تابلو برق چیست؟
تابلو برق صنعتی
تابلو برق یک فضای بسته برای نگهداری تجهیزات الکتریکی و غیر الکتریکی است. بدنه ی تابلو برق می تواند از مواد عایق یا فلز به شکل های متنوع ساخته شود. هدف اصلی از ساخت تابلو برق افزایش ایمنی و طول عمر تجهیزات است. با قرار دادن تجهیزات الکتریکی در تابلو برق تا حد زیادی می توان خطرات ناشی از شوک و آتش سوزی های الکتریکی را کاهش داد. میزان مقاومت بدنه ی تابلو در برابر نفوذ اجسام خارجی با IP مشخص می شود. با انتخاب IP مناسب می توان از نفوذ مواد خارجی به داخل تابلو جلوگیری کرد. جلوگیری از نفوذ مایعات و گرد و غبار به داخل تابلو باعث افزایش طول عمر تجهیزات می شود. در نظر داشته باشید که نفوذ مواد قابل اشتعال و مایعات به تابلو منشاء بسیاری از آتش سوزی ها است. تابلو برق ها از نظر سطح ولتاژ، کاربرد و تجهیزات داخل آن ها دسته بندی می شوند. در تاسیسات الکتریکی می توان تابلو ها را از نظر سطح ولتاژ به دو گروه کلی تابلوهای فشار متوسط و تابلوهای فشار ضعیف تقسیم کرد.
تابلوی فشار متوسط
تابلوهای فشار متوسط در پست MV به منظور کلید زنی و حفاظت نصب می شوند. این تابلوها اغلب شامل تجهیزات قطع کننده و حفاظت های جریانی مانند L.B.S، بریکر یا فیوز هستند. بدنه ی تابلوهای فشار متوسط از فلز ساخته شده و به سیستم زمین متصل می شود. تابلوهای فشار متوسط و تجهیزات داخلی آن از نظر نوع عایق در مدل های متنوعی تولید می شوند. عایق به کار رفته در این تابلوها می تواند به صورت خشک، گاز، روغن یا هوا باشد. تجهیزات داخل تابلو مانند سکسیونر و بریکرها معمولا به صورت ماژولار بوده و می توانند عایق متفاوتی نسبت به بخش های دیگر مانند باسبار داشته باشند. به عنوان مثال می توان از بریکرهای گازی، خلاء یا روغنی در تابلوهای فشار متوسط استفاده کرد. بریکر یکی از تجهیزات اصلی در تابلوهای فشار متوسط بوده و می تواند به صورت فیکس یا کشویی نصب شود. در تصویر زیر یک سلول فشار متوسط با بریکر کشویی را مشاهده می کنید. قابل ذکر است که در برخی مدل ها تمام تجهیزات به صورت یک پارچه در محفظه ی گاز یا روغن قرار می گیرند.
اطلاعات بیشتر در خصوص تابلوهای فشار متوسط را در مقالات شبکه های برق فشار متوسط و پست توزیع برق مطالعه کنید.
تابلو برق فشار ضعیف
تابلو برق فشار ضعیف را از نظر نقش می توان به گروه های زیادی تقسیم کرد. اولین تابلو در تاسیسات فشار ضعیف مربوط به حفاظت کل است. این تابلو با عنوان های مختلف مانند سوئیچگیر نیز شناخته شده و شامل یک حفاظت اصلی و تعدادی خروجی می باشد. در بسیاری از اوقات تابلوهای اصلی چند بخش دیگر نیز دارند. به عنوان مثال یک تابلوی اصلی می تواند شامل بخش های حفاظت کل، چنج آور، توزیع و بانک خازن باشد. از تابلوهای دیگر می توان به موتور کنترل، بانک خازن، چنج آور، روشنایی، ساختمانی و غیره اشاره کرد. شناخت تجهیزات الکتریکی و روش سیم بندی آن ها یکی از مهارت های مهم در طراحی و ساخت تابلو برقها است. پس از کسب این مهارت باید بتوانیم این تجهیزات را در کنار هم قرار داده و بهصورت فیزیکی مونتاژ کنیم. برای این کار به اطلاعات بیشتری مانند سازه ها یا اسکلت، شینه ها، سیستم باسبار و غیره نیاز است.
انتخاب سازه یا اسکلت
طراحی تابلوهای فشار متوسط بر اساس فانکشن های مورد نیاز انجام می شود. در اولین مرحله باید تعداد کلیدها، بریکرها و تکنولوژی آن ها را انتخاب کرد. کلیدها و بریکرها از نظر جریان نرمال و سطح اتصال کوتاه سایز می شوند. مونتاژ تابلوهای فشار متوسط بر اساس برند تجهیزات، تکنولوژی و موارد دیگر مانند اینترلاک ها انجام می شود. به عنوان مثال می توانید تابلوهای خود را به L.B.S و بریکرهای گازی اشنایدر مجهز کنید. توصیه می شود محاسبات مربوط به تابلوهای فشار متوسط را انجام داده و ساخت آن ها را به شرکت های پیمان کار واگذار کنید. این شرکت ها اغلب دارای نمایندگی یا رابط های مطمئن برای تهیه ی تجهیزات داخلی فشار متوسط هستند.
تابلوهای فشار ضعیف را می توان در سایت های داخلی مونتاژ کرد. این کار به مهارت و ابزارهای خاصی نیاز دارد. اولین قدم برای مونتاژ یک تابلو برق فشار ضعیف انتخاب ابعاد، شکل و جنس سازهی آن است. در نظر داشته باشید که قبل از مونتاژ باید تعداد، سایز تجهیزات و محاسبات جریانی و اتصال کوتاه انجام شده باشد. برای انتخاب سازه ی مناسب باید سؤالهای مهمی را مطرح و پاسخ دهیم. این سؤالها مسائل مربوط به تأسیسات الکتریکی و محیط نصب تابلو برق را مشخص میکنند. بهعنوانمثال:
- آیا دیاگرامهای تکخطی و مسیر جریان برای مشخص شدن نوع تجهیزات، برند، تعداد، آمپراژ و غیره ترسیمشده است؟
- آیا دیاگرام ظاهری تجهیزات برای محاسبهی ابعاد تابلو ترسیمشده است؟
- آیا فضای کافی برای نصب، سیم بندی، تعمیرات، توسعههای بعدی، تهویه و غیره در دیاگرامهای ظاهری در نظر گرفتهشده است؟
- آیا دیاگرام ورودیها و خروجیهای تابلو شامل کابل ها و ترمینال ها ترسیم شده است؟
- آیا نوع و تعداد ورودیها و خروجیها مانند کابل و باسداکت و جهت اتصال آنها مانند از سمت بالا یا سمت پائین تابلو مشخص شده است؟
- آیا سطح اتصال کوتاه در تابلو برای انتخاب جنس تابلو، فاصلهی تجهیزات داخلی، مسیرهای تخلیهی انرژی و غیره محاسبه شده است؟
- تابلو به چه شکلی و در چه محیطی قرار میگیرد؟ بهعنوانمثال در فضای آزاد و بهصورت ایستاده، نصبشده روی دیوار، داخل دیوار، در فضای بسته و روی دیوار، ایستاده، اپراتوری، در محیطهای بهداشتی، در محیطهای با خطر انفجار و غیره.
- این تجهیزات باید در مقابل چه شرایط محیطی مانند دما، نور مستقیم، گردوغبار، رطوبت، هوای آلوده و غیره ایمن شوند؟
- آیا در محل نصب لرزش و احتمال ضربههای مکانیکی وجود دارد؟
هرگونه اشتباه در انتخاب ابعاد، جنس و نوع تابلو میتواند هزینههای بسیار زیادی ایجاد کند. جهت جلوگیری از این هزینهها باید اطلاعات بیشتری در خصوص نوع تابلو و محل قرارگیری آن جمع آوری کنیم. با افزایش اهمیت تابلوها و سخت تر شدن شرایط محیطی باید آیتم های بیشتری را بررسی کنیم. بهعنوانمثال ارتفاع از سطح دریا، روش حمل تابلو، نیاز به خاموشکنندههای داخلی، دریچه های انفجار، هیتر، کولر و غیره می تواند به سوال های فوق اضافه شود.
هنگام محاسبهی ابعاد تابلو باید به جنس و کاربری آن توجه کرد. جنس سازه یا اسکلت تابلو با توجه به محیط نصب میتواند از مشتقات پلاستیک، آهن، فولاد، آلومینیوم، استیل و غیره باشد. شکل ظاهری تابلو با توجه به کاربری آن تعیین شده و می تواند به صورت ایستاده، دیواری، استند و غیره انتخاب شود.
تابلو برق ایستاده یا سلول
سازه یا اسکلت تابلو در سوئیچگیرها و قسمتهای توزیع اصلی معمولاً از فلز و بهصورت ایستاده انتخاب میشود. این نوع از سازهها اصطلاحاً سلول نام داشته و به صورت پیش ساخته یا سفارشی تهیه می شوند. سلولهای پیشساخته ازنظر عرض، ارتفاع و عمق در ابعاد بسیار متنوعی ساخته میشوند. قبل از انتخاب سلول باید موارد زیادی مانند آیتم های زیر را در نظر گرفت:
- محفظه ها: تابلو ها می توانند به صورت معمولی یا تقسیم شده مونتاژ شوند.
- روش نصب تجهیزات به صورت ثابت یاکشویی
- اتصال به سلول های دیگر
- تعداد دربها و دسترسی از جهت های مختلف
در صورت خاص بودن ابعاد یا عدم تمایل به استفاده از سلول های پیش ساخته می توانید آن را به صورت سفارشی تهیه کنید. شرکتهای زیادی جهت ساخت اسکلت تابلو برق وجود داشته و می توانند طرح مورد نظر شما را پیاده کنند. برای انجام درست این فرایند بهتر است طرح خود را بهصورت دقیق به همراه ابعاد آن ترسیم کنید. هنگام سفارش ساخت تابلو میتوانید محل دقیق قرارگیری تجهیزات روی دربها، طرفین، بالا و پائین را مشخص کنید. محل قرارگیری تجهیزات در این روش با ابزارهای خاصی مانند لیزر و انواع پانچ ایجاد می شود. امروزه در شرکتهای معتبر برشها توسط لیزر و قبل از رنگ انجامشده و نتیجهی کار بسیار مطلوب خواهد بود.
محل قرارگیری تجهیزات کنترلی، اندازهگیری، سوئیچها و غیره در تابلوهای پیشساخته باید توسط شما و با ماشینکاری ایجاد شود. این پروسه زمانبر و پرهزینه بوده و ممکن است به رنگ و سازه ی تابلو صدمه وارد کند. به منظور ماشین کاری روی تابلوهای آماده به ابزارهای مختلفی مانند اره فلز بر، دریل، پانچ و غیره نیاز است. از مزایای دیگر تابلوهای سفارشی میتوان به قیمت پائین و از معایب آن به کیفیت پائین تر نسبت به برندهای مطرح اشاره کرد.
هنگام تهیهی سلولهای آماده و یا سفارش ساخت آنها باید به نوع نصب و بهرهبرداری از تجهیزات توجه کنید. سلولها با توجه به تعداد قطعات و روش نصب آنها میتوانند بهصورت معمولی، تقسیمشده و کشویی مونتاژ شوند. بهعنوانمثال در تصویر زیر یک تابلوی زیمنس شامل بریکر، قسمتهای خروجی بهصورت کشویی و فیکس و درنهایت بانک خازن را مشاهده می کنید. اولین سلول از سمت چپ مربوط به بریکر اصلی بوده و شامل سه محفظه ی جدا گانه است. قسمت پائین بریکر مربوط به اتصال کابل ها بوده و یک درب جدا گانه دارد. در قسمت میانی بریکر هوا یا ACB نصب شده و قسمت بالایی مربوط به تجهیزات کنترلی است. سلول دوم از سمت چپ شامل چند بخش جداگانه با حفاظت جریانی است. این بخش ها می توانند جهت توزیع انرژی و یا کنترل الکتروموتورها استفاده شوند. سلول های بعدی نیز شامل ادوات حفاظتی و کنترلی بوده و در نهایت سلول بانک خازن قرار دارد.
محفظه ها یا بخش های جداگانه ی تابلو می تواند به صورت فیکس یا کشویی ساخته شود. با توجه به کاربری تابلو در هر واحد کشویی ممکن است قطعات متفاوتی مانند بریکر، کنتاکتور و غیره وجود داشته باشد. در تصویر زیر یک نمونه از واحدهای کشویی به همراه تجهیزات داخل آن را مشاهده میکنید. این تجهیزات ازنظر بهرهبرداری با مدلهای فیکس متفاوت بوده و می توان آن ها را در حالت های وصل، تست و ایزوله قرار داد.
تابلو ها از نظر اجزای داخلی و روش مونتاژ بسیار متنوع هستند. در تصویر زیر دیاگرام یک تابلوی اصلی شامل بریکر، خروجی ها، بریکر تقسیم کننده ی باسبار، سوئیچ فیوز دیسکانکتور و قسمت اتصال کابلها آورده شده است. هر یک از این سلولها ازنظر مونتاژ میتوانند حالتهای مختلفی داشته باشند.
بهعنوانمثال سلول بریکر را در نظر بگیرید. طبق تصویر زیر میتوان این بخش را توسط انواع سیستم باسبار یا شینه های معمولی مونتاژ کرد. ساختار داخلی سلول نیز می تواند به صورت یکپارچه یا تقسیم شده باشد. برای تقسیم کردن بخش های داخلی تابلو می توان از انواع پارتیشن یا محفظه ها استفاده کرد.
تابلوی توزیع یا فرعی
تابلو برق اصلی پس از ترانس MV/LV قرار گرفته و نقش حفاظت کل را بر عهده دارد. پس از تابلوهای اصلی ممکن است چند تابلوی فرعی وجود داشته باشد. این تابلوها جهت توزیع و کنترل انرژی در یک بخش خاص مانند سالنهای تولید، کارگاهها، طبقات و حتی تغذیهی دستگاهها بهصورت مستقیم استفاده میشوند. تابلوهای فرعی با توجه به تعداد تجهیزات داخلی و محیط نصب میتوانند بهصورت سلول با تجهیزات کشویی یا فیکس، قابلنصب روی دیوار یا سطح داخلی طراحی و مونتاژ شوند. در تأسیسات کوچک ممکن است بارها به صورت مستقیم به تابلوی اصلی متصل شوند. در این روش تابلوهای فرعی حذف خواهند شد. تابلوهای فرعی میتوانند شامل تجهیزاتی زیر باشند. این تجهیزات بر اساس تاسیسات و نقش تابلو انتخاب خواهند شد:
- المانهای توزیع انرژی و حفاظت بخشهای کوچکتر مانند کلیدهاف بریکرها و فیوزها
- تجهیزات راهاندازی و کنترل الکتروموتورها مانند کنتاکتور، سافت استارتر و درایو
- تجهیزات کنترل ماشینآلات مانند رلههای ایمنی و انواع تجهیزات کنترل و مانیتورینگ شامل PLC، HMI
- تجهیزات اندازهگیری
- تجهیزات جمعآوری و انتقال اطلاعات
تصویر زیر مربوط به تابلوی زیمنس SIVACON به همراه نمای بزرگ از بریکر هوا و کشوهای مختلف به همراه تصویر قسمتهای اتصال کشوها به باسبار و ورودی و خروجی است. با توجه به بزرگی تاسیسات ممکن است این تابلو حالت اصلی یا فرعی داشته باشد. تابلوهای اصلی اغلب شامل بانک خازن و چنج آور نیز هستند.
در تصویر زیر یک تابلوی زیمنس SIVACON با بخشهای غیر کشویی با تجهیزات کنترل الکتروموتور را مشاهده می کنید. این تابلو به صورت فرعی و ایستاده طراحی شده است. تابلو برق های فرعی می توانند نقش های مختلف مانند مرکز کنترل الکتروموتور داشته باشند.
تابلوهای کوچک با توجه به محیط میتوانند بهصورت فلزی، پلاستیکی، استیل و مدلهای ضد انفجار انتخاب شوند. جهت انتخاب این تابلوها باید به ابعاد و تعداد تجهیزات، فضای سرویس و نگهداری، توسعههای بعدی، محیط نصب، روش نصب، جنس و المانهای دیگر توجه کرد. برای قسمتهایی که دارای رطوبت بالا هستند معمولاً از تابلوهای پلاستیکی استفاده میشود. در محیطهای بهداشتی انواع استیل و در محیطهایی با خطر انفجار، مدلهای ضد انفجار بهترین گزینهها هستند. تابلوهای کوچک را می توان به صورت سفارشی یا پیش ساخته با بدنه های فلزی یا پلاستیکی تهیه کرد. در تصویر زیر چند نمونه از این تابلوها را مشاهده می کنید.
تابلوهای فرعی جهت اتصال و کنترل ماشینآلات یا بارهای مختلف استفاده میشوند. پس از تابلو برق های فرعیا ممکن است یک سطح دیگر نیز وجود داشته باشد. در این سطح تابلوهای مخصوص ماشینآلات، استارترها، کلیدهای ایمنی، ایزولاتور و غیره قرار دارند. صرفنظر از تابلوهای مخصوص ماشینآلات، ممکن است برخی از تجهیزات بهصورت تکی و یا به همراه چند تجهیز دیگر در یک محفظهی خاص روی دیوار نصب شوند. بدنهی محافظ این تجهیزات نیز با توجه به محیط میتواند بهصورت پلاستیکی، فلزی، ضد انفجار و غیره باشد. در تصویر زیر a: کلید ایمنی مجزا، b:باکس استارتر، c:استارت و شستی اضطراری، d:استارتر و کلید ایمنی را مشاهده می کنید.
برای توزیع انرژی در سالن ها و ساختمان ها می توان از باسداکت نیز استفاده کرد. در این روش باس اصلی در سرتاسر محیط وجود داشته و به سادگی می توان از آن انشعاب گرفت. در تصویر زیر توزیع انرژی توسط باسداکت و انشعاب گیری از آن را مشاهده می کنید.
دریافت انشعاب از باسداکت توسط واحدهای tap off انجام می شود. این واحد روی باسداکت قرار گرفته و ماشین آلات یا تابلوهای فرعی به آن متصل می شوند. واحدهای تپ آف می توانند به سیستم های قطع و وصل و انواع تجهیزات حفاظتی و اندازه گیری مجهز شوند.
تابلوی اپراتوری یا پیانویی
برخی از ماشینآلات یا خطوط تولید نیاز به کنترل و تغییر المانها توسط انواع سوئیچها، جوی استیکها، ولومها، تجهیزات فرمان با دو دست، HMI، کامپیوتر و غیره دارند. در این شرایط تجهیزات الکتریکی و کنترلی در محفظههای خاصی تحت عنوان تابلوهای اپراتوری، تابلوهای کامپیوتر، ایستگاه و استندها نصب و سیم بندی میشوند.
تابلوهای اپراتوری معمولاً دارای یک سطح شیبدار حاوی تجهیزات کنترلی است. در این حالت اپراتور ضمن داشتن دید از محیط سالن می تواند فرمان های خاصی را صادر کند. این تابلوها با ارتفاع و قسمتهای مختلف برای قرارگیری در مقابل و یا طرفین اپراتور ساخته میشود. در تصویر زیر چند نمونه از تابلوهای اپراتوری را مشاهده میکنید. در قسمت بالای این تابلوها انواع تجهیزات نمایشی و اندازهگیری نصب می شود. معمولاً در قسمت شیبدار تجهیزات کنترلی و در قسمت پائین، تجهیزات سوئیچ و حفاظت قرار میگیرند. بعلت شباهت این تابلو با پیانو گاها به آن تابلوی پیانویی نیز گفته می شود.
تابلوی کامپیوتر
بسیاری از ماشین آلات یا خطوط تولید به یک کامپیوتر نیاز دارند. قرار دادن کیس های معمولی یا لپ تاپ در محیط صنعتی استاندارد نبوده و باید از تابلوهای کامپیوتر استفاده کرد. در این روش تجهیزات اصلی کامپیوتر مانند صفحهکلید، نمایشگر، کیس، کارتهای ارتباطی، منبع تغذیه و غیره در محفظههای خاصی با مقاومت بالا در برابر نفوذ اجسام خارجی و ضربههای مکانیکی نصب میشوند.
تابلوهای کامپیوتر میتوانند بهصورت سلولهای ایستاده و یا میز طراحی شوند. مدلهایی که اپراتور بتواند بهصورت نشسته با کامپیوتر محافظتشده کار کند، اصطلاحاً ایستگاه کاری نامیده میشود. در تصویر زیر چند نمونه از ایستگاههای کاری را مشاهده میکنید. این ایستگاهها میتوانند بهصورت ثابت و یا چرخدار با قسمت مانیتور متفاوت انتخاب شوند.
محفظهها
برای نصب انواع HMI یا Human Machine Interfaceو نمایشگرهای دیگر بهصورت تکی و در محیطهای صنعتی میتوان از محفظههای استاندارد یا Comfort Panel استفاده کرد. این محفظهها میتوانند روی سطح میز یا ماشینآلات قرار داده شده و یا مستقیم روی دیوار نصب شوند. در برخی مدلها میتوان از انواع بازوها جهت اتصال سیمهای مربوط به نمایشگر و نگهداری آن بهصورت همزمان استفاده کرد.
مدلهای دیگری از این نوع تابلوها جهت نصب نمایشگر و قطعات دیگر بهصورت همزمان نیز وجود دارد. این محفظه ها اصطلاحا Operating Housing نامیده می شوند. محفظههای کاری ازنظر سایز، جنس، محافظت در برابر نفوذ اجسام خارجی و مایعات، مقاومت در برابر ضربه، وجود دستهها و غیره میتوانند مدلهای مختلفی داشته باشند.
بازوهای نگه دارنده
علاوه بر نصب مستقیم محفظههای HMI روی ماشینآلات، دیوار و غیره میتوان برای نگهداری آنها از انواع بازوها نیز استفاده کرد. این بازوها میتوانند روی سطح دیوار، ماشینآلات، تابلو برق و غیره نصبشده و ضمن انتقال سیمهای تغذیه و فرمان، قابلیت جابجایی و تنظیم در جهتهای مختلف را داشته باشند.
استندها
تصور کنید تجهیزات کنترلی، نمایشگرها، کامپیوترها و غیره در میان یک سالن و بافاصله از دیوارها و دستگاهها نصب شوند. در این روش استفاده از بازوها و نصب مستقیم تجهیزات روی دیوار مقدور نبوده و استندها بهترین انتخاب هستند. بهعبارتدیگر درصورتیکه نیاز به نصب تجهیزات خاص و کمحجم در محیطهای صنعتی باشد می توان از استندها استفاده کرد.
برخی از استندها علاوه بر قابلیت تنظیم ارتفاع و جهت، دارای چرخ بوده و میتوان آنها را جابجا کرد. جابجایی استندها به محیط و نوع تجهیزات نصبشده روی آنها بستگی دارد. در تصویرهای زیر برخی از استندها را مشاهده میکنید.
تابلوی استیل یا تابلوی بهداشتی
بهداشت در برخی صنایع مانند صنایع غذایی و پزشکی اولویت بسیار بالایی دارد. تجهیزات الکتریکی نصبشده در اینگونه محیطها باید در مقابل دما، آب با فشار بالا، مواد شوینده، تعریق، زنگزدگی و غیره مقاومت بالایی داشته باشند. تابلو برق های معمولی مانند سلولها، تابلوهای فرعی، تجهیزات محافظت از کامپیوتر، محفظهها و غیره اغلب از جنس آهن و پلاستیک هستند. اینگونه مواد انتخاب مناسبی در شرایط سختگیرانهی بهداشتی نبوده و باید از مدلهای خاصی یا Hygienic Design استفاده کرد. تابلوهای طراحیشده برای نصب در محیطهای بهداشتی و Clean Rooms اغلب از جنس استیل Stainless Steel هستند. این تابلو برق ها با IP بالا ساخته شده و بافاصله از دیوار نصب می شوند. معمولا تابلوهای بهداشتی به تجهیزات کنترل دما و رطوبت نیز مجهز می شوند.
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.