اختبار الأحمال الكهربائية load bank هي أجهزة تحاكي الأحمال الكهربائية وتطبقها على مصادر الطاقة المتصلة بها، مثل المولدات أو البطاريات أو مصدر الطاقة غير المنقطع (UPS)، ومن خلال إعادة خلق الطلب الذي سيتعرض له مصدر الطاقة أثناء عملياته العادية، تساعد بنوك الأحمال في اختبار كفاءتها وأدائها دون توصيلها بأنظمة الطاقة الرئيسية.
تتوفر بنوك الأحمال في نماذج محمولة وثابتة، وهي قطع أساسية من معدات الاختبار في مجموعة من التطبيقات الكهربائية، مثل مراكز البيانات وشركات التصنيع وصناعة النفط والغاز، يضمن استخدام هذه المعدات لاختبار مصدر الطاقة عدم تعرض الأنظمة الأساسية لانخفاض في الأداء أثناء حالات الطوارئ أو حدوث مشكلات غير متوقعة مع الإمداد.
مجموعة الأحمال هي قطعة من معدات الاختبار الكهربائية المستخدمة لمحاكاة الحمل الكهربائي، لاختبار مصدر الطاقة الكهربائية دون توصيله بحمل التشغيل العادي.
أثناء إجراءات الاختبار أو التعديل أو المعايرة أو التحقق، يتم توصيل مجموعة الأحمال بمخرج مصدر طاقة، مثل مولد كهربائي أو بطارية أو مضخم سيرفو أو نظام كهروضوئي ، بدلا من حملها المعتاد.
تقدم مجموعة الأحمال للمصدر خصائص كهربائية مماثلة لحمل التشغيل القياسي، مع تبديد خرج الطاقة الذي يستهلكه، عادة ما يتم تحويل الطاقة إلى حرارة بواسطة مقاوم شديد التحمل أو مجموعة من عناصر التسخين المقاومة في الجهاز، ويتم إزالة الحرارة بواسطة نظام تبريد هوائي أو مائي.
يتضمن الجهاز أدوات للقياس والتحكم في الحمل وحماية الحمل الزائد، يمكن تثبيت مجموعات الأحمال بشكل دائم في منشأة لتوصيلها بمصدر طاقة عند الحاجة، أو يمكن استخدام إصدارات محمولة لاختبار مصادر الطاقة مثل المولدات الاحتياطية والبطاريات.
تعد هذه الأجهزة ملحقات ضرورية لتكرار وإثبات والتحقق من المطالب الحقيقية لأنظمة الطاقة الحرجة، كما يتم استخدامها أثناء تشغيل مصادر الطاقة المتجددة المتقطعة مثل توربينات الرياح للتخلص من الطاقة الزائدة التي لا تستطيع شبكة الطاقة الكهربائية امتصاصها.
اقرأ أيضًا: تعرف على أفضل شركة كشف التماس الكهرباء بالرياض
اختبار الأحمال الكهربائية هو عملية قياس وتقييم القدرة الفعلية للأنظمة الكهربائية على التحمل والعمل بشكل صحيح في ظل ظروف مختلفة.
يتم إجراء اختبار الأحمال الكهربائية load bank، قبل تشغيل أو توسيع نظام كهربائي جديد، كما يتم إجراؤها بهدف تقدير الحمل الكهربائي للمباني وحساب الاحتياجات الكهربائية، لتحديد حجم المعدات الكهربائية المطلوبة من الكابلات و المولدات والمحولات وغيرها من الاحتياجات المطلوبة لتشغيل النظام بشكل صحيح.
تشتمل إجراءات اختبار الأحمال الكهربائية على قياس الوحدات الكهربية وفعاليتها، يتضمن ذلك قياس الجهد والتيار والتردد وعامل القدرة والقدرة الكهربائية، وتسجيل قيم النتائج وتحليل المعلومات لتحديد مدى قدرة الدائرة الكهربائية على استيعاب الحمل الكهربائي المطلوب وتحديد الاحتياجات الكهربائية للمنشأة.
يستخدم جهاز “اختبار الأحمال الكهربائية Load Bank” في وضع تحميل كهربي مصطنع على النظام محل الاختبار بهدف قياس الأداء والتحقق من القدرة على التحمل.
أكثر ثلاثة أنواع شيوعا من أجهزة اختبار الأحمال الكهربائية load bank هي بنوك أحمال المقاومة والحث والسعة، حيث تخلق الأحمال الحثية والسعوية ما يُعرف بإسم “المفاعلة” أو “reactance” في دائرة التيار المتردد.
المفاعلة هي معارضة عنصر الدائرة للتيار المتردد ، والتي تحدث بسبب تراكم المجالات الكهربائية أو المغناطيسية في العنصر بسبب التيار وهي المكون “التخيلي” للمقاومة، أو المقاومة لإشارات التيار المتردد عند تردد معين، تقاس وحدة المفاعلة بوحدة الأوم.
تقاوم المفاعلة الحثية التغير في التيار، ما يتسبب في تأخر تيار الدائرة عن الجهد، وتقاوم المفاعلة السعوية التغير في الجهد، ما يتسبب في تقدم تيار الدائرة عن الجهد.
اقرأ أيضًا: احدث جهاز كشف التماس الكهرباء بالرياض | 0537751182
اختبار الأحمال الكهربائية load bank هو وسيلة للتحقق من صحة الأداء التشغيلي واستقلالية البطارية لنظام UPS، فهو يختبر النظام والمولد تحت حمل يعادل الظروف التي يتعين عليه العمل فيها، سيؤدي هذا إلى تجنب أي عمليات إغلاق غير متوقعة، وهو أمر مهم بشكل خاص في حالة مصادر الطاقة الاحتياطية.
ويستخدم الاختبار في تحديد نقاط الضعف في نظام UPS حيث يتيح اختبار بنك الأحمال تحديد أي مشكلات محتملة وإصلاحها قبل أن تتسبب في أي توقف مؤقت كما يساهم الإختبار في تجنب تكديس محركات الديزل الرطبة، وهو ما يحدث إذا كان مصدر الطاقة يستخدم محرك ديزل، فهناك خطر حدوث تكديس رطب، حيث يبقى الوقود غير المحترق داخل النظام، مما يتسبب في حدوث أضرار تسبب تقليل الكفاءة.
مصدر الطاقة غير المنقطع أو uninterruptible power supply والتي تختصر إلى ( UPS ) وهو نوع من أنظمة الطاقة المستمرة التي توفر طاقة كهربائية احتياطية آلية للحمل عندما يفشل مصدر الطاقة المدخل أو التيار الكهربائي الرئيسي . يختلف نظام UPS عن نظام الطاقة المساعد / الطارئ التقليدي أو المولد الاحتياطي في أنه سيوفر حماية شبه فورية من انقطاعات طاقة الإدخال “input power interruptions” عن طريق التبديل إلى الطاقة المخزنة في حزم البطاريات أو المكثفات الفائقة أو أي من أنظمة FLYWHEEL المتاحة.
أوقات التشغيل على البطارية لمعظم أجهزة UPS قصيرة نسبيًا، لا تتجاوز بضع دقائق فقط، ولكنها كافية “لكسب الوقت” لبدء تشغيل مصدر طاقة احتياطي أو إيقاف تشغيل المعدات المحمية بشكل صحيح، من جهة أخرى تحتوي جميع أجهزة “مصدر الطاقة غير المنقطع” تقريبا على حماية متكاملة من زيادة التيار لحماية الأجهزة من نتائج طفرات الجهد .
تُستخدم هذه الفئة من الوحدات عادةً لحماية الأجهزة الحساسة مثل أجهزة الكمبيوتر أو مراكز البيانات أو معدات الاتصالات أو غيرها من المعدات الكهربائية حيث قد يتسبب انقطاع التيار الكهربائي غير المتوقع في حدوث إصابات أو وفيات أو تعطل الأعمال بشكل خطير أو فقدان البيانات، تتراوح هذه الوحدات في الحجم من تلك المصممة لحماية جهاز كمبيوتر واحد، وهو ما يساوي قدرة حوالي 200 فولت أمبير، إلى الوحدات الكبيرة التي تعمل على تشغيل مراكز البيانات أو المباني بالكامل.
توجد أنواع مختلفة من اختبارات الأحمال الكهربائية، ومنها إختبارFull Load Test، أو إختبار الحمل الكامل، وفيه يتم تحميل النظام بأقصى حمل لقياس الأداء في ظروف الاستخدام القصوى.
يستخدم اختبار الحمل الجزئي Partial Load Test في تحميل النظام بحمل أقل من الحمل الكامل لتقييم أدائه في ظروف الاستخدام الطبيعية اليومية، بينما يستخدم اختبار الحمل المتغير Variable Load Test في تحميل النظام بحمل متغير عبر فترات زمنية محددة لتحديد أدائه في ظروف الاستخدام المختلفة والمتغيرة، اختبار الحمل الزمني Time-Based Load Test
يتم فيه تحميل النظام بحمل محدد لفترة زمنية معينة لتقييم أدائه على مدى زمني ممتد أو طويل.
الخطوات التالية توضيح بطريقة مبسطة طريقة إجراء اختبارات التحميل:
اقرأ أيضًا: ما هي اسباب حدوث الالتماس الكهربائي؟
يعد إختبار الأحمال الكهربائية load bank مفيدا من حيث قدرته على:
يعد اختبار الأحمال الكهربائية load bank أحد الاختبارات الضرورية للحفاظ على سلامة المعدات والمنشآت بما يضمن فعالية التشغيل لفترات ممتدة من الزمن
