اقرأ في هذا المقال
- طريقة التوصيل دلتا والنجمة
- الطاقة الكهربائية ثلاثية الطور
- جدول المقارنة بين طريقة التوصيل النجمة وطريقة التوصيل دلتا
طريقة التوصيل دلتا والنجمة
تُعد توصيلات النجمة (Star) ودلتا (Delta) نوعين من التوصيلات المستخدمة في الدوائر الكهربائية ثلاثية الطور. يتميز نظام توصيل النجمة بوجود 4 أسلاك، بينما يتكون نظام توصيل الدلتا من 3 أسلاك. قبل الغوص في تفاصيل كل من توصيل النجمة والدلتا والمقارنة بينهما، من المهم أن نفهم مفهوم الطاقة الكهربائية ثلاثية الطور.
الطاقة الكهربائية ثلاثية الطور
يتكون النظام أحادي الطور من موصلين “سلكين” فقط: أحدهما يسمّى الطور (phase)، والذي يتدفق من خلاله التيار والآخر يسمّى المحايد (neutral)، والذي يعمل كمسار عودة لإكمال الدائرة. في نظام ثلاثي الطور (three – phase system)، لدينا ما لا يقل عن ثلاثة موصلات أو أسلاك تحمل جهد التيار المتردد. يعد نقل الطاقة باستخدام مصدر طاقة ثلاثي الطور أكثر اقتصادا عند مقارنته بمصدر طاقة أحادي الطور، حيث يمكن لمزود ثلاثي الطور نقل الطاقة بثلاثة موصلات ثلاث مرات عند مقارنتها بمصدر طاقة أحادي الطور الموصل.
وبالتالي، فإنّ معظم الطاقة المولدة والموزعة هي في الواقع طاقة ثلاثية الطور، “لكن غالباً ستتلقى إمدادًا بمرحلة واحدة”. علاوةّ على ذلك، يمكن ترتيب نظام الطاقة الكهربائية ثلاثي الطور بطريقتين، هما: النجمة (Star)، وتسمّى أيضًا (Y) أو (Wye)، ودلتا (Delta (Δ)).
شرح طريقة التوصيل النجمة ودلتا
في توصيل النجمة (Star Connection)، يتكون النظام من 4 أسلاك: 3 أسلاك للطور وسلك واحد محايد. أما في توصيل الدلتا (Delta Connection)، فيحتوي النظام على 3 أسلاك فقط، وجميعها أسلاك للطور (phases)، حيث لا يوجد سلك محايد في هذا النوع من التوصيل. توضح الصورة التالية النموذج التقليدي لتوصيل النجمة والدلتا.
جدول المقارنة بين طريقة التوصيل النجمة وطريقة التوصيل دلتا
| أوجه المقارنة | طريقة توصيل النجمة | طريقة توصيل دلتا |
| يتكون من | طريقة توصيل النجمة (Star) هو اتصال بأربعة أسلاك، “السلك الرابع اختياري في بعض الحالات”. | توصيل دلتا (Delta) هو اتصال بثلاثة أسلاك. |
| الأنواع | هناك نوعان من أنظمة التوصيل النجمية الممكنة: (4) أسلاك، ونظام (3) ثلاثي الطور (phase system)، ونظام (3) أسلاك و (3) ثلاثي الطور. | في توصيل دلتا (Delta Connection)، يمكن فقط استخدام نظام ثلاثي الأطوار ثلاثي الأسلاك. |
| أنواع الأسلاك | من بين الأسلاك الأربعة، هناك (3) أسلاك هي الأطوار وسلك واحد هو المحايد، “وهي النقطة المشتركة بين الأسلاك الثلاثة”. | جميع الأسلاك الثلاثة هي أطوار في اتصال دلتا. |
| طريقة التوصيل | في طريقة توصيل (Star)، يتم توصيل أحد طرفي جميع الأسلاك الثلاثة بنقطة مشتركة على شكل (Y)، بحيث تشكل جميع الأطراف الثلاثة المفتوحة للأسلاك الثلاثة الأطوار الثلاث وتشكل النقطة المشتركة النقطة المحايدة. | في طريقة توصيل (Delta Connection)، يتم توصيل كل سلك بسلكين متجاورين على شكل مثلث (Δ) وتشكل جميع النقاط المشتركة الثلاثة للاتصال الأطوار الثلاث. |
| النقطة المشتركة | تسمّى النقطة المشتركة لاتصال النجمة بالنقطة المحايدة أو النجمية. | لا يوجد محايد في اتصال دلتا. |
| جهد الخط وجهد الطور | يختلف جهد الخط وهو “الجهد بين أي طورين”، وجهد الطور وهو “الجهد بين أي من الطور والمحايد”. | جهد الخط وجهد الطور متماثلان. |
| قيمة جهد الخط | جهد الخط هو جذر ثلاث مرات لجهد الطور، أي (VL = √3 VP). هنا، (VL) هو (Line Voltage) و(VP) هو (Phase Voltage). | جهد الخط يساوي جهد الطور أي (VL = VP). |
| استخدام جهد الخط وجهد الطور | باستخدام (Star Connection)، يمكنك استخدام جهدين مختلفين لأنّ (VL) و(VP) مختلفان. على سبيل المثال، في نظام (230) فولت / (400) فولت، يكون الجهد بين أي من سلك الطور والسلك المحايد (230) فولت والجهد بين أي مرحلتين (400) فولت. | في توصيل دلتا (Delta Connection)، نحصل على مقدار جهد واحد فقط. |
| تيار الخط وتيار الطور | تيار الخط وتيار الطور متماثلان. | تيار الخط هو جذر ثلاثة أضعاف تيار الطور. |
| قيمة تيار الخط وتيار الطور | في (Star Connection)، تكون (IL = IP). هنا، (IL) هو تيار الخط و(IP) هو تيار الطور. | في اتصال دلتا، (IL = √3 IP). |
| القدرة ثلاثية الطور | يمكن حساب إجمالي القدرة ثلاثية الطور في توصيل (Star) باستخدام الصيغ التالية: P = 3 x VP x IP x Cos(Φ) or P = √3 x VL x IL x Cos(Φ) | يمكن حساب إجمالي القدرة ثلاثية الطور في توصيل دلتا باستخدام الصيغ التالية: P = 3 x VP x IP x Cos(Φ) or P = √3 x VL x IL x Cos(Φ) |
| الجهد الخطي وجهد الطور | نظرًا لاختلاف جهد الخط وجهد الطور (VL = √3 VP)، يكون العزل المطلوب لكل طور أقل في اتصال (Star). | في اتصال دلتا، يكون الجهد الخطي وجهد الطور متماثلة، وبالتالي، يلزم مزيد من العزل للأطوار الفردية. |
| التطبيقات | عادةً، يتم استخدام (Star Connection) في كل من شبكات النقل والتوزيع، “إمّا مع إمداد أحادي الطور أو ثلاثي الطور”. | يستخدم (Delta Connection) بشكل عام في شبكات التوزيع. |
| الاستخدام في المسافات | نظرًا لأنّ العزل المطلوب أقل، يمكن استخدام (Star Connection) لمسافات طويلة. | تستخدم توصيلات دلتا لمسافات أقصر. |
| الاستخدام في بدء التشغيل | غالبًا ما تُستخدم توصيلات (Star) في التطبيقات التي تتطلب تيارًا أقل لبدء التشغيل | غالبًا ما تستخدم توصيلات دلتا في التطبيقات التي تتطلب عزم دوران عاليًا لبدء التشغيل. |
