الفرق بين الكهرباء أحادية الطور، والكهرباء ثنائية الطور، والكهرباء ثلاثية الطور

الكهرباء أحادية الطور وثنائية الطور هما طريقتان مختلفتان لتزويد الطاقة. وتختلفان اختلافاً كبيراً في شكل وجهد نقل الطاقة الكهربائية.

يشير التيار الكهربائي أحادي الطور إلى نظام نقل كهربائي يتكون من خط طور وخط محايد. يزود خط الطور، المعروف أيضًا بخط الإمداد، الأحمال الكهربائية بالتيار، بينما يُستخدم الخط المحايد كمسار لعودة التيار. يبلغ جهد التيار الكهربائي أحادي الطور 220 فولت، وهو الجهد بين خط الطور والخط المحايد.

في المنازل والمكاتب، يُعدّ التيار الكهربائي أحادي الطور النوع الأكثر شيوعًا. أما التيار الكهربائي ثنائي الطور، فهو عبارة عن دائرة كهربائية تتكون من خطين طوريين، ويُشار إليه اختصارًا بالتيار الكهربائي ثنائي الطور. في هذا النوع من التيار، يُطلق على فرق الجهد بين خطي الطور اسم جهد السلك، ويبلغ عادةً 380 فولتًا.

في المقابل، يُعرف جهد التيار الكهربائي أحادي الطور بأنه الجهد بين خط الطور وخط الصفر، ويُسمى جهد الطور. أما في الصناعة وبعض الأجهزة المنزلية، مثل آلات اللحام، فيُستخدم التيار الكهربائي ثنائي الطور على نطاق واسع.

باختصار، يكمن الفرق الرئيسي بين الكهرباء أحادية الطور وثنائية الطور في شكل وجهد نقل الطاقة الكهربائية. تتكون الكهرباء أحادية الطور من خط طور وخط صفر، وهي مناسبة للاستخدام المنزلي والمكتبي بجهد 220 فولت. أما الكهرباء ثنائية الطور فتتكون من خطي طور، وهي مناسبة للاستخدام الصناعي وبعض الأجهزة المنزلية بجهد 380 فولت.

مصدر الطاقة أحادي الطور: يُشير عادةً إلى أي خط طور (يُعرف عادةً بخط الطور) في نظام التيار المتردد ثلاثي الأطوار ورباعي الأطوار بجهد 380 فولت. الجهد الكهربائي 220 فولت. يُقاس خط الطور باستخدام قلم كهربائي عادي منخفض الجهد. وهو مصدر الطاقة الأكثر شيوعًا في الحياة. يُشير مصطلح "أحادي الطور" إلى أي من خطوط الطور الثلاثة المتصلة بخط الصفر. ويُطلق عليه غالبًا "خط الطور" أو "خط الصفر". ويُشير عمومًا إلى طاقة تيار متردد بجهد 220 فولت وتردد 50 هرتز. يُطلق على نظام الطاقة الكهربائية أحادي الطور أيضًا اسم "جهد الطور".
التيار الكهربائي ثلاثي الأطوار: هو التيار الكهربائي الذي يتكون من ثلاثة ترددات متساوية في التردد والسعة، ويكون فرق الطور بين أطواره 120 درجة. ويتم توليده بواسطة مولد تيار متردد ثلاثي الأطوار. أما التيار الكهربائي أحادي الطور المستخدم في الحياة اليومية، فيتم توفيره بواسطة تيار متردد ثلاثي الأطوار. ونادرًا ما يُستخدم التيار الكهربائي أحادي الطور المُولّد بواسطة مولد أحادي الطور.

توصيلات ثلاثة محولات كهربائية سطحية أحادية الطور
الفرق بين التيار الكهربائي أحادي الطور والتيار الكهربائي ثلاثي الأطوار هو أن التيار المُستمد من المولد ثلاثي الأطوار. يمكن لكل طور من أطوار التيار الكهربائي ثلاثي الأطوار أن يُشكل دائرة أحادية الطور لتزويد المستخدمين بالطاقة. ببساطة، يتكون التيار الكهربائي ثلاثي الأطوار من ثلاثة خطوط طور (خطوط التغذية) وخط صفر (أو خط الوسط)، وأحيانًا تُستخدم ثلاثة خطوط طور فقط. الجهد الكهربائي بين كل خط طور وآخر هو 380 فولت، وبين كل خط طور وخط الصفر هو 220 فولت. في حالة وجود خط تغذية واحد فقط وخط صفر، يكون الجهد الكهربائي بينهما 220 فولت. التيار الكهربائي ثلاثي الأطوار هو مزيج من تيار كهربائي أحادي الطور بنفس السعة والتردد وفرق الطور 120 درجة. أما التيار الكهربائي أحادي الطور فهو مزيج من أي خط طور وخط الصفر في التيار الكهربائي ثلاثي الأطوار.

نظام الحماية الذكية من التسرب الكهربائي من جنوب دو شينغ (الكهرباء الذكية)
ما هي مزايا كل منهما؟ يتميز التيار المتردد ثلاثي الأطوار بمزايا عديدة مقارنةً بالتيار المتردد أحادي الطور. فهو يتفوق بشكل واضح في توليد الطاقة ونقلها وتوزيعها، وفي تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية. على سبيل المثال: تُصنع مولدات ومحولات التيار المتردد ثلاثي الأطوار بكميات أقل من مولدات التيار المتردد أحادي الطور ذات السعة نفسها، كما أنها أقل استهلاكًا للمواد، وتتميز ببساطة تركيبها وأدائها الممتاز. وفي حالة نقل نفس الطاقة، توفر أسلاك النقل ثلاثية الأطوار 25% من المعادن غير الحديدية مقارنةً بأسلاك النقل أحادية الطور، كما أن فقد الطاقة الكهربائية فيها أقل.