من kVA إلى الأمبير: صيغة التحويل وجداول محسوبة واختيار محول التيار

لتحويل الكيلوفولت أمبير إلى أمبير، نقسم القدرة الظاهرية بالكيلوفولت أمبير على الجهد، وعلى الجذر التربيعي لثلاثة أيضاً في الشبكة ثلاثية الطور. أحادي الطور: الأمبير = kVA × 1000 ÷ الفولت. ثلاثي الطور: الأمبير = kVA × 1000 ÷ (1.732 × الفولت). عند 400 فولت ثلاثي الطور يساوي كل kVA نحو 1.44 أمبير، أي أن 100 kVA تساوي 144 أمبيراً. وعند 230 فولت أحادي الطور تساوي هذه الـ 100 kVA نفسها 435 أمبيراً، أي ثلاثة أضعاف التيار للقدرة الظاهرية نفسها، ولهذا لا يجوز الخلط بين الصيغتين أبداً.

من أين يأتي الجذر التربيعي لثلاثة

في الشبكة ثلاثية الطور تفصل بين التيارات الثلاثة زاوية 120 درجة كهربائية، ومجموعها الاتجاهي يساوي 1.732 مرة التيار في أي خط منفرد. والصيغة ليست قاعدة تُحفظ، بل نتيجة هندسية لتوزيع القدرة الظاهرية نفسها على ثلاثة موصلات.

ولهذا تحتاج الدائرة ثلاثية الطور إلى ثلث نحاس الدائرة أحادية الطور فقط للقدرة نفسها. ينخفض التيار في كل موصل بمقدار 1.732 مرة، ويرتفع عدد الموصلات من اثنين إلى أربعة، فتنخفض الكتلة الكلية للنحاس رغم ذلك.

أما بالنسبة للمشتري فالنتيجة عكس التوفير: إذا طُبقت الصيغة أحادية الطور على لوحة ثلاثية الطور، خرج التيار المحسوب أعلى بمقدار 1.732 مرة، فيُفرط في تحجيم العداد ومحول التيار والكابل. وإذا طُبقت الصيغة الثلاثية على دائرة أحادية الطور، خرج التيار أقل بمقدار 1.732 مرة، وهذا هو الاتجاه المكلف، لأن القياس يدخل في حالة حمل زائد ويتشبع محول التيار.

من kVA إلى الأمبير عند الجهود الشائعة فعلياً

الجدول أدناه محسوب بالصيغ أعلاه وليس مقيساً. عمود 230 فولت أحادي الطور، وعمودا 400 و415 فولت ثلاثيا الطور بين خطين.

لاحظ الفرق الضئيل بين عمودي 400 و415 فولت. فرق الجهد البالغ 3.75% ينتج الفرق نفسه في التيار، ولذلك نادراً ما يغيّر الاختيار بينهما اختيار المعدات. أما ما يغيّره فعلاً فهو الفرق بين أحادي الطور وثلاثي الطور، وهو معامل 1.73 ينقل النتيجة من عائلة منتجات إلى أخرى.

من الأمبير إلى العداد: سقف 80 أمبيراً

العداد الموصَّل مباشرةً محدود بالتيار الذي يمكن أن يمر في مسمّاره. والعداد ym-0058 من YOMIN، وهو عدّاد ثلاثي الطور رباعي الأسلاك لسكة DIN بسعة 3×5(80 أمبير) مع اتصال WiFi وشاشة رقمية، يمرّر تيار الحمل عبر العداد نفسه. وعند 400 فولت ثلاثي الطور يقابل سقف 80 أمبيراً هذا 1.732 × 400 × 80 ÷ 1000، أي نحو 55 kVA.

فوق نحو 55 kVA تنتقل الدائرة إلى محول تيار، ويصبح العداد جهاز 5 أمبير يقرأ إشارة مُقاسـَة. وهنا يتوقف حساب kVA إلى أمبير عن كونه تمريناً نظرياً: الناتج يحدد ما إذا كانت المنشأة تحتاج عدّاداً موصولاً مباشرةً أم عدّاداً عبر محول تيار، والاثنان غير قابلين للتبادل بعد بناء اللوحة.

ويُفصَّل الفرق الكامل في التوصيل بين التركيبين في دليل مخطط توصيل عدّاد الطاقة.

اختيار نسبة محول التيار من التيار

بعد معرفة التيار تصبح نسبة التحويل هي القرار التالي. يجب أن يكون التصنيف الابتدائي أعلى من الطلب الأقصى، والثانوي 5 أمبير في هذه الفئة من المعدات غالباً. ويبيّن الجدول الحمل ثلاثي الطور المقابل لكل تصنيف ابتدائي قياسي عند 400 فولت.

خلف هذه الطرازات تفصيلان إنشائيان. فالطراز ym-0073 محول بنواة منفتحة: تُفتح النواة لتطوّق كابلاً موصَّلاً بالفعل، وهذا ما يجعل التحديث ممكناً دون تفكيك الخط. والطراز ym-0064 محول قياس 720 فولت متردد من الصنف 1.0، مُصنَّف لعزل 3 كيلوفولت متردد لدقيقة واحدة بين الملفات والأرض، وهو رقم العزل المهم عندما يكون الابتدائي على نظام 690 فولت.

ويُعالَج اختيار النسبة نفسها بتفصيل أكبر في دليل اختيار محول التيار، بما في ذلك ما يحدث عندما يُختار الابتدائي قريباً جداً من الحمل الفعلي.

الـ kVA ليست kW، والفرق يغيّر التيار

كل ما سبق يحوّل قدرة ظاهرية. أما القدرة الحقيقية للحمل بالكيلوواط فهي الـ kVA مضروبة في معامل القدرة، لذلك يسلّم محول 100 kVA يغذي مصنعاً بمعامل 0.8 قدرة 80 كيلوواط. أما التيار فيحدده الـ kVA لا الـ kW: الكابل والعداد يحملان التيار الظاهري سواء حوّله الحمل إلى عمل مفيد أم لا.

وهذا يوقع المشترين الذين يبدأون من قائمة محركات بالكيلوواط. فمحرك 90 كيلوواط بمعامل قدرة 0.85 وكفاءة 0.9 يسحب نحو 106 kVA لا 90، ويجب تحجيم الخط على الرقم الأكبر. ويشرح الفرق بين kVA وkW هذا التصحيح.

ما يُكتب في طلب العرض

هذه البنود الخمسة تكفي لرفع أي غموض. أما عبارة «عداد 2000 أمبير» وحدها فتترك للمورّد تخمين ما إذا كان المطلوب جهازاً مباشراً بسعة 2000 أمبير، أم محول 2000/5، أم عدّاد 5 أمبير يُستخدم مع أحدهما.

الأسئلة الشائعة

كم أمبيراً تساوي 100 kVA؟

يتوقف ذلك على الجهد وعدد الأطوار. عند 400 فولت ثلاثي الطور تساوي 100 kVA مقدار 144.3 أمبير. وعند 415 فولت ثلاثي الطور 139.1 أمبير. وعند 230 فولت أحادي الطور 434.8 أمبير.

هل أستخدم 400 فولت أم 415 فولت في الصيغة؟

استخدم الجهد الاسمي الذي تعلنه شبكتك فعلاً. الفرق بينهما 3.75% في الجهد والتيار معاً، وهو نادراً ما يغيّر اختيار منتج، لكنه يغيّر التيار الظاهر في التقرير.

لماذا لا يطابق التيار المحسوب قراءة العداد؟

ثلاثة أسباب معتادة: الحمل غير موزَّع بالتساوي على الأطوار فيحمل أحد الخطوط أكثر من المتوسط؛ أو أن العداد يعمل عبر محول تيار والقراءة هي التيار الثانوي؛ أو أن الحساب استخدم الكيلوواط بينما كانت اللوحة تعطي kVA.

هل يمكن استخدام الصيغة أحادية الطور على شبكة ثلاثية الطور؟

لا. فهي تُسقط الجذر التربيعي لثلاثة، وبذلك تبالغ في تقدير التيار بنسبة 73%، مما يؤدي إلى عدّاد ومحول تيار وكابل مفرطة في الحجم.