تابلو برق فشار ضعیف، یکی از اولین اجزای پروژه هایی است که به برق مربوط می شوند. به بیان ساده تابلو برق محفظه هایی از جنس فلز و یا غیر فلزی هستند که از آنها برای مراقبت از تجهیزات برقی استفاده می شود. با توجه به کاربرد تابلو برق لازم است تا همه افرادی که با آن سر و کار دارند، به خوبی با تابلو برق آشنا باشند.
تابلو برق ها از نظر ولتاژ به سه دسته تقسیم بندی می شوند، تابلو برق فشار ضعیف، تابلو برق فشار متوسط و تابلو برق فشار قوی. در این مقاله می خواهیم با تابلو برق فشار ضعیف و انواع تابلو برق فشار ضعیف بیشتر آشنا شویم. به طور کلی تابلو برق فشار ضعیف در مقایسه با تابلو برق خانگی، وسیع تر است.
این نوع تابلو برق ها با توجه به کاربردی که دارند، شامل اجزای متعددی می شوند. در خصوص توضیح کاربرد تابلو برق می توان آن را به یک شهر تشبیه کرد. شهری که درون آن ابزارهای الکتریکی رنگارنگی وجود دارد. تمام اجزای تشکیل دهنده تابلو برق ضعیف کار خاص خود را دارند. تا پایان این مقاله با فرنام الکتریک همراه باشید تا با اجزای تابلو برق فشار ضعیف بیشتر آشنا شوید.
تابلو برق فشار ضعیف
در بالا به طور مختصر با تابلو برق فشار ضعیف آشنا شدید. دانستیم که تابلو برق محفظه هایی هستند که درون آنها اجزای مختلفی وجود دارد. لازم به ذکر است که اجزای تابلو برق فشار ضعیف متناسب با کاربرد آن است، با توجه به این توضیح می توان دانست که اجزای تشکیل دهنده یک تابلو برق فشار قوی با اجزای تشکیل دهنده یک تابلو برق فشار ضعیف متفاوت است. تفاوت دیگر انواع تابلو برق در ولتاژ آنها است. تابلو برق فشار ضعیف ولتاژی تا ۱۰۰۰ ولت دارد. ولتاژ در تابلوبرق فشار متوسط ۱۰۰۰ تا ۶۳۰۰۰ ولت است. تابلوبرق فشار قوی هم از ۶۳۰۰۰ تا ۴۰۰۰۰۰ ولت هستند.
همانطور که در بالا گفته شد از تابلو برق در پروژه هایی که مرتبط با برق هستند استفاده می شود با توجه به این توصیف بیشتر مکان هایی که از تابلو برق استفاده می کنند عبارت‌اند از، ایستگاه های برق، ایستگاه های مبدل، پالایشگاه ها، ساختمان های تجاری، کارخانه ها و….
بخش های مختلف تابلو توزیع فشار ضعیف
ورودی تابلو توزیع فشار ضعیف
وظیفه ورودی، تغذیه توان الکتریکی به ترمینال ورودی است. تابلو برق مورد استفاده در ورودی باید دارای یک دستگاه سوئیچینگ اصلی باشد. تابلو برق های متصل به وروی باید قادر باشند که جریان غیر عادی را برای مدت کوتاهی تحمل کنند تا به دستگاه های پایین دست اجازه کار داده شود. اما باید کابلی وجود داشته باشد که حداکثر مقدار جریان خطای تولید شده در سیستم را قطع کند. هم چنین باید با دستگاه های پایین دست آرایش در هم تنیده داشته باشند. معمولا قطع کننده های مدار هوا به عنوان دستگاه های قطع کننده استفاده می شوند. مدار شکن فشار ضعیف هوابه دلیل ویژگی های زیر ارجحیت دارد:
- سادگی
- عملکرد کارآمد
- جریان معمولی بالا تا 600 آمپر
- ظرفیت تحمل خطای بالا تا 63 کیلو آمپر
اگرچه کلیدهای مدار هوا دارای زمان خاموش شدن طولانی، اندازه بزرگ و هزینه بالا هستند، اما با این حال برای تابلوهای ولتاژ پایین با ویژگی های ذکر شده مناسب هستند.
ورودی فرعی تابلو توزیع فشار ضعیف
بخش پایین دستی بعدی برد توزیع فشار ضعیف، ورودی فرعی است. این ورودی های فرعی، برق را از ترمینال ورودی اصلی گرفته و آن را به ترمینال فیدر تزریق می کنند. دستگاه های نصب شده به عنوان بخش های ورودی فرعی باید دارای ویژگی های زیر باشند:
- صرفه اقتصادی داشتن بدون به خطر انداختن حفاظت و ایمنی
- نیاز به تعداد به نسبت کمی از در هم تنیدگی تا زمانی که پوشش محدودی از شبکه دارد. ACBs (قطع کننده های مدار هوا) و فیوزهای سوئیچ معمولا به عنوان ورودی های فرعی همراه با قطع کننده های مدار کمپکت (MCCB) استفاده می شوند.
فیدرها در تابلو توزیع فشار ضعیف
فیدرهای مختلف به منظور تغذیه بارهای مختلف مانند بارهای موتور، بارهای روشنایی، بارهای ماشین آلات صنعتی، بارهای تهویه مطبوع، بارهای سیتم خنک کننده ترانسفورماتور و غیره به ترمینال فیدر متصل می شوند. تمام فیدرها در درجه اول توسط واحد فیوز سوئیچ محافظت می شوند و علاوه بر آن، بسته به نوع بار متصل به فیدرها، دستگاه های تابلو برق مختلف برای فیدرهای مختلف انتخاب می شوند. اکنون با جزئیات به بررسی آنها می پردازیم:
- فیدر موتور باید در برابر اضافه بار، اتصال کوتاه، جریان بیش از حد تا وضعیت روتور قفل شده و تک فاز محافظت شود.
- تغذیه بار ماشین آلات صنعتی
- بار ماشین آلات صنعتی متصل به فیدر مانند فر، حمام آبکاری و غیره معمولا توسط MCCBI و واحدهای قطع کننده فیوز سوئیچ محافظت میشوند.
- فیدرهای بار روشنایی
- این مورد مشابه بار ماشین آلات صنعتی محافظت می شود اما حفاظت جریان نشتی زمین اضافی به منظور کاهش هرگونه آسیب جانبی و مالی که ممکن است ناشی از نشت مضر جریان و آتش باشد، را ارائه می دهد.
در سیستم های تابلو برق LV، وسایل برقی در برابر شرایط اتصال کوتاه و اضافه بار توسط فیوزهای الکتریکی یا قطع کننده مدار الکتریکی محافظت می شوند. با این حال، اپراتور انسانی به اندازه کافی در برابر عیوب رخ داده در داخل دستگاه محافظت نمی شود.
با استفاده از قطع کننده مدار نشتی زمین، می توان بر این مشکل غلبه نمود. این کار در جریان نشتی کم رخ می دهد. قطع کننده مدار نشتی زمین می تواند کمتر از 100 میلی آمپر را تشخیص دهد و همچنین می تواند دستگاه را در کمتر از 100 میلی آمپر قطع کند.
یک دیاگرام معمولی از تابلو برق فشار ضعیف در بالا نشان داده شده است. در این جا ورودی اصلی از سمت LVیک ترانسفورماتور الکتریکی می آید. این ورودی از طریق یک جدا کننده الکتریکی و همچنین یک MCCB، ترمینال ورودی را تغذیه می کند.
دو ورودی فرعی به ترمینال ورودی متصل می شوند و با استفاده از واحد سوئیچ یا قطع کننده مدار هوا محافظت می شوند. این سوئیچ ها همراه با سوئیچ بخش ترمینال یا کوپلر ترمینال به قدری در هم قفل هستند که اگر سوئیچ بخش ترمینال در موقعیت روشن باشد تنها یک سوئیچ ورودی را می توان روشن کرد و هر دو سوئیچ ورودی فرعی را فقط در صورتی می توان روشن کرد که سوئیچ بخش ترمینال در موقعیت خاموش باشد. این ترتیب برای جلوگیری از هر گونه عدم تطابق توالی فاز بین ورودی های فرعی، مفید است.
فیدرهای بار مختلف به هر دو بخش شین (ترمینال) تغذیه متصل می شوند. در این جا فیدر موتور توسط دستگاه اضافه بار حرارتی همراه با واحد فیوز سوئیچ معمولی محافظت می شود. فیدر بخاری فقط توسط واحد فیوز سوئیچ معمولی محافظت می شود. روشنایی خانگی و بارهای ACبه طور جداگانه توسط یک قطع کننده مدار مینیاتوری به همراه واحد فیوز سوئیچ معمولی محافظت می شوند. این ابتدایی ترین و ساده ترین طرح برای تابلو برق ولتاژ پاین یا تابلو توزیع LV است.
به بیان دیگر، یک مجموعه تابلو برق دارای دو جزء است:
- اجزای هدایت کننده برق، مانند کلیدها، قطع کننده های مدار، فیوزها و صاعقه گیرها که جریان برق را هدایت یا قطع می کنند.
- سیستم‌های کنترلی مانند تابلوهای کنترل، ترانسفورماتورهای جریان، ترانسفورماتورهای پتانسیل، رله‌های حفاظتی و مدارهای مربوطه که اجزای رسانای قدرت را نظارت، کنترل و محافظت می‌کنند.
تجهیزات تابلو برق فشار ضعیف
تجهیزاتی که برای ساخت تابلو برق های فشار ضعیف به کار می روند عبارتند از کنتاکتورها، ترانس ها، بی متال تک فاز و سه فاز، کلید اتوماتیک MCB و MCCB، کلیدهای نشتی جریان، کلید MPCB، انواع فیوزها، انواع کلید گردان، ریل، میکرو سوئیچ، شینه یا باسبار و غیره. هر کدام از این تجهیزات وظایف خاص خود را دارند و دارای ویژگی های خاصی هستند. در ادامه به معرفی بیشتر اجزای تشکیل دهنده تابلو برق های فشار ضعیف می پردازیم.
انواع فیوزها :
یکی از قطعات بسیار مهم در تابلو برق های فشار ضعیف فیوزها هستند. فیوزها وظیفه دارند زمانی که جریان برق بیش از اندازه افزایش یافت آن را قطع کنند. فیوزها رشته سیم هایی هستند که در اثر افزایش بار ذوب می شوند و وجودشان در تمام تابلو برق ها ضروری است.
کنتاکتورها :
کنتاکتور همان گونه که از نامش پیدا است مسئول قطع و وصل کردن مدار فرمان از راه دور است. با وجود کنتاکتورها امکان قطع و وصل کردن مصرف کننده ها از چندین محل به وجود می آید و می توان با کمک آن ها فیدرها را به صورت خودکار راه اندازی کرد. عمر مفید کنتاکتورها نسبتاً بیشتر از سایر اجزای تابلو برق است.
کلید اتوماتیک MCB :
این کلید هم مانند فیوز وقتی با افزایش بار مواجه می شود جریان را قطع می کند تا به تجهیزات الکتریکی آسیبی وارد نشود. البته این کلیدها نسبت به فیوزها حساس تر هستند و افزایش بار را بهتر تشخیص می دهند. کلیدهای MBC از فیوزها قابل اعتمادتر هستند و عملکردی حرارتی یا مغناطیسی- حرارتی دارند.
بی متال های تک فاز و سه فاز :
بی متال های استفاده شده در تابلو برق های فشار ضعیف از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند. نقش بی متال ها در تابلو برق این است که از انواع دستگاه ها و تجهیزات الکتریکی در برابر خطرات و خطاهای احتمالی محافظت می کند.
بی متال ها از موتورهای سه فاز در برابر افزایش باری که ولتاژ کمی دارد محافظت می کنند. بی متال یا رله حرارتی از دو فلز ناهمجنس که دارای ضریب انبساط متفاوتی هستند و از یک طرف به همدیگر جوش خورده اند تشکیل شده است.
بی متال سه فاز معمولاً دارای سه پل قدرت و دو کنتاکت فرمان است. یک کنتاکت باز برای اتصال به سیستم هشدار دهنده و یک کنتاکت بسته برای قرار گرفتن در مسیر تغذیه کنتاکتور.
نحوه عملکرد بی متال به این شکل است که جریان عبوری گرمایی ایجاد می کند که باعث خم شدن دو فلز می شود. از آن جا که ضریب انبساط دو فلز متفاوت است یکی از آن ها بیشتر خم می شود. این خمیدگی موجب قطع شدن جریان برق می شود.
کلید های MPCB :
این کلیدها قطعات الکتریکی ویژه ای هستند که برای محافظت در برابر خطا و محافظت در برابر افزایش جریان به کار می روند. این کلید از موتور در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه محافظت می کند و از قطعاتی همچون رله کنترل بار قابل اطمینان تر هستند.
شستی دوبل :
از شستی ها برای راه اندازی و قطع کردن جریان برق موتور استفاده می شود. شستی دوبل وظیفه دارد که هم عمل اتصال برق و هم عمل قطع برق را انجام دهد.
لیمیت سوئیچ :
لیمیت سوئیچ ها نوعی قفل ایمنی هستند که برای کنترل سیستم انواع دستگاه ها مورد استفاده قرار می گیرند.
میکرو سوئیچ :
میکرو سوئیچ ها کلید هایی هستند که برای قطع و وصل کردن جریان برق در مدار های الکتریکی از آن ها استفاده می شود.
تایمرها :
تایمرها وظیفه دارند که مدارها را کنترل کنند. در تابلو برق های صنعتی برای زمان سنجی یک عمل خاص یا تنظیم زمان بین عملکردهای مدارهای فرمان از تایمرها استفاده می شود.
محافظ ولتاژ :
زمانی که ولتاژ برق افزایش می یابد محافظ ولتاژ برق اضافی را منحرف می کنند و توسط سیم اتصال به زمین آن را به زمین منتقل می کنند.
فلوتر الکترونیکی :
وظیفه فلوترهای الکترونیکی در تابلو برق های فشار ضعیف آن است که اجازه ندهند موتور خشک کار کند و همواره سطح مایع داخل موتورها را کنترل می کنند.
انواع سنسورها :
انواع مختلفی از سنسورها در تابلو برق های فشار ضعیف به کار می روند که هر کدام کاربردهای خاص خود را دارند. تعدادی از این سنسورها عبارتند از سنسورهای حرارت، رطوبت، فشار و غیره. این سنسورها انواع مختلفی هم دارند مانند سنسورهای القایی، سنسورهای خازنی، سنسورهای نوری و غیره.