أعطال الملفات

1 - وجود الحواف (Edges) الحادة في الموصلات النحاسية بملفات الجهد العالي يؤدي الى حدوث دائرة قصر بين اللفات المتجاورة بأحد مخدات الملف.

فإذا تعرض المحول لإهتزازات وقت التحميل، أوتعرض لصدمات كهرومغناطيسية متكررة، نتيجة التوصيل على قصر خارجي، فإن هذه الحواف الحادة تعمل على قطع العازل، وتسمح لمعدن اللفات المتجاورة أن تتلامس، مسببة لدائرة قصر.

2 - أثناء التشغيل العادي لمحول في حالة الحمل ، وتعرضه لصدمات كهرومغناطيسية شديدة متكررة، يمكن أن تؤدي الى فك مسامير القلب أو تتسبب في إزاحة أحد أو أكثر من لفات المخدات، كل هذه العوامل تسبب احتكاك بين العازل وبين اللفات المتجاورة المزاحة، فيحدث بها إنهيار يؤدي الى عمل دائرة قصر بين اللفات ، وبالتالي قصر بالملف.

3 - أحياناً ، لا يمكن لف العازل المغطى للموصلات، ذات المقطع المستطيل، فوق النحاس بالدقة اللازمة، وتسبب هذه الحالة نتوء على سطح الموصلات، ولا يكون شكل الموصلات واضحاً ويبدو كما لو كان دائرياً. أثناء عمليات لف الملف تحدث إنحناءات تسبب قصر بين اللفات. في بعض الأماكن على الملفات، تمثل الموصلات المتجاورة حافة الى حافة أو حافة الى سطح ويمكن أن يحدث إحتكاك بين عازلات اللفات وينهار العزل، وتصبح هذه المشكلة خطيرة، اذا كانت الحواف حادة وليست دائرية.

4 - في المحولات المستخدمة للمنظومات الكهربية الكبيرة ، يولى المصنع الاعتناء بربط وتثبيت مخدات الملفات منعاً لحدوث اية مشكلات، اذا انكمش أوتقلص عزل الملفات . فإذا لم يتم الربط والتثبت عند ضغط معين أثناء التصنيع، فإن بعض الموصلات تكون عرضة للإزاحة تحت ظروف التشغيل والنتيجة إنهيار العزل، وحدوث دائرة قصر بين اللفات.

5 - اذا تشبع العزل بالرطوبة يصبح إحتمال حدوث دائرة قصر بين اللفات ممكناً نتيجة تآكل العزل.

6 - إجراء عملية التجفيف (Drying Out) للمحول بالموقع، بوساطة مسؤول غير ملم جيداً بعملية التجفيف، والإحتياطيات اللازمة اثناء العملية، يؤدي الى اتمام العملية بصورة غير ملائمة. فعند تسليط قيمة الجهد العادي أو قيمة جهد الاختبار ، بينما لاتزال مقاومة العزل للملفات صغيرة ، فإن العزل بين اللفات المتجاورة ينهار نتيجة بخار الرطوبة الموجود.

7 - عند لف مخدات من النوع الحلزوني ، يتم إستخدام موصلات على شكل شريط رفيع ، تلف على سطح إسطوانة عازلة. والمخدات في هذه الحالة تكون ضعيفة للإجهادات الميكانيكية، وتكون سريعة الإنهيار عند حدوث قصر خارجي على النظام .

8 - اذا كانت ظروف تشغيل المحول بأن يكون معرضاً لحمل متذبذب ، سريع التغير بين قيمتين عظمى وصغرى فيؤدي ذلك الى حدوث تمدد وإنكماش للموصلات وبالتالي يتعرض العازل لضغط ميكانيكي متغير، وتصبح الملفات أكثر قابلية للانهيار، نتيجة الصدمات الكهرومغناطيسية.

9 - اذا كان تصميم المخدات من النوع المتقاطع (Crossover Type) لملف الجهد العالي، وله عمق قطري كبير جداً بالنسبة لإرتفاعه، فسوف تتواجد البقعة الساخنة في المخدات الداخلية. هذه الظاهرة تجعل عزل الموصلات هشاً ، وبالتالي يحدث قصر بين اللفات. كما أنها تكون خطيرة اذا كان تصميم نظام دوران الزيت غير ملائم، كأن تكون أنابيب الزيت ضيقة جداً .

10- تستخدم عدة أسلاك توازي لتكوين ملفات الجهد المنخفض، مما يؤدي الى تعرض الوصلات في هذه الحالة لمرور التيارات الاعصارية (Eddy Currents).

تكون الأسلاك المستخدمة ذات مقطع مستطيل، ويتم اللف بحيث يسمح الجانب القصير للأسلاك بمرور التدفق المتسرب (Leakage Flux) بين الملف الابتدائي والملف الثانوي. أما في المحولات ذات القلب ، فتستخدم الملفات متحدة المركز، بحيث يمر التدفق المتسرب من الجانب القصير، ويكون الجانب الطويل متوازياً معه. فإذا عكس هذا الوضع، تمر تيارات إعصارية عالية في الموصلات، ويمكن تواجد البقعة الساخنة في الملفات. لذلك يجب أن نعكس الطبقات المختلفة لتقسيم الموصلات خلال عمليات لف الملفات، والتي تم توضيحها عند ذكر لف الملفات، ويتم هذا لتقسيم الحمل بالتساوي. وعندما لا يتم اللف بهذه الطريقة ، فلا يمكن تقسيم الحمل بالتساوي في الطبقات المختلفة وتكون النتيجة حدوث إرتفاع غير عادي في درجة الحرارة، وبالتالي حدوث البقعة الساخنة.

11- يمكن حدوث تجاوز لحد التسخين وقت التحميل بسبب اللحامات غير الجيدة عند أماكن توصيل الملفات ، وبالتالي حدوث تفحم في الزيت. وتنتقل الحرارة خلال الموصل للمخدات المجاورة ، وتتسبب فى تفحم العازل وإنهياره ، كما تؤدي الى حالة قصر بين اللفات. أويمكن أن يحدث فتح في دائرة هذا الملف.

12- يمكن أن تحدث ازاحة شديدة في المخدات اثناء حدوث قصر خارجي، عندما يكون المحول في حالة عدم إتزان كهرومغناطيسي داخلي.

في المحولات ذات الملفات الثانوية والإبتدائية الملفوفة مركزياً ، عندما تكون المحاور الافقية للملفين غير متطابقة ، فإن القوي الرأسية بالإضافة الى القوى المحورية العادية تؤثر على مخدات الملفات ، وتتسبب القوى الرأسية في تشوه نهايات المخدات ، وعلى الاخص في المحولات القديمة ذات المعاوقة الصغيرة.

في محولات القدرة التي تحتوي على عدد مناسب من نقط التقسيم (خطوات مغير الجهد) فإنه من الصعب الحفاظ على تماثل وإتزان كهرومغناطيسي عند كل النسب المختلفة، وأحياناً لا يمكن التغلب على عدم الإتزان.

في المحولات الهيكلية ذات المقطع المستطيل ، تكون محاور مخدات الملف الإبتدائي والثانوي ، من النوع المتداخل ، غير متماثلة وتسبب حدوث قوى معوجة تقثر سريعاً على جانب المخدات ، معتمدة على الوضع النسبي لمحاور جانب المخدات ، وعلى قيمة تيار القصر المار.

13 - نتيجة لوجود تيارات التلاشي يمكن أن يحدث : دائرة قصر بين اللفات ، إنهيار عزل الملفات مع الارض، أوحدوث ثقب في العازلات .

أ - عند حدوث صواعق عابرة، أوعند اجراء عمليات التوصيل للمحولات ، يتركز الجهد على اطراف المخدات ، وينتج ارتفاع الجهد عند تغيير المعاوقة لموجات التيار والجهد العارمة عند نقط التغيير بين المحول والخط ، بالإضافة الى إنعكاس وارسال موجات عابرة من الجهد والتيار (Traveling Wave). هذا الجهد يؤثر على اطراف نهايات المخدات مسبباً انهيارها

 ب - اكثر الاماكن المعرضة للتأثير بإرتفاع الجهد الناتج من الموجات العارمة (Surg) هي : نقط التقسيم المفتوحة ، نهايات الموصلات الفراغات بين المخدرات المتصلة على التوالي، نقطة التعادل، وعلى ذلك يجب الإعتنا ء بتقوية عزل هذه الاماكن بقدر الإمكان حتى يتم التغلب على حدوث أي قصر بين الملفات.

ج - عند فصل دائرة تحتوى على ملفات حثية، مثل ملف ابتدائي لمحول، يكون ملفه الثانوي مفتوحاً ، فان تيار المغنطة، وبالتالي التدفق المغناطيسي، ينهار لحظياً ، مما يجعل معدل إنخفاضه سريعاً ، مؤدياً الى إرتفاع في الجهد.

14- تحميل المحول بأحمال زائدة مستمرة ، ينتج عنه زيادة غير عادية في درجات الحرارة . مما يؤدي الى ان يصبح العزل هشاً ، ومع إستمرار الوقت ينهار العزل، ويسبب حدوث قصر بين اللفات. يصاحب انهيار العزل تكون مواد عالقة بالزيت، وقد تترسب على الملفات والقلب، وتساعد هذه المواد العالقة ألمتكونه على الملفات والقلب على الارتفاع المستمر في درجة الحرارة . كما تتعرض مسارات التبريد يالزيت الضيقة للسخونة ايضاً. ويلاحظ أن المحولات ذات النسبة العالية لمفاقيد النحاس الى مفاقيد الحديد تكون اقل قدرة على مقاومة زيادة الحمل، مما يجعلها أكثر تعرضاً للانهيار.

15- المحولات المجهزة بنقط تقسيم (خطوات مغير الجهد) ، تكون اطرافها مغمورة فى الزيت ، لذلك يجب الإهتمام بأن يكون جميع نقط التقسيم جيدة التوصيل ، حتى لا تسبب حالة قصر، في جزء من اللفات، أثناء عمليات تغيير الخطوة.

16- يجب أن تكون عمليات الريط، وتثبيت التوصيلات الحاملة للتيار محملة، حتى لا يحث فيها حل أثناء عمليات التشغيل، وأثناء ظروف التشغيل العادية. إذا كانت الرباطات غير جيدة، فإنها تكون معرضة للسخونة، مسببة حالة قصر إضطرارية.