ما الفرق بين مثبتات الجهد ذات النطاق الواسع ومثبتات الجهد العادية؟

س: ما الفرق بين مُثبِّت الجهد واسع النطاق ومُثبِّتات الجهد العادية؟

ج: في التطبيقات العملية، تُستخدم مُثبِّتات الجهد واسعة النطاق فقط (باستثناء سلك التأريض، وهو ما يُسمى نظامًا ثلاثي الأطوار بخمسة أسلاك)، بينما لا تُستخدم المُثبِّتات العادية.

بالإضافة إلى الأسلاك الثلاثة الحاملة للتيار، يحتوي مُثبِّت الجهد واسع النطاق على سلك رابع يُسمى السلك المحايد (ملاحظة: يحتوي النظام أحادي الطور فقط على سلك محايد، وليس النظام ثلاثي الأطوار)، ويؤدي السلك المحايد دورًا في ضمان ثبات جهد طور الحمل.

إذا كانت الأحمال المتصلة بكل دائرة من دوائر النظام ثلاثي الأطوار متساوية، فإن مجموع التيارات المارة عبر السلك المحايد في أي لحظة يساوي صفرًا، ويمكن إزالة السلك المحايد واستخدام مصدر طاقة عادي. لكن هذه حالة مثالية. في الواقع، لا يمكن أن يكون الحمل ثلاثي الأطوار الناتج عن توصيل عدة أحمال أحادية الطور بدائرة ثلاثية الأطوار متناظرًا تمامًا. في هذه الحالة، يُعد السلك المحايد بالغ الأهمية ولا غنى عنه.

في حال عدم وجود سلك محايد عند وجود حمل غير متناظر، يتشكل نظام تغذية كهربائية عادي لهذا الحمل. وبسبب عدم تناظر معاوقة الحمل، يكون تيار الطور غير متناظر أيضًا، وبالتالي يكون جهد الطور غير متناظر. قد يتجاوز جهد بعض الأطوار الجهد المقنن للحمل، مما قد يؤدي إلى تلفه (كأن يكون المصباح شديد السطوع ويحترق)؛ وقد يكون جهد أطوار أخرى أقل، مما قد يعيق عمل الحمل (كأن يكون المصباح خافتًا). ومع تشغيل وإطفاء المصابيح، تتغير معاوقة الحمل لكل طور، ويتغير تيار الطور وجهده تبعًا لذلك، مما يؤدي إلى وميض المصابيح، وقد لا تعمل الأجهزة الكهربائية الأخرى بشكل صحيح أو حتى تتلف. لذلك، لا بد من وجود سلك محايد، أي نظام ثلاثي الأطوار بأربعة أسلاك.