اجزای تشکیل دهنده تابلو برق صنعتی
اجزای تشکیل دهنده تابلو برق صنعتی مجموعه ای از قطعات و تجهیزات الکتریکی که به صورت سیستماتیک برای بهبود عملکرد یک واحد صنعتی مورد نیاز است.دراین مقاله اجازای اصلی تابلو برق صنعتی اعم از قطعات الکتریکی و، لوازم جانبی که جهت کنترل، تنظیم، حفاظت و اندازه گیری را معرفی کنیم.
تجهیزات الکتریکی تابلو برق صنعتی
کلیه لوازم الکتریکی که در مدار قرار میگیرند و وظیفه ی هر کدام بر عملکرد تابلو تاثیر دارد.
کلید ها
کلید یا سوئیچ به علت عدم توانایی قطع جریان اشتباه فقط به منظور قطع و وصل کردن ساده مدار مورد استفاده قرار میگیرند.کلید ها به دو دسته کلی تقسیم می شوند.
کلید هوا
اتصالات آن در هوا برای برقرار کردن اتصال در زمان وجود بار الکتریکی انجام می پذیرد.کلید ها دارای شاخک هایی برای کنترل جرقه حاصل و جلوگیری از ایجاد خرابی است. ازجمله ی این کلید ها کلید AIR BREAK و کلید ایزولاتور را میتوان نام برد.
کلید روغنی
این کلید ها از روغن عایق به عنوان یک ماده دی الکتریک برای خاموش کردن قوس و قطع مدار استفاده می کند. معمولاً از روغن ترانس به عنوان روغن عایق به علت قدرت دی الکتریک بهتر نسبت به هوا مورد استفاده قرار میگیرد.
فیوز
فیوز یک تکه سیم کوتاه در مدار های سری است که اگر جریانی بیش از اندازه از آن عبور کند ذوب می شود. در هنگام اتصال کوتاه و یا اضافه بار جریان از طریق المنت فیوز به بیشتر از ظرفیت معین خود افزایش می یابد.
مدار شکن ها
مدار شکن در شرایط عادی به صورت دستی یا با ریموت و در شرایط وجود خطا به صورت خودکار میتواند مدار را باز و بسته کند.
برای عملکرد خودکار مدار شکن در شرایط خطا یک مدار رله ای نیز در کنار مدار شکن قرار می گیرد.
رله های حفاظتی
رله قطعه تشخیص خطاست که با ارسال سیگنال اطلاعات لازم را برای قطع مدار را اختیار مدار شکن قرار میدهد. هنگامی که خطا رخ می دهد اتصالات رله بسته و پیچک لغزش مدار شکن انرژی میگیرد تا اتصالات مدار شکن را باز و المنت های سیستم برق رسانی را قطع کند.
سرج ارستر
سرج ارستر برای محافظت از تجهیزات ایستگاه برق در برابر بالا رفتن موقت ولتاژ، شوک رعد و برق، شوک قطع و وصل مدار و افزایش ولتاژ سریع و کوتاه استفاده می شوند.
کنتاکتور
کنتاکتور برای باز و بسته شدن سریع کنتاکت‌ها به منظور خاموش و روشن کردن یک مدار الکتریکی طراحی شده است، کنتاکت‌های متحرک به سرعت با کنتاکت‌های ثابت برخورد می‌کنند و از جای خود به طرف بالا جهش می‌کنند. خاموش و روشن کردن یک مدار الکتریکی استفاده میشود.
بی متال
بی متال ها برای حفاظت از موتورهای الکتریکی در مقابل اضافه بار استفاده می شود. اساس کار این رله ها بر پایه اختلاف ضریب انبساط طولی دو فلز به کار رفته است.
تجهیزات غیر الکتریکی تابلو برق صنعتی
محفظه
تمامی اجازا و تجهیزات در داخل یا بر روی بدنهی تابلو برق نصب میشود.محفظه ها از جنس ها مختلف فلزی و پلاستیکی ساخته می شوند.
پیچ و مهره های اتصال
به منظور کارگذاری تابلو برق های صنعتی و نصب سایر تجهیزات در داخل آن از پیچ و مهره های مخصوص با آلیاژ های مختلف استفاده می شود.
طلق
برای محافظت از تماس با شمش (شینه) های انتقال برق ورق های طلق که خاصیت غیر هادی دارند مورد استفاده قرار می گیرد.
ریل مینیاتوری
برای جاگذاری و ثابت نگهداشتن تجهیزات داخل تابلو برق صنعتی از انواع ریل استفاده میشود.
داکت شیاردار
داكت شیار دار با داشتن شیارهای موجود این امكان را ایجاد میكنند که در مكان های مورد نظر به راحتی كابل ها را عبور دهیم.
شینه چیست
شینه از اجزای اصلی یک تابلو برق صنعتی است که وظیفه ی برق رسانی بجای کابل را در تابلو برق های صنعتی بر عهده دارد. شینه ها با ظرفیت جریان بیشتر از کلید تغذیه تجهیزات، تمام ژنراتورها، ترانسفورماتورها، سیم ها و کابل های یک نیروگاه که ولتاژ برابری دارند را به منظور جمع و پخش انرژی در آن واحد را میسر می کند.
انواع شینه
شینه فاز: ظرفیت الکتریکی شینه فاز نباید از 150 درصد شدت جریان نامی کلید اصلی تغذیه تابلو کمتر باشد.
شینه ارت و نول: شینه ارت و نول، ترمینالی است که برای اتصال هادی های حفاظتی شامل هادی های همبندی برای هم ولتاژ کردن و هادی های اتصال زمین عملیات پیش بینی و نصب می شود.
مقایسه شینه های مسی و آلومینیومی
- استقامت استاتیکی آلومینیوم (به علت بزرگتر بودن سطح مقطع به ازای جریان مساوی) بیشتر از مس است.
- تحمل دینامیکی آلومینیوم (به علت بزرگتر بودن سطح مقطع به ازای جریان مساوی) برابر با مس است.
- ازدﻳﺎد درﺟﻪ ﺣﺮارت در اﺛﺮ ﺟﺮﻳﺎن ﻫﺎي ﻋﺒﻮري ﺑﻪ ﻋﻠﺖ ﺟﺮﻳﺎن ﻣﺨﺼﻮص ﭘﺎﻳﻴﻦ ﺗﺮ و ﺗﺒﺎدل ﺣﺮارﺗﻲ ﺑﻬﺘﺮ در آﻟﻮﻣﻴﻨﻴﻮم ﻛﻤﺘﺮ اﺳﺖ.
- آﻟﻮﻣﻴﻨﻴﻮم در اﺛﺮ ﺟﺮﻗﻪ و ﺳﻮﺧﺘﻦ اﻳﺠﺎد ﺧﺎﻛﺴﺘﺮ زﻳﺎدي ﻧﻤﻲﻛﻨﺪ. اﻳﻦ ﺧﺎﻛﺴﺘﺮ ﻫﺎدي ﻧﻴﺴﺖ و ﺑﻪ ﻋﺎﻳﻖ ﻫﺎ ﺻﺪﻣﻪ ﻧﻤﻲ زﻧﺪ. ﻣﺲ در ﺑﺮاﺑﺮ ﺑﺨﺎر ﮔﻮﮔﺮد ﺑﺴﻴﺎر ﺣﺴﺎس ﺑﻮده و اﻳﺠﺎد اﻛﺴﻴﺪ ﻣﺲ ﻣﻲﻛﻨﺪ ﻛﻪ ﻗﺎﺑﻠﻴﺖ ﻫﺪاﻳﺖ کمی دارد.
- مس در برابر بخار گوگرد بسیار حساس بوده و ایجاد اکسید مس می کند که قابلیت هدایت کمی دارد. آلومینیوم در برابر اسید کلریدریک، سولفوریک و آمونیاک با ثبات بوده اما در برابر بخار کلر جیوه حساس است. آلومینیوم اکسیداسیون سطحی دارد که لایه عایق نازکی بر روی فلز به وجود می آورد و در اثر فشار فرو رفتگی پیدا کرده و خورندگی آن در اثر الکترولیت شدید است.
- آﻟﻮﻣﻴﻨﻴﻮم در ﻣﻘﺎﺑﻞ اﺳﻴﺪ ﻛﻠﺮﻳﺪرﻳﻚ، سوﻟﻔﻮرﻳﻚ و آﻣﻮﻧﻴﺎك ﺑﺎ ﺛﺒﺎت اﺳﺖ وﻟﻲ در ﻣﻘﺎﺑﻞ ﺑﺨﺎر ﻛﻠﺮ ﺟﻴﻮه ﺣﺴﺎس اﺳﺖ.
- آﻟﻮﻣﻴﻨﻴﻮم اﻛﺴﻴﺪاﺳﻴﻮن ﺳﻄﺤﻲ دارد ﻛﻪ لایۀ ﻋﺎﻳﻘﻲ ﻧﺎزﻛﻲ ﺑﺮ روي ﻓﻠﺰ ﺑﻪ وﺟﻮد ﻣﻲآورد. در اﺛﺮ ﻓﺸﺎر ﻓﺮورﻓﺘﮕﻲ ﭘﻴﺪا ﻛﺮده و ﺧﻮرﻧﺪﮔﻲ آن در اﺛﺮ اﻟﻜﺘﺮوﻟﻴﺖ ﺷﺪﻳﺪ اﺳﺖ. اﻣﺮوزه ﻣﻌﻤﻮﻻ در ﺗﺎﺑﻠﻮﻫﺎي ﺟﺪﻳﺪ و ﻛﺎﺑﻞ ﻛﺸﻲ ﻫﺎي ﻧﻮﻳﻦ ﺑه ﺠﺎي ﺷﻴﻨﻪ و ﻛﺎﺑﻞ ﻛﺸﻲ از ﺑﺎس ﺑﺎر اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﺷﻮد.
شینه های به کار رفته در تابلو برق صنعتی
- شینه های مورد استفاده در تابلو اغلب از جنس مس یا آلومینیوم است که قابلیت هدایت الکتریکی و خواص مکانیکی خوبی دارند. برای شینه های مسی از استاندارد VDE0201 و برای شینه های آلومینیومی از استاندارد VDE0202 استفاده شده است.
- ﺣﺪاﻛﺜﺮ ﻗﻄﺮ ﺳﻮراخ ﻫﺎي اﻳﺠﺎد ﺷﺪه در روي ﺷﻴﻨﻪ ﻧﺒﺎﻳﺪ از ﻳﻚ ﺳﻮم عرض آن بیشتر باشد مثلاً در شینه ای به عرض 30 میلی متر حداکثر قطر سوراخ ایجاد شده 10 میلی متر خواهد بود.
- خمکاری شینه با توجه به عرض آن باید به صورتی باشد که از حداکثر تنش خمشی مجاز شینه بیشتر نشود.
- اتصال شینه به کلید باید در امتداد کنتاکت های کلید باشد تا از ایجاد نیروی الکترودینامیکی جلوگیری شود. این نیرو می تواند باعث لرزش و یا حتی باز شدن کنتاکت شود.
- از هر گونه برش و سوهان کاری شینه که موجب کاهش ابعاد در محل وصل شدن به کلیدها باید خودداری شود.
انتخاب رنگ شینه
رنگ قرمز (فاز اول، L1 یا R)
رنگ زرد (فاز دوم، L2 یا S)
رنگ آبی (فاز سوم، L3 یا T)
شینه نول اغلب مشکی
شینه ارت، زرد و سبز
پانچ شينه
برای اتصال شینه ها به یکدیگر از پانچ شینه استفاده می گردد
- قابلیت کار بر روی شینه های مسی تا سایز ۱۲x120 میلی متر
- سیستم رفت و برگشت جک ها به صورت هیدرولیک است.
- قابلیت ایجاد سوراخ های 6m , 8mm , 10m , 12m , 14m , l6m , 18m، بیضی و سفارشی را دارد.
- طراحی پانچ به صورت بدون خیزش جهت کارکرد آسان و مطمئن است.
استاندارد تابلو برق صنعتی
استاندارد تابلو برق صنعتی و تابلو سلول ریتال مجموعه ای از معیار های هستند که همه ی مشخصات یک تابلو برق اعم از تجهیزات داخلی، ساخت بدنه، اصول اولیه طراحی، عیب یابی و کار با تابلو برق های فشار قوی، متوسط و ضعیف است. در این مقاله قصد داری تا با استاندارد جهانی تابلو برق صنعتی و استاندارد تجهیزات آن آشنا شویم.
استاندارد تولید و تجهیز تابلو برق صنعتی در ایران
سازمان ملی استاندارد ایران، استاندارد های IEC را به عنوان مرجع و دستورالعمل اصلی تولید و تجهیز تابلو برق تعریف کرده است و تولید کنندگان و تجهیز کنندگان این حوضه طبق این استاندارد باید عمل کنند.
استاندارد IEC
کمیسیون بین المللی الکتروتکنیک International Electrotechnical Commission با علامت اختصاری IEC یک سازمان بین المللی استاندارد است که مقررات بین المللی را برای همه فن آوری های الکتریکی، الکترونیکی و موارد مرتبط را که در مجموع به عنوان “فناوری برقی” شناخته می شود، مانند تابلو برق صنعتی تهیه و منتشر می‌کند. این استاندارد در برسی و تست انواع تابلو برق نقش مهمی دارد.
دستورالعمل IEC 62271-200
استاندارد IEC شامل مقرراتی در حوضه فناوری برق است که دستورالعمل IEC 62271-200 در رابطه با تابلو برق های صنعتی تنظیم شده است. الزامات مورد نیاز برای تابلوهای برق و کنترل پیش ساخته فلزی را برای جریان متناوب ولتاژهای نامی بالای 1 کیلو ولت و تا 52 کیلو ولت برای نصب داخلی و خارجی و فرکانس های کاری تا 60 هرتز را مشخص می کند.
موارد تاکیدی در استاندارد IEC 62271-200
- درجه بندی تابلو برق Metal-enclosed
- طراحی و ساخت تابلو برق Metal-enclosed
- آزمایشات تایپ تست تابلو متال -انکلوزد
- تست های روتین تابلو
- راهنمای انتخاب تابلو برق و کنترل گر
- اطلاعاتی که باید در پاسخ به درخواست های استعلام به مشتری داده شود
- روش صحیح حمل و نقل، ذخیره سازی، نصب، بهره برداری و نگهداری
- ایمنی تابلو برق
- بررسی تأثیر محصول بر محیط زیست
استاندارد بدنه تابلو برق صنعتی
- قفل کاملاً شبیه به هم در درب‌ها
- ضرورت استفاده از جنس استیل یا گالوانیزه در لولای درب‌ها
- قابل توصعه و ارتقاع بودن
- عدم تماس افراد به قسمت های دارای برق به منظور جلو گیری از برق گرفتگی
- حفاظت در برابر شرایطی وقوع خطا یا ایجاد قوس الکتریکی
- بسته بودن همه درب‌ها و دریچه های حفاظتی
- سفت و فیکس بودن تمام اجزای بدنه
- نداشتن سوراخ، سوختگی و زاعده در سطح خارجی
- عدم اشتعال در خارج از بده تابلو
- برقراری اتصال به زمین
نصب قطعات تابلو
- اتصال شیشه‌های اصلی در سلول‌های جداگانه بعد از نصب تابلو
- عدم وجود خاک و چربی در سطح اتصال شیشه‌ها و یراق آلات به یکدیگر
- اندازه گیری همه سیم‌کشی‌های داخل تابلو و اتصال مدارهای ثانویه ، فرمان هشدار
- فراهم کردن امکان دسترسی برای تعویض سیم ها بدون تغییر در سایر مدار
- تست اطمینان از سالم بودن همه اجزا در آخر
- شماره گذاری مدار ها و سلول ها
آزمون راه اندازی تابلو برق صنعتی
آزمون راه اندازی تابلو برق از دیگر موارد استاندارد است که پیش از تحت بار قرار گرفتن تابلو باید همه ی تجهیزات داخلی اعم از قطعات، سیم بندی، مدار های الکتریکی و استحکام آن ها بر اساس دیاگرام سازنده برسیو و آزمایش شوند. لازم به ذکر است اگر تابلو برق به صورت مونتاژ شده و یک پارچه از کارخانه به محل نصب آورده شده باشد، آزمون تاییدیه کارخانه کافی است ولی اگر عمل مونتاژ و نصب در محل پست انجام شده باشد، باید آزمون‌های روتین هم روی آن انجام شود.
استاندارد حفاظتی و عایقی قبل از شروع به کار
- برسی ولتاژ قبل و بعد از ورد برق توسط نمایشگر
- ایزوله بودن در حنگام قطع کلید جدا کننده
- اطمینان از بی برقی و دیشارژ بودن و اتصال به زمین قبل از تعمیر
- عدم برق دار شدن تصادفی تجهیزات
- درنظر کرفتن احتمال برق دارشدن مدار اصلی و کمکی و اقدامات ایمنی لازم
- بسته بودن دریچه ی حفاظتی هادی های برق دار
- عدم استفاده از رله در مدارهای کنترل به منظور برق دار شدن اتفاقی
