3 أنواع من الجهد الكهربائي: مقارنة شاملة بين المنخفض، المتوسط والعالي
هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الجهد الكهربائي: بين المنخفض، المتوسط والعالي. كل نوع له خصائصه الفريدة وتطبيقاته المحددة. لكن ما هي الفروق الحقيقية بين هذه الأنواع الثلاثة؟ وكيف يمكننا تحديد النوع الأنسب للاحتياجات الخاصة بنا؟ في هذا المقال ستتعلم أفضل انواع مصادر الجهد الكهربائي.
مقدمة عن الجهد الكهربائي
الجهد الكهربائي هو جزء أساسي في نقل الطاقة الكهربائية. تعريف الجهد الكهربائي يعني مقدار الشغل لتحويل شحنة الكهرباء من نقطة لأخرى. هذا الشغل يُقاس بالفولت، وهو حاصل قسمة الشغل على الشحنة.
أهمية الجهد الكهربائي تكمن في دوره في نقل الطاقة. الجهد المناسب يختلف حسب نوع الاستخدام. الجهد المنخفض يلائم الأجهزة المنزلية، بينما الجهد العالي يُستخدم في نقل الطاقة على مسافات طويلة.
مصادر الطاقة الكهربائية تختلف في الجهود التي توفرها
البطاريات الجافة تنتج جهد منخفض للأجهزة ذات الاستهلاك المنخفض.
البطاريات الرصاصية (lead-acid) تنتج جهد أعلى للسيارات والطائرات.
الخلايا الشمسية تحول ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية ذات جهد منخفض.
المراوح والطواحين(wind turbines) الهوائية تستخدم طاقة الرياح لتوليد الكهرباء.
المحطات الهيدرولوجية تستخدم تدفق المياه لتحريك توربينات وتوليد الكهرباء.
المحطات النووية تعتبر مصدرًا رئيسيًا للطاقة الكهربائية ذات الجهد العالي.
فهم الجهد الكهربائي مهم لتصميم أنظمة الطاقة. هذا يساعد في ضمان كفاءة وثبات التوزيع.
الجهد المنخفض
الجهد المنخفض هو الجهد الكهربائي الذي يتراوح بين 50 إلى 1000 فولت في التيار المتناوب. هذا النطاق يُعتبر أكثر أمانًا وكفاءة في استخدامات مختلفة.
مزايا الجهد المنخفض
1- توفير في استهلاك الطاقة والطابع البيئي الأخضر
2- مزيد من السلامة والأمان للمستخدمين
3- تكاليف تشغيل وصيانة أقل
4- توفير في البنية التحتية الكهربائية
5- تحسين كفاءة الأجهزة والمعدات الكهربائية
أين يستخدم الجهد المنخفض؟
نظم الجهد المنخفض تستخدم في العديد من المجالات. مثل:
1- أنظمة التحكم في الوصول والإنارة
2- أنظمة الاتصالات والشبكات
3- معدات الإلكترونيات والأجهزة المنزلية
هذه التطبيقات تستفيد من مزايا الجهد المنخفض. مما يجعلها حلولاً فعالة وموثوقة في المشاريع الكهربائية.
الجهد المتوسط
الجهد المتوسط هو نوع من الجهد الكهربائي. يُستخدم لإمداد الطاقة في المصانع والصناعات الكبيرة ويستخدم بشكل شائع في المحطات الكهربائية الثانويه (Sub stations) . هذا النوع من الجهد يحتوي على حوالي 13800 فولت تيار متردد.
ونلاحظ أن الفولتيه هنا تكون اقل من الجهد العالي وأكبر من الجهد المنخفض
أين يستخدم الجهد المتوسط؟
الجهد المتوسط له استخدامات مهمة في الصناعة والتجارة. يمكن أن نلخصها كالتالي:
1- إمداد الطاقة للمصانع والمنشآت الصناعية الكبيرة
2- تشغيل المحركات الكبيرة والآلات ذات الاستهلاك العالي للطاقة
3- توزيع الطاقة الكهربائية على مستوى المناطق السكنية والتجارية
4- تشغيل أنظمة التبريد والتكييف في المباني الكبيرة
5- تشغيل الروافع والصناعات الثقيلة التي تتطلب قدرة كهربائية عالية
الجهد العالي
بالنسبة للجهد العالي هناك بعض المراجع تعترف بأن الجهد العالي هو كل ما جهد اعلى من 1000 فولت و بعض المراجع تدعي بأن الجهد العالي يبدأ من 132 كيلو فولت الى 380 كيلو فولت
يستخدم في نقل الطاقة الكهربائية من محطات توليد إلى المنازل والمصانع الكبيره وتمديد المحطات الثانويه بالكهرباء والكثير.
الفرق بين الجهد المنخفض والمتوسط والعالي
أنواع الجهد الكهربائي تختلف في التصميم الهيكلي. الأنظمة ذات الجهد المنخفض أبسط وأرخص. بينما الأنظمة ذات الجهد المتوسط تقدم قدرة نقل أعلى. الأنظمة ذات الجهد العالي مصممة لنقل الطاقة على مسافات طويلة بخسائر أقل
| الخصائص | الجهد المنخفض | الجهد المتوسط | الجهد العالي |
| نطاق الجهد | 0 – 1000V | 1000V – 66kV | 66kV – 380kV |
| التصميم الهيكلي | بسيط وأرخص تكلفة | أكثر تعقيدًا وأعلى تكلفة من الجهد المنخفض | الأكثر تعقيدًا وتكلفة بين الأنواع الثلاثة |
| قدرة النقل | منخفضة | أعلى من الجهد المنخفض | الأعلى بين الأنواع الثلاثة |
| خسائر النقل | الأعلى بين الأنواع الثلاثة | أقل من الجهد المنخفض | الأقل بين الأنواع الثلاثة |
| التطبيقات | المنازل والمباني السكنية والتجارية | الصناعات والمناطق الريفية والتعدين | النقل على مسافات طويلة |
الأسئلة الشائعة
المراجع
