تابلو برق GIS یک دستگاه کامپوزیتی است که در یک قاب فلزی جامد محصور شده است و وسایل الکتریکی مختلفی مانند کلیدهای مدار، ترانسفورماتورها، کلیدهای زمین و برقگیرها را در خود جای می‌دهد. این محصول جایگزینی برای تابلوهای عایق هوا AIS است و کوچک‌تر و ایمن‌تر بوده و همچنین نگهداری آن آسان‌تر است. برای بررسی بیشتر تا پایان مقاله با فرنام الکتریک همراه باشید.
تابلو برق GIS چیست؟
تابلو برق فشار متوسط به مجموعه‌ای از تجهیزات الکتریکی محصور در محفظه‌ای فلزی گفته می‌شود. این مجموعه متمرکز شامل انواع کلیدها، ترانس‌ها، فیوزها و قطع کننده‌های مدار است. ممکن است ندانید تابلو برق چه کاربردهایی دارد که به همین خاطر باید بگوییم، تابلوهای برق برای محافظت، کنترل و تفکیک بهتر تجهیزات الکتریکی از یکدیگر به کار گرفته می‌شوند و معمولا در سراسر سیستم‌های انتقال و توزیع برق و همچنین در تاسیسات تجاری یا صنعتی با اندازه متوسط تا بزرگ به کار گرفته می‌شوند.
یک تابلو برق فشار متوسط با محدود کردن سیستمی جریان الکتریکی به سطح ایمن، از پرسنل و تجهیزات الکتریکی به خوبی محافظت می‌کنند. سطح ولتاژ مورد استفاده در تابلو برق فشار متوسط بین هزار ولت تا ۳۶ هزار ولت قرار دارد. در بسیاری از سازمان‌ها و مکان‌هایی که نیاز به تجهیزات الکترونیک دارند استفاده از تابلو برق فشار متوسط می‌تواند کاربردی باشد.
بنابراین تابلوی GIS در کاربرد های شهری که محدودیت های فضا و مکان در آن وجود دارد بسیار مفید است و نصب سوئیچگیرها یا تابلو برق هایی با عایق هوا که نیاز به فضای زیادی نیاز دارند چندان کاربردی نمی باشد. محل استفاده از تابلو برق عایق گاز در ساختمان های شهری، سکوهای دریایی، نیروگاه های صنعتی و نیروگاه های برق آبی ، در صنایع تولیدی،میادین نفت و گاز و پتروشیمی ها هستند. همچنین تابلو GIS مناسب شرایط محیطی با رطوبت بالا و فضای فیزیکی محدود است
اجزای تابلو برق GIS
تابلو برق فشار متوسط هم از اجزای مختلفی تشکیل شده است. هرکدام از اجزا و قطعات نصب‌شده به‌منظور بهبود عملکرد تابلو برق در حال فعالیت و کارکرد هستند و این قطعات میتوانند موثر بر تعیین قیمت تابلو برق های فشار متوسط باشند. در این قسمت سعی داریم تا با معرفی انواع قطعات به‌کار رفته در تابلو برق فشار متوسط، معرفی کاملی از این تجهیزات ضروری و مهم در تاسیسات الکترونیکی داشته باشیم.
کابل های ورودی
کابل‌های مورد استفاده در این تابلو برق قابلیت استفاده در ولتاژهای سطح مختلف را دارند. از این کابل‌ها می‌توان در ولتاژهای سطح ضعیف، متوسط و بالا بهره برد. برخلاف گذشته که از کاغذ آغشته به روغن برای عایق سازی کابل‌ها استفاده می‌کردند امروز بهره‌مندی از لاستیک اتیلن پروپیلن و اتیلن متقاطع بهترین عایق محسوب می‌شود و از کابل‌های متناسب با ولتاژ تابلو برق استفاده می‌گردد. استفاده از کابل استاندارد، یکی از مهم‌ترین نکاتی است که باید در ساخت تابلو برق به آن توجه کرد.
کلید تیغه ای
یکی دیگر از اجزای تشکیل‌دهنده تابلو برق های MV؛ کلید تیغه‌ای است. گاهی اوقات به‌منظور تعمیرات و نگهداری از تابلو برق نیاز به جدا کردن قسمت‌های خاصی از تابلو خواهیم داشت. استفاده از کلیدهای تیغه‌ای در تابلو برق فشار متوسط می‌تواند به‌منظور جدا کردن این قسمت‌ها و ایزولاسیون کاربردی و مهم باشد.
کلید قطع بار
یکی از کلیدی‌ترین تجهیزات در تابلو برق فشار متوسط (MV)، کلید قطع بار است. اهمیت نصب این کلید به این دلیل است که هنگامی‌که تابلو در زیر بار قرار دارد و در مواقع اضطراری می‌توان به بهترین نحو از کلید قطع بار استفاده کرد. این کلید با قطع مدار در این شرایط کمک می‌کند تا از آسیب دیدن تجهیزات جلوگیری کنیم.
کلید زمین
برای انجام اموری مانند تعمیر و نگهداری استفاده از سوئیچ یا کلید در تابلو برق و ضروری خواهد بود. به‌منظور جدا کردن فولدرها و ایزولاسیون در تابلو برق فشار متوسط از کلید زمین استفاده می‌شود. نوع طراحی کلید باید به گونه‌ای باشد که هنگامی‌که مدار در حال وصل شدن است با جلوگیری از اتصال کوتاه از آسیب‌های پیش رو بتواند پیشگیری کند. این کلیدها به دو صورت بری کر اینترلاک و مکانیکی با قطع کننده مدار در دسترس قرار دارند.
کنتاکتور
یکی دیگر از اجزای مهم مورد استفاده در تابلو برق، کنتاکتور است که در مقاله کنتاکتور چیست و چه کاربردی دارد؟ به طور مفصل به بررسی این بخش مهم از تابلو برق پرداخته‌ایم. کنتاکتور وظیفه قطع و یا برقراری اتصال مدار از راه دور را بر عهده دارد و در واقع وظیفه اصلی کنتاکتور این است که تمامی وسایل برقی و دستگاه‌های تک فاز و سه فاز موجود در صنعت را از راه دور قطع و وصل می‌کند.
فیوز های ولتاژ متوسط
در برابر اتصال کوتاه فیوزها میتوانند در تابلو برق به عنوان محافظعمل کنند. فیوزها به دودسته محدودکننده جریان و فیوزهای Expulsion تقسیم می‌شوند. به نسبت فیوزهای معمولی این فیوزها ویژگی‌ها و کاربردهای متفاوتی دارند. برخی از این تفاوت‌ها میتوانند ظرفیت شکستن بالا، عملکرد سریع، عمر طولانی و تحمل جریان بالا باشند. باید توجه داشته باشید که این فیوزها را باید در ولتاژ اسمی مناسب خود استفاده شود.
رله حفاظتی
تجهیزات تابلو برق فشار متوسط به شکلی طراحی می‌شوند که در زمان ایجاد مشکل در بخشی از مدار، باید سریعا از مدار خارج شود. رله محافظتی به همین منظور با بروز نخستین خطا بخش معیوب را از مدار خارج خواهد کرد. برای محافظت از تجهیزاتی مانند خازن‌ها، ژنراتورها، موتورها، فیدرها و ترانسفورماتورها از رله حفاظتی استفاده می‌شود. رله حفاظتی یکی از انواع مختلف رله است و نقش مهمی در تابلو برق دارد.
ویژگی های تابلو برق GIS
برای اینکه تابلو برق GIS متناسب با نیاز خود را سفارش دهید، لازم است که به دنبال وجود این ویژگی ها در آن باشید:
- تامین سطح جریان مورد نیاز
- امکان نصب در شرایط آب و هوایی مختلف
- امکان صرفه جویی فیزیکی در فضای موردنیاز
- وجود ساختار ماژولار در طراحی تابلو برق
- سازگار بودن با محیط زیست
- ایمن بودن و داشتن گواهینامه تایپ تست
- قابلیت تعمیر و نگهداری آسان
- دوام بالا و عملکرد پایدار
- قیمت مقرون به صرفه
- مقاومت در برابر آسیب محیطی مانند زلزله و طوفان
دلایل استفاده از تابلو برق GIS چیست؟
امروزه توزیع برق دارای چالش های متعددی است. یکی از این موارد، انتقال سطوح جریان و ولتاژ بسیار بالا در مناطق شهری است. این هدف باعث می شود که تابلو برق ویژگی های زیر را داشته باشد:
- فضای کمی را اشغال کند
- سرو صدای خیلی کمی داشته باشد
- به محیط زیست آسیب وارد نکند
- کاملاً قابل اطمینان و ایمن باشد
خوشبختانه طراحی تابلو برق GIS سبب می شود که ویژگی های فوق قابل دستیابی باشد.
انواع روش های عایق بندی گاز در تابلو برق
بسته به ساختار تابلو برق، انواع روش های عایق بندی وجود دارد. به طور کلی می توان 5 روش مختلف را در این زمینه نام برد:
1-تابلو GIS با فازهای ایزوله شده (isolated phase switchgear)
در این پیکربندی، هر فاز از Bay به صورت منفردا جمع آوری می شود. به بیان دیگر برای هر فاز:
- یک قطب از قطع کننده جریان
- یک مونتاژ فاز از تبدیل جریان
- یک قطب ساده از یک جداکننده
با یکدیگر ترکیب می شوند. تابلو برق GIS با فازهای ایزوله، به Bay بزرگ تر در مقایسه با سایر تابلو های GIS احتیاج دارد.
2-تابلو GIS یکپارچه سه فاز (Integrated three phase switchgear)
در این نوع تابلو برق عایق بندی شده گاز، هر سه فاز قطع کننده مدار در یک محفظه فلزی واحد محصور شده اند. این سیستم شامل سه فاز از ترانسفورماتور جریان و جدا کننده ها (Disconnectors) است. این ساختار، باعث ایجاد یک ماژول سه فاز برای هر بخش می گردد. همانطور که می توان حدس زد، اندازه این ماژول، یک سوم تابلو GIS با فازهای ایزوله شده است.
3-سیستم GIS هیبرید
از طرف دیگر، ما سیستم ترکیبی GIS را داریم. این نوع تابلو برق GIS ترکیبی مناسب از عناصر مشترک بین سیستم سه فاز و سیستم فاز ایزوله شده است. در اینجا، سیستم باس بار سه فاز، سبب کوتاه کردن اتصال باس بار می شود. همچنین عناصر سیستم عایق گاز ایزوله شده، سبب توقف خطاهای فاز به فاز می شود. در نتیجه این یک طراحی بهینه شده ای است که هم به محدویت فضا اهمیت داده و هم تعمیر و نگهداری از آن ساده تر است.
4-تابلو GIS کمپکت (Compact GIS)
در تابلو عایق گاز نوع کمپکت، عناصر بیش از پیش فشرده می شوند. برای مثال در بعضی طرح ها، ترانسفورماتور، قطع کننده جریان، کلیدهای ارت و سایر عناصر تغذیه کننده در یک کپسول در کنار هم جانمایی شده اند.
5-سیستم های بسیار تجمیع شده (Highly integrated systems)
این طرح در سال 2000 منتشر شد. در این نوع از طراحی، تمام تجهیزات تابلو برق GIS در داخل یک محفظه دربرگیرنده قرار می گیرد. این یک راهکار مقرون به صرفه، ایمن و سازگار با محیط زیست و قابل پیاده سازی در تمام فضاها می باشد.
خلاصه مطلب
تابلو برق GIS یکی از انواع کلی تابلو برق موجود در بازار می باشد که با داشتن ویژگی‌هایی اعم از استفاده از گاز هگزا فلوراید، ابعاد کمتر نسبت به تابلو برق‌های AIS و… برای کارهایی اعم از سوئیچ، جداسازی، تبدیل، اندازه گیری و توزیع انرژی الکترونیک در سیستم‌های قدرت به کار می‌رود.