نظرًا للحاجة إلى نقل الطاقة، وُلد أول محول في العالم في عام 1876، وكان هذا المحول من النوع الجاف. ولكن حتى منتصف القرن العشرين، كانت المحولات الجافة محدودة في تصنيع المحولات ذات الجهد المنخفض والسعة الصغيرة. في أواخر الخمسينيات وأوائل الستينيات، مع ظهور مواد جديدة مثل راتنج الإيبوكسي، تم تطوير محولات جافة من نوع الإيبوكسي المصبوب بالفراغ بنجاح، وسرعان ما اكتسبت تطبيقًا واسعًا في العديد من المجالات مثل محولات التوزيع بمستويات جهد تصل إلى 35 كيلو فولت وما دون. مع التكيف والتطور في المجتمع، والتقدم السريع في العلوم والتكنولوجيا، وظهور مواد جديدة، ومعدات إنتاج جديدة وتقنيات مطورة حديثًا، تم ترقية المحولات الجافة إلى أنواع مختلفة، وزادت السعة بشكل كبير أيضًا.
تستخدم المحولات الجافة على نطاق واسع في مختلف المجالات بسبب سلامتها العالية، وحمايتها البيئية، وأدائها الجيد. تشمل السيناريوهات الرئيسية لتطبيق المحولات الجافة:
1. المباني التجارية والمدنية
تشمل الوظائف الرئيسية للمحولات ارتفاع وانخفاض الجهد، وتقليل فقدان النقل، وتوزيع الطاقة وترابط أنظمة الطاقة. باستخدام المحولات، يمكن تقليل الجهد العالي إلى الجهد المنخفض المطلوب، أو زيادة الجهد المنخفض إلى الجهد العالي المطلوب لتلبية متطلبات الحمل المختلفة. هذا لا يقلل فقط من فقدان الطاقة أثناء النقل، بل يضمن أيضًا أن يتم تزويد الكهرباء بأمان وكفاءة لمختلف أنواع المستخدمين.
وفقًا لخصائص المحولات الجافة، مثل قدرة التحميل الزائد القوية، والوقاية من الحرائق والانفجارات، وعدم التلوث، والضوضاء المنخفضة، وتأثير توفير الطاقة الواضح، وعدم الحاجة للصيانة. تستخدم المحولات الجافة على نطاق واسع في مراكز التسوق، والأسواق الكبيرة، والمباني المكتبية، والفنادق، والمباني السكنية في المجتمعات، لتوفير إمداد طاقة آمن ومستقر، وضمان التشغيل العادي للمعدات مثل المصاعد، والإضاءة، وتكييف الهواء، وتوفير بيئة عمل ومعيشة مريحة للأفراد.
2. المجال الصناعي
تلعب المحولات دورًا حيويًا في نظام الطاقة في المجال الصناعي، ويمكنها تحقيق تحويل ارتفاع وانخفاض الجهد لتلبية احتياجات المعدات المختلفة والنقل.
وفقًا لخصائص المحولات الجافة، مثل القوة الميكانيكية العالية، ومقاومة قوية للدوائر القصيرة، وتفريغ جزئي صغير، واستقرار حراري جيد، وموثوقية عالية.
في مجالات التصنيع، والصناعة البتروكيماوية، ومحطات الطاقة، وإنتاج ونقل الطاقة، توفر المحولات الجافة دعمًا للطاقة لخطوط الإنتاج، والمعدات الآلية، ونقل الطاقة، والروبوتات، وما إلى ذلك، مما يضمن استمرارية واستقرار مختلف الصناعات في عملية استخدام الكهرباء، ويوفر أساسًا مستقرًا لتطوير البلاد.
تشمل الأنواع الشائعة من المحولات في الصناعة: محولات الأفران الكهربائية، ومحولات التقويم، ومحولات محولات التردد، والمحولات الذاتية الربط، إلخ.
3. المرافق العامة
وفقًا للسلامة العالية، وحماية البيئة، وسهولة الصيانة، والملاءمة للبيئات الخاصة للمحولات الجافة. تستخدم المستشفيات والمدارس والمكتبات والمتاحف وغيرها من الأماكن أيضًا المحولات الجافة على نطاق واسع لتوفير إمداد طاقة مستقر للمعدات الطبية، ومعدات التدريس، والإضاءة، وما إلى ذلك، لضمان التشغيل العادي لهذه المرافق.
على سبيل المثال، السبب الرئيسي للمحول الطبي هو توفير العزل الكهربائي، تحويل الجهد، تصفية ضوضاء إمدادات الطاقة وضمان الأمان. يمكن للمحولات الطبية العازلة عزل المعدات الطبية كهربائيًا عن مصدر الطاقة الرئيسي لتقليل خطر الصدمة الكهربائية للمرضى والطاقم الطبي. يمكن لهذا العزل منع التداخل بين التيارات، وضمان العزل الكهربائي بين المعدات الطبية والشبكة الكهربائية الخارجية، وبالتالي تقليل خطر التيار المتسرب الذي يضر بالجسم البشري. تحويل الجهد هو أيضًا سبب مهم لتركيب المحولات. يمكن للمحولات الطبية العازلة تحويل جهد إمدادات الطاقة إلى جهد مناسب للمعدات الطبية لضمان التشغيل العادي للمعدات. هذا مهم بشكل خاص للمعدات الطبية، لأن المعدات المختلفة قد تتطلب إمدادات جهد مختلفة، ويمكن للمحولات توفير تحويل جهد دقيق لضمان التشغيل المستقر للمعدات.
4. البيئة الخاصة
وفقًا للهيكل الفريد وخصائص المحولات الجافة، فإنها تؤدي بشكل جيد في البيئات القاسية مثل الرطوبة والتآكل. المحولات الجافة مناسبة للمناطق ذات درجات الحرارة العالية، المناطق الرطبة والمناطق ذات التلوث الشديد، مثل الصحاري، المحيطات، والصناعات الكيميائية. تُستخدم أيضًا في الأماكن التي تتطلب أمانًا عاليًا، مثل محطات الطاقة النووية وغيرها من المرافق، وتُفضل بشدة لأمانها العالي وحمايتها البيئية.
على سبيل المثال، المحولات البحرية أو محولات المنصات البحرية. يتمثل دور المحولات على المنصات البحرية بشكل رئيسي في ضمان استقرار وسلامة إمدادات الطاقة. البيئة التي تقع فيها المنصات البحرية معقدة وقاسية. المحولات جزء مهم من نظام الطاقة. في الوقت نفسه، تُستخدم محولات المنصات البحرية بشكل رئيسي لزيادة الطاقة المولدة بواسطة المولدات ونقلها إلى اليابسة. يجب أن تكون المحولات في البيئات الخاصة قادرة على تحمل الظروف القاسية مثل الملوحة العالية، الرطوبة العالية وتقلبات درجات الحرارة لضمان استمرارية وسلامة إمدادات الطاقة.
5. مجال الطاقة الجديدة
نظرًا لخصائص المحولات الجافة، مثل الأمان العالي، الخالية من الزيت، الخسارة المنخفضة، التبديد الحراري القوي ومقاومة الرطوبة، بدأت المحولات الجافة أيضًا في الاستخدام الواسع في طاقة الرياح، توليد الطاقة الكهروضوئية وغيرها من المجالات. تُستخدم لزيادة الطاقة المولدة بواسطة معدات توليد الطاقة الجديدة وربطها بالشبكة الكهربائية لتحقيق الاستخدام الفعال للطاقة المتجددة.
مع التطور العميق لصناعة الطاقة وابتكار العلوم والتكنولوجيا، سيكون مجال تطبيق المحولات الجافة أوسع في المستقبل. إنها جزء لا غنى عنه في مجال الطاقة المتجددة في المستقبل وبناء الشبكة الذكية.
