با کشف انرژی الکتریکی روز به روز شاهد تغییرات گسترده و پیشرفت‌های چشمگیری در زندگی بشر بوده‌ایم، بدین صورت که با پیشرفت در حوزه‌های مختلف انرژی الکتریکی، زندگی انسان نیز دستخوش تغییر شده است. یکی از مهم‌ترین تجهیزاتی که برای حفاظت از سلامت تاسیسات و وسایل الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد، تابلو برق است که وظیفه اصلی آن انتقال و توزیع صحیح انرژی الکتریکی است. تابلو برق بانک خازنی یکی از تجهیزاتی است که موجب صرفه‌جویی در مصرف و کاهش تلفات و آسیب به تاسیسات برقی میشود.
در این مقاله به طور کامل به موضوع تابلو برق بانک خازنی چیست؟ خواهیم پرداخت و نحوه عملکرد و کاربرد آن را مورد بررسی قرار خواهیم داد. پس برای آشنایی بیشتر با کاربردهای تابلو برق بانک خازنی تا پایان این مقاله با فرنام الکتریک همراه باشید.
تابلو برق بانک خازنی چیست؟
وجود تابلو برق جهت ایجاد ایمنی در مراکز صنعتی و سازمان‌ها و… از اهمیت بالایی برخوردار است. اهمیت برق در صنایع بزرگ و کوچک امروزی غیرقابل انکار است بنابراین مدیریت و استفاده بهینه امری بسیار مهم است. یکی از روش‌های مدیریت برق، خرید انواع تابلو برق بانک خازنی و استفاده از آن در کارخانجات و واحدهای صنعتی و مسکونی است. تابلوهای بانک خازنی، تابلوهایی جهت تامین توان غیر مفید برخی از دستگاه‌ها همچون موتورهای الکتریکی هستند.
بانک خازنی به مجموعه‌ای از خازن‌های کنار یکدیگر گفته میشود که جهت اصلاح ضریب توان شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین تابلو بانک خازنی مجموعه‌ای است که توسط آن می‌توان توان راکتیو را کنترل نمود. این نوع بانک‌های خازنی در شبکه توزیع، مراکز صنعتی، شبکه‌های انتقال انرژی و… کاربرد بسیاری دارند و مورد استفاده قرار می‌گیرند. در واقع تابلوهای بانک خازنی برای جبران توان راکتیو و افزایش ضریب قدرت مورد استفاده کاربران و متقاضیان قرار می‌گیرند و با تصحیح ضریب قدرت باعث صرفه‌جویی در مصرف و کاهش تلفات می‌شوند.
کارکرد تابلو برق خازنی
همانطور که میدانیم توان ری اکتیو در سیستم مسبب کاهش توان موثر موجود در شبکه میشود. لذا همین عملکرد تجهیزات را کاهش می‌دهد و این فرآیند هزینه های نیروی و اقتصادی را به شدت افزایش می دهد.
پس برای جبران این خسارت و همچنین افزایش توان موجود در کلیه تجهیزات نیازمند آنیم که از بانک خازنی در تابلو برق بهره گیری نماییم.
کلیه موتور ها و وسایلی که دارای سیم پیچ هستند ترانسفورماتور ها در واقع هر وسیله ای که در خود سیم‌پیچ دارند باعث ایجاد توان ری اکتیو می‌شوند و اکتیو و توان راکتیو هردو محاسبه نیروی می شوند بانک خازنی باعث میشود توان ری اکتیو وارد شبکه نشود.
نحوه عملکرد بانک خازنی چگونه است؟
یک بانک خازن گروهی از چندین خازن است که ممکن است به صورت سری یا موازی به یکدیگر متصل شوند و مانند یک خازن جداگانه، از آن برای ذخیره انرژی الکتریکی و تنظیم جریان انرژی استفاده میشود. در حقیقت وظیفه بانک خازنی ذخیره و هموارسازی سطح انرژی الکتریکی است. برای درک بهتر کارایی و عملکرد بانک خازنی، بهتر است بدانید که که توان شبکه برق به دو گونه اکتیو و راکتیو مصرف می شود.
زمانی که برق‌های خانه روشن است و یا لباس شویی در حال شستن لباس است و به طور کلی وسیله برقی در حال مصرف انرژی است، توان اکتیو از شبکه ساخته میشود. اما بسیاری از دستگاه‌ها با نوع دیگری از انرژی که توان راکتیو هستند کار می‌کنند و واحدهای صنعتی علاوه بر توان اکتیو از توان راکتیو هم استفاده می‌کنند.
اگر توان راکتیو را از شبکه برق بخواهیم، به دلیل استفاده از جریان انرژی موجود در اداره برق، باید هزینه بیشتری به اداره برق پرداخت کنیم؛ به این دلیل که توانی که اداره برق در اختیار ما قرار می‌دهد از نوع اکتیو است. بانک خازن توان راکتیو مصرفی را وارد مدار کرده و دیگر توان مورد نیاز برای راه اندازی الکتروموتور از شبکه برق گرفته نمی‌شود. در واقع بانک خازن نیاز شبکه به توان راکتیو را تامین کرده و با این کار فشار کمتری به شبکه برق وارد شده و هزینه مصرفی کاهش پیدا می‌کند. به همین جهت شما می‌توانید با خرید تابلو بانک خازنی با کیفیت از بروز آسیب و خسارت به تاسیسات واحدهای صنعتی پیشگیری کرده و در هزینه‌های برق صرفه‌جویی کنید.
کاربردهای تابلو برق خازنی
در حال حاضر دنیای الکترونیکی جدید نیاز به انرژی زیادی دارد. به منظور پاسخگویی به این نیاز، باید انرژی به شکل الکتریکی ذخیره شود تا دسترسی به آن آسان گردد. به منظور ذخیره بارهای انرژی الکتریکی و نیز تنظیم جریان انرژی به هنگام نیاز، خازن ها ایده آل به نظر می رسند.
در اینجا تعدادی از کاربردهای رایج بانک های خازنی ذکر شده است:
- خازن شنت: شنت به مکانیزمی گفته می شود که با ایجاد مسیری که مقاومت کمی دارد، جریان الکتریکی را از یک نقطه دیگر در مدار عبور می دهد. در کاربردهای بای پس نویز الکتریکی، برای تغییر مسیر نویزی که فرکانس بالا دارد، به سمت زمین قبل از اینکه در سراسر سیستم منتشر شود، به ویژه در بار، از خازن‌ها استفاده می گردد. بانک های خازنی شنت برای بهبود بخشیدن به کیفیت منبع الکتریکی و در نهایت بهبود راندمان سیستم های قدرت استفاده می گردد.
- ذخیره انرژی: همانند خازن های تکی، بانک های خازنی نیز هنگامی که به مدار شارژ وصل می شوند انرژی الکتریکی را ذخیره کرده و وقتی تخلیه می شود انرژی الکتریکی را آزاد می نماید. عموما از خازن ها هنگامی که به حفاظت از منبع تغذیه در دستگاه های الکترونیکی زمان تعویض باتری نیاز است، استفاده می گردد.
- تصحیح ضریب توان: از بانک های خازنی در موتورها و ترانسفورماتورها به منظور تغییر فاز منابع AC و یا تصحیح نمودن تاخیر ضریب توان استفاده می شود. ضریب توان یک سیسیتم برق AC در واقع مقایسه نمودن توان مصرفی بار می باشد که توان واقعی بار نامیده می شود، تقسیم بر توانی که به بار عرضه می شود که توان ظاهری نامیده می شود.
- جبران توان راکتیو
- بهبود کیفیت برق
- بهبود مقطعی ولتاژ
- دور زدن نویز
انواع تابلو برق خازنی
بانک خازنی به صورت زیر طبقه بندی می شود:
- فیوز خارجی : برای این نوع اتصال، هر واحد فیوز به صورت خارجی به بانک خازن متصل می شود. این امر کمک می کند تا بانک خازن از ایراداتی مانند نوسان ولتاژ ، دما و غیره بدون هیچ وقفه ای در عملکرد محافظت شود.
- فیوز داخلی : فیوز در داخل محفظه بانک خازن نگهداری می شود. از آنجایی که حفاظت بدون هیچ وقفه ای قابل ارائه نیست، چنین بانک هایی برای تابلو برق خازنی با رتبه پایین استفاده می شوند. نقطه ضعف چنین ترتیبی این است که در صورت هر نوع نقصی، کل واحد باید تعویض شود.
- بدون فیوز : این دستگاه فاقد فیوز همراه با بانک است. این واحدها برای رتبه ها و مشخصات پایین استفاده می شوند و واحد به راحتی قابل تعویض هست.
خازن‌های مورد استفاده در تابلوهای برق بانک خازنی چه ویژگی دارند؟
همانطور که گفته شد، خازن‌ها از جمله بخش‌های تشکیل دهنده تابلو برق بانک خازنی هستند. خازن‌هایی که برای تابلو برق بانک خازن مورد استفاده قرار می‌گیرند باید دارای ویژگی‌هایی باشند که از جمله مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- باید از خازن‌هایی استفاده شود که از قابلیت تبادل متناوب و زیاد جریان بین سلف و خود برخوردار باشند.
- این نوع خازن باید تحمل دماهای بسیار بالا و یا دمای بسیار پایین را داشته باشد.
- خازن مناسب باید قابلیت تحمل ولتاژ شبکه برق را داشته باشد.
- خازن مورد استفاده باید قابلیت تحمل جریان‌های دریافتی اولیه زیاد را در زمان اتصال به شبکه برق داشته باشد.
استفاده از تابلو برق بانک خازنی چه مزایایی دارد؟
یکی از مهم‌ترین مزایای استفاده از بانک خازنی تصحیح خطای منبع تغذیه AC در محیط‌های صنعتی است که از تعداد زیادی ترانسفورماتور و موتور الکتریکی استفاده میشود. این تجهیزات از بار القایی استفاده می‌کنند و به همین دلیل مستعد تغییر فاز و تاخیر ضریب توان در منبع تغذیه هستند که در صورت اصلاح نشدن می‌تواند منجر به از دست دادن کارایی سیستم شود. با استفاده از یک بانک خازنی در سیستم می‌توان تاخیر برق را با هزینه بسیار کمی در مقایسه با ایجاد تغییرات قابل‌توجه در شبکه برق شرکت یا سیستمی که تجهیزات را تامین می‌کند، اصلاح کرد. به طور خلاصه برخی از مزایای استفاده از تابلو بانک خازنی عبارت است از:
-
- موجب اصلاح ضریب توان و کاهش خسارات و صرفه جویی در مصرف برق می شود.
- جبران افت ولتاژ، تنظیم ولتاژ و ثابت نگه داشتن آن به دلیل جلوگیری از آسیب دیدن دستگاه‌ها و تجهیزات الکتریکی
- دلیل کاهش مصرف توان راکتیو و در پی آن کاهش سطح مقطع سیم
- کاهش هزینه برق مصرفی
وظایف تابلو برق خازنی
از وظایف اصلی این تجهیزات می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- از تجهیزات در برابر اتصال کوتاه و جریان خطا محافظت می کند.
- این دستگاه مدارها را از منابع تغذیه ایزوله می کند.
- با اجازه دادن به بیش از یک منبع برای تغذیه بار، در دسترس بودن سیستم را افزایش می دهد.
- می تواند مدارهای الکتریکی را در شرایط عادی و غیر عادی باز و بسته کند.
- در شرایط عادی، می تواند به صورت دستی کار کند، بنابراین ایمنی اپراتور و همچنین استفاده مناسب از انرژی الکتریکی را تضمین می کند.
- در شرایط غیرعادی به صورت مکانیکی عمل می کند. هنگامی که یک خطا رخ می دهد این دستگاه عیب را تشخیص داده و قسمت آسیب دیده در سیستم قدرت را جدا می کند. بنابراین از سیستم قدرت در برابر آسیب محافظت می کند.