هندبوک اشنایدر الکتریک

به منظور طراحی تاسیسات الکتریکی فشار ضعیف و آشنایی با تاسیسات فشار متوسط می توان از هندبوک اشنایدر استفاده کرد. این کتاب به عنوان مرجع در بسیاری از پروژه های طراحی و بازرسی استفاده شده و نام کامل آن “راهنمای تاسیسات الکتریکی” است. این هندبوک یا راهنمای تاسیسات الکتریکی؛ طبق استاندارد IEC و توسط شرکت اشنایدر الکتریک فرانسه تدوین شده است. هندبوک اشنایدر به زبان های مختلفی ترجمه شده و می توانید آخرین نسخه ی انگلیسی آن را از وب سایت اشنایدر دانلود کنید. قابل ذکر است که این راهنما به صورت مرتب به روز رسانی شده و به صورت الکترونیک نیز در وب سایت www.electrical-installation.org نیز در دسترس است.

طبق نظر اشنایدر الکتریک این راهنما برای کسانی طراحی شده که باید موارد زیر را در سطح LV طبق استاندارد IEC انجام دهند:

• طراحی تاسیسات الکتریکی
• انتخاب تجهیزات الکتریکی
• نصب تجهیزات و راه اندازی تاسیسات الکتریکی
• بازرسی، تست و نگهداری از تاسیسات الکتریکی

در ادامه با استاندارد IEC 60364 بیشتر آشنا شده و فهرست هندبوک اشنایدر را به صورت کلی مرور می کنیم.

استاندارد IEC 60364

با توجه به گستردگی مسائل طراحی، راه اندازی، تست و … ممکن است نکاتی در خصوص ایمنی مطرح شود. به عنوان مثال کدام راه کار فنی یا تکنیکی رعایت تمام قوانین ایمنی را تضمین می کند؟ این سوال یک راهنمای دائمی هنگام تدوین این هندبوک بوده است. یک استاندارد بین المللی مانند IEC 60364 با عنوان “تاسیسات الکتریکی فشار ضعیف” تمام قواعدی که باید رعایت شوند را مشخص می کند. این قواعد تضمین کننده ی ایمنی و عملکرد صحیح بخش های مختلف تاسیسات الکتریکی هستند.

استاندارد باید گستردگی لازم را داشته باشد تا بتوان از آن در تمام تجهیزات، تاسیسات و راه کارهای فنی در سراسر دنیا استفاده کرد. بعلت این حجم از اطلاعات، اسناد استاندارد IEC بسیار پیچیده بوده و به ترتیب برای استفاده تدوین نشده است. از طرفی استاندارد را نمی توان به عنوان یک دفترچه ی راهنما در نظر گرفت. همانطور که می دانید این اطلاعات فقط به عنوان مرجع در نظر گرفته می شوند.  هدف از تدوین راهنمای اشنایدر الکتریک، ارائه‌ی کامل ترین توضیحات به شکل شفاف، کاربردی و گام به گام در خصوص تاسیسات الکتریکی است. این راهنما مطابق با استاندارد IEC 60364 و سایر استانداردهای وابسته از IEC تدوین شده و نیازهای شما در خصوص طراحی تاسیسات الکتریکی به صورت استاندارد را مرتفع می کند.

بخش های هندبوک اشنایدر

هندبوک اشنایدر تا این لحظه دارای 17 فصل و 588 صفحه است. هر بخش از این راهنما با یک حرف لاتین و عنوان مشخص می شود. عنوان هر فصل به موضوع آن اشاره کرده و سرعت جستجو را افزایش می دهد. به عنوان مثال فصل A با عبارت General rules of electrical installation design مشخص شده و  قوانین اصلی در طراحی تاسیسات را شرح می دهد. در ضمن فصل اول یا A روش استفاده از این راهنما را نیز شرح می دهد. در این فصل توضیحات کوتاهی از عنوان و اطلاعات ارائه شده در تمام بخش های هندبوک  ارانه می شود.

راهنمای نصب و راه اندازی تاسیسات الکتریکی یک سند واحد است که تکنیک ها و استانداردهای مربوط به تاسیسات فشار ضعیف را پوشش می دهد. این اطلاعات برای متخصصان برق شرکت ها، دفاتر طراحی، سازمان های بازرسی و غیره بسیار مفید خواهد بود. راهنمای فنی اشنایدر به منظور ارائه ی دستورالعمل برای کاربران حرفه ای یا آموزش دیده طراحی شده است. از این راهنما می توان در طراحی تاسیسات صنعتی، عمومی و ساختمانی استفاده کرد. حتما نکات قانونی و سلب مسئولیت ها را مطالعه کنید. اشنایدر الکتریک هیچ تضمینی در این سند ارائه نمی کند. به عبارت دیگر هدف این سند تسهیل استفاده از استانداردهای بین المللی برای طراحان و پیمانکاران بوده و مسائل دیگر باید به دقت بررسی شود. در نظر داشته باشید که در تمام  شرایط استانداردهای منطقه ای بر این سند غالب بوده و باید به مرجع های داخلی نیز روجوع گردد. نسخه ی جدید با توجه به تغییرات اطلاعات فنی، استانداردها و مقررات تاسیسات الکتریکی به ویژه IEC 60364 تدوین شده است. 

فصل A

فصل A با عنوان General Rules of Electrical Installation Design در 4 بخش تالیف شده است. در این قسمت توصیه شده است که به منظور کسب بهترین نتیجه در طراحی تاسیسات الکتریکی تمام فصل های این هندبوک را به ترتیب مطالعه کنید. در نظر داشته باشید که تنها مطالعه ی این مطالب کافی نبوده و باید مطالب ارائه  شده را به کار گیرید. بخش های فصل A عبارتند از:

• روش استفاده از هندبوک اشنایدر
• قوانین، دستورالعمل ها و مقررات
• قدرت و مشخصه ی بارهای نصب شده
• توان مورد نیاز تاسیسات الکتریکی

روش استفاده از هندبوک اشنایدر الکتریک یا Methodology

در این بخش خلاصله ای از اطلاعات شرح داده شده ی هر فصل آورده شده است. به منظور آشنایی با موضوع هر فصل می توانید از این خلاصه ها استفاده کنید.

فصل A: قوانین و مقرارت

رنج ولتاژی فشار ضعیف از 0 تا 1000 ولت متناوب و 0 تا 1500 ولت مستقیم است. اولین تصمیم در طراحی تاسیسات انتخاب ولتاژ متناوب یا مستقیم می باشد. امروزه جریان متناوب در سراسر دنیا متداول ترین نوع انرژی الکتریکی است. طراحان باید با توجه به تاسیسات بهترین رنج‌های ولتاژی از دامنه‌های موجود را انتخاب کنند. هنگام اتصال به شبکه LV عمومی در نظر داشته باشید که رنج و نوع ولتاژ توسط شرکت توزیع انتخاب شده است. دومین اولویت طراحان تاسیسات الکتریکی انطباق با مقرارت ملی است. مقررات ملی ممکن است بر پایه‌ی قوانین محلی یا بین المللی مانند IEC 60364 باشد. به منظور دستیابی به تاسیسات الکتریکی ایمن با کیفیت قابل قبول موارد زیر باید رعایت شود:

• انتخاب تجهیزات الکتریکی مطابق با استانداردهای ملی یا بین المللی
• تست تاسیسات کامل شده به صورت استاندارد
• تست‌های دوره‌ای به منظور گارانتی ایمنی و کیفیت تاسیسات در طول عمر مفید آن‌ها

انطباق تجهیزات با توجه به استانداردهای مناسب در نصب آن‌ها نیز از اهمیت بالایی برخوردار است. سخت‌ترشدن شرایط محیطی حتما باید در طراحی تاسیسات مورد توجه قرار بگیرد. شرایط محیطی ممکن است شامل قوانین ملی و بین المللی در خصوص مواد استفاده شده در تجهیزات و برکناری تاسیسات در پایان طول عمر آن‌ها باشد.

در این بخش بررسی تمام تاسیساتی که به برق نیاز دارند انجام خواهد شد. هنگام طراحی باید تمام تغییرات و توسعه‌های احتمالی در طول عمر تاسیسات الکتریکی مورد توجه قرار بگیرد. بررسی بارها و توسعه‌های احتمالی به منظور برآورد جریان هر مدار و منبع تغذیه‌ی اصلی است. میزان جریان یا دیماند مورد نیاز می‌تواند با توجه به این اطلاعات محاسبه شود:

• موقعیت و میزان توان هر بار
• همزمانی با توجه به دانستن حالت‌های کاری تجهیزات
• حالت‌های کاری می‌تواند دیماند ثابت، شرایط راه‌اندازی، عملکرد غیر همزمان و غیره باشد.

تخمین حداکثر دیماند با توجه به فاکتورهای زیادی مانند نوع تاسیسات، تجهیزات و مدارهای موجود و غیره انجام می‌شود. توان مورد نیاز و در صورت لزوم تعداد منابع مورد نیاز جهت تغذیه‌ی تاسیسات با توجه به اطلاعات فوق محاسبه خواهد شد. اطلاعات محلی در خصوص ساختارهای تعرفه نیز به منظور انتخاب بهترین روش اتصال به شبکه مانند MV یا LV مورد نیاز است. نکات مهم در خصوص این موارد را می توانید با مطالعه ی فصل A هندبوک اشنایدر فرابگیرید. در مقاله نحوه محاسبه دیماند برق این موضوع به صورت کامل بررسی شده است.

فصل B: اتصال به شبکه فشار متوسط

جهت اتصال به سطح ولتاژ MV باید پست متقاضی به صورت مصرف کننده مورد مطالعه قرار گرفته و پس از ساخت، تجهیز شود. با توجه به استاندارد و مقررات مربوطه ممکن است پست به شکل های Indoor و Outdoor در نظر گرفته شوند. در صورت لزوم بخش LV پست می‌تواند به صورت جداگانه مورد مطالعه قرار بگیرد. هنگام اتصال به شبکه های فشار متوسط ممکن است لوازم اندازه‌گیری به صورت MV یا LV باشد. در این بخش موارد مورد نیاز جهت اتصال به شبکه های فشار متوسط شرح داده شده است.

فصل :C اتصال به شبکه توزیع فشار ضعیف

جهت اتصال به سطح ولتاژLV، تاسیسات متقاضی به شبکه‌ی محلی یا نزدیک‌ترین شبکه‌ی موجود متصل می‌شود. در این حالت لوازم اندازه گیری به صورت LV بوده و توان دریافتی بسیار محدود است. نکات مهم در خصوص اتصال به شبکه های فشار ضعیف را این بخش فرا خواهید گرفت.

فصل اول و دوم و سوم از این هندبوک در دوره‌ی تاسیسات فشار متوسط شرح داده شده است. در این دوره‌ی آموزشی با استانداردهای ولتاژی، آرایش پست‎‌های فشارمتوسط، تجهیزات اصلی MV، حفاظت ترانسفورماتور و غیره آشنا می‌شویم. از تجهیزات بررسی شده در این دوره می‌توان به کلیدهای قطع بار یا L.B.S، بریکر، ریکلوزر، رله‌ی پرایمری، رله‌ی ثانویه، رله‌ی بوخهلتس، ترمومتر، ترانس‌های اندازه‌گیری و غیره اشاره کرد. در این دوره دستورالعمل توانیر جهت حفاظت ترانس فشار متوسط بررسی شده و فانکشن‌های لازم و روش به دست آوردن اعداد شرح داده شده است. بخش حفاظت ترانسفورماتور شامل سیم بندی ترمومتر، بوخهلتس و آموزش تنظیم رله‌های MK2200 نیز می گردد. گام نهایی این دوره بازدید از تاسیسات اصلی فشار متوسط شرکت‌ها و ساختمان‌ها به همراه بررسی نقشه‌های تک خطی و حفاظتی است. لطفا جهت مشاهده‌ی سرفصل‌ها و لیست ویدئوهای این دوره روی عبارت تاسیسات الکتریکی فشار متوسط کلیک کنید.

فصل D: راهنمای انتخاب معماری شبکه

تمرکز بخش D بر انتخاب معماری شبکه در ساختمان‌های متوسط و بزرگ است. در این فصل تمام سیستم الکتریکی شامل تاسیسات MV و LV به صورت یک سیستم کامل مطالعه می‌شوند. همانطور که می دانیم انتظارات متقاضی و پارامترهای فنی بر معماری سیستم و مشخصات تجهیزات الکتریکی تاثیرگذار است. بهترین معماری در توزیع اصلی MV/LV و توزیع به صورت LV حاصل بهینه سازی و برقراری توازن می باشد. نکته ی بسیار مهم در این خصوص تعیین سیستم اتصال زمین نقطه‌ی نوترال با توجه به مقررات ملی و محلی، الزامات منبع تغذیه و نوع بارها است. تجهیزات توزیع داخلی مانند اتصالات، سوئیچگیر، تابلوهای کوچک و غیره با توجه به نقشه ساختمان، موقعیت و گروه بندی بارها مشخص می‌شوند. قابل ذکر است که نوع ساختمان و مدل توزیع روی مصونیت تاسیسات در برابر اختلال‌های خارجی تاثیرگذار است.

فصل E: توزیع فشار ضعیف

سیستم زمین یکی از روش‌های حفاظتی معمول در برابر شوک الکتریکی است. این سیستم تاثیر بسیار بزرگی در معماری تاسیسات الکتریکی LV داشته و باید اولین گام‌های طراحی مورد بررسی قرار بگیرد. به منظور انتخاب بهترین روش باید مزایا و معایب سیستم ها به دقت بررسی شود. تاثیرات خارجی یکی دیگر از مواردی است که باید مورد توجه قرار بگیرد. در تاسیسات الکتریکی بزرگ ممکن است تاثیرات خارجی متعددی وجود داشته باشد که هریک باید به صورت مستقل بررسی شوند. هنگام بررسی تاثیرات خارجی و انتخاب صحیح تجهیزات باید به کدهای IP و IK نیز توجه شود. این موارد در بخش E بررسی شده اند.

فصل F: حفاظت در برابر شوک و آتش سوزی الکتریکی

حفاظت در برابر شوک الکتریکی شامل تامین حفاظت های پایه در برابر تماس مستقیم و تماس غیر مستقیم است. مقررات هماهنگ شده تضمین کننده‌ی سیستم حفاظت اصلی یا پایه خواهد بود. همانطور که می دانید قطع خودکار از منبع تغذیه یکی از متداول‌ترین اقدامات حفاظتی است. مقررات مربوط به جداسازی خودکار با توجه به نوع سیستم زمین مطرح می‌شود. در طراحی و اجرای تاسیسات نیاز به درک عمیق از سیستم‌های استاندارد مانند TT، TN و IT داریم.

آتش سوزی‌های الکتریکی بعلت‌های مختلفی مانند اضافه بار، اتصال کوتاه، نشتی جریان و آرک بین کابل‌ها و اتصالات رخ می‌دهد. خطاهای آرک توسط RCD ها و بریکرها و فیوزها قابل شناسایی نیست. به منظور شناسایی آرک‌ها از تکنولوژی تشخیص آرک یا A.F.D.D: Arc Fault Detection Device استفاده می‌شود. Arc Fault Detection Device ارتقاء دهنده‌ی سیستم حفاظتی یا حفاظت تکمیلی در تاسیسات الکتریکی است. اطلاعات بیشتر در این خصوص را می توانید در فصل F هندبوک اشنایدر مطالعه کنید.

فصل G: سایز کردن و حفاظت از هادی‌ها

انتخاب سطح مقطع کابل‌ها و سیم‌ها یکی از وظایف بسیار مهم در پروسه‌ی طراحی تاسیسات الکتریکی است. سطح مقطع سیم‌ها و کابل‌ها روی این موارد تاثیر گذار است:

• انتخاب تجهیزات حفاظتی اضافه جریان
• افت ولتاژ در طول هادی
• جریان اتصال کوتاه قابل انتظار

جریان اتصال کوتاه از دو نظر بسیار مهم است:

• حداکثر جریان اتصال کوتاه در مشخص کردن خصوصیات تجهیزات حفاظتی
• حداقل جریان اتصال کوتاه در مشخص کردن قطع خودکار یا جداسازی از منبع تغذیه

تمام موارد بالا برای هر مدار از تاسیسات الکتریکی باید رعایت شود. پروسه انتخاب سطح مقطع هادی نول و هادی حفاظتی نیز مشابه موارد شرح داده شده است. این اطلاعات در فصل G ارائه می شود.

فصل H: فانکشن‌ها و انتخاب سوئیچگیر فشار ضعیف

پس از محاسبات اتصال کوتاه می‌توان یک بریکر مناسب به منظور حفاظت اضافه جریان انتخاب کرد. بریکرها دارای قابلیت یا فانکشن‌های مختلف مانند حفاظت، سوئیچینگ و جدا سازی هستند. شناخت کامل فانکشن‌ها در سوئیچگیرها و کنترل گیرها در تاسیسات الکتریکی الزامی است. پس از ایجاد این شناخت می‌توان تجهیزات مناسب را انتخاب کرد.  شناخت کامل فانکشن‌های بریکرها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

توجه داشته باشید که بریکرها تنوع بسیار زیادی در خصوصیات و فانکشن ها دارند. می توانید این مطالب را در فصل H هندبوک تاسیسات الکتریکی اشنایدر مطالعه کنید.

فصل j: حفاظت در برابر اضافه ولتاژ

برخورد صاعقه به صورت مستقیم و غیر مستقیم می تواند به تجهیزات الکتریکی آسیب برساند. آسیب ناشی از صاعقه تنها محدود به محل برخورد نبوده و تا چندین کیلومتر دورتر نیز پیش خواهد رفت. افزایش ولتاژ ناشی از کلیدزنی، ولتاژ ترنزینت و اضافه ولتاژهای با فرکانس شبکه نیز می‌تواند عواقب مشابه داشته باشد. در تاسیسات الکتریکی اقدامات حفاظت در برابر اضافه ولتاژ باید با دقت بررسی شود. یکی از پرکاربرد‌ترین تجهیزات حفاظتی در برابر اضافه ولتاژ SPD است. SPD مخفف Surge Protective Devices بوده و در مدل‌های متنوعی ساخته می‌شود. انتخاب، نصب و حفاظت تاسیسات الکتریکی توسط SPD نیاز به اطلاعات خاصی دارد که در این فصل شرح داده شده است.

فصل K: راندمان انرژی در توزیع الکتریکی

اقدامات مربوط به مدیریت انرژی و ارتقاء راندمان مزایای زیادی برای صاحب یا بهره بردار تاسیسات الکتریکی دارد. از مزایای مدیریت انرژی و ارتقاء راندمان می‌توان به این موارد اشاره کرد:

• کاهش مصرف انرژی
• کاهش هزینه‌ی انرژی
• استفاده‌ی بهتر از تجهیزات الکتریکی

مدیریت انرژی و ارتقاء، اغلب نیاز به طراحی خاص تاسیسات الکتریکی و مشخص کردن میزان مصرف انرژی هر بخش دارد. مدیریت انرژی و بهره وری به شکل‌های زیر انجام می‌شود:

• براساس نوع تاسیسات مانند روشنایی، گرمایش، سرمایش و دیگر فرآیندها
• براساس منطقه یا بخش مانند طبقه، کارگاه و غیره
• براساس حفظ ارائه‌ی خدمات به مشترکین و کاهش همزمان انرژی

مطالب مربوط به راندمان و انرژی در فصل K راهنمای تاسیسات الکتریکی اشنایدر شرح داده شده است.

فصل L: ارتقاء ضریب توان

در فصل K ارتقاء ضریب توان بررسی شده است. ارتقاء ضریب توان به صورت محلی، سراسری و یا ترکیبی از هردو روش انجام می‌شود. همانطور که می دانید جبران سازی توان راکتیو تاثیر مستقیم در صورت حساب برق مصرفی دارد. از طرفی جبران سازی بر افزایش میزان راندمان نیز موثر است. در خصوص جبران سازی توان راکتیو می توانید مقالات طراحی بانک خازن را مطالعه کنید.

فصل M مدیریت هارمونیک

وجود جریان‌های هارمونیک در شبکه بر کیفیت انرژی یا کیفیت توان تاثیر گذار است. هارمونیک یکی از ریشه‌های ایجاد اختلال در تاسیسات و شبکه‌های الکتریکی می باشد. از اختلالات ایجاد شده توسط هارمونیک می‌توان به این موارد اشاره کرد:

• اضافه بار
• لرزش
• پیرشدن تجهیزات
• صدمه به تجهیزات حساس
• صدمه به شبکه برق محلی
• صدمه به شبکه تلفن

در این فصل از هندبوک اشنایدر با منشاء و اثرات هارمونیک آشنا شده و روش اندازه گیری و راه‌حل‌ها را فراخواهیم گرفت.

فصل N: تاسیسات و شرایط خاص

بررسی آیتم‌ها و تجهیزات زیر در فصل N با عنوان خصوصیات منابع و بارهای خاص انجام می شود:

• منابع خاص مانند ژنراتور و اینورترها
• بارهای خاص با خصوصیات ویژه مانند موتورهای القایی، مدارهای روشنایی و ترانسفورماتورهای LV/LV
• سیستم‌های خاص مانند شبکه های DC

فصل P: انرژی اقتصادی و سبز

در این فصل می توانید قوانین خاص در نصب و توسعه ی تاسیسات خورشیدی را مطالعه کنید.

فصل Q: مکان‌های خاص و مسکونی

در برخی از مکان‌ها قوانین ویژه‌ای باید رعایت شود. از مهمترین این مکان‌ها می‌توان به تاسیسات ساختمانی اشاره کرد. در فصل Q اطلاعات زیادی در این خصوص ارائه شده است.

فصل R: سازگاری الکترومغناطیس و اندازه‌گیری

فصل R از هندبوک اشنایدر در خصوص سازگاری الکترومغناطیس یا EMC است. برخی از قوانین باید به ترتیب جهت اطمینان از سازگازی الکترومغناطیس رعایت شوند. رعایت نکردن این قوانین ممکن است عواقب جدی در بهره برداری از تاسیسات الکتریکی داشته باشد. برخی از این عواقب یا اختلالات عبارتنداز:

• اختلال در سیستم‌های ارتباطی
• عملکرد یا تریپ بی‌مورد تجهیزات حفاظتی
• صدمه به تجهیزات حساس

فصل S: اندازه‌گیری

امروزه اندازه‌گیری به یک بخش اساسی از تاسیسات الکتریکی تبدیل شده است. در این فصل کاربردهای مختلف اندازه‌گیری مانند مدیریت انرژی، آنالیزر مصرف، صورت حساب، کیفیت توان و غیره شرح داده می شود. به عبارت دیگر در این فصل یک نمای کلی از استانداردهای مرتبط با لوازم اندازه‌گیری ارائه خواهد شد. مطالب مربوط به دستگاه‌های اندازه‌گیری توان و دستگاه‌های مانیتورینگ با تمرکز بر استاندارد IEC 61557-12 است.

ابزار طراحی تاسیسات الکتریکی

به منظور طراحی تاسیسات الکتریکی می توانید از نرم افزار Ecodial استفاده کنید. نرم افزار Ecodial اشنایدر الکتریک ارائه کننده‌ی ابزارهای طراحی تاسیسات LV مطابق با استاندارد IEC است. برخی از قابلیت‌های این نرم افزار عبارتنداز:

• طراحی دیاگرام‌های تک خطی
• محاسبه‌ی جریان اتصال کوتاه با روش‌های بهره‌برداری مختلف مانند نرمال، پشتیبان و کاهش بار یا Load Shedding
• محاسبه افت ولتاژ
• انتخاب بهینه سطح مقطع کابل
• انتخاب سایز و تنظیمات سوئیچگیرها و فیوزگیرها
• کوردینه سازی یا حفاظت موضعی
• بهینه سازی سوئچگیرهای آبشاری
• کنترل و تائید حفاظت افراد و مدارها
• چاپ اطلاعات مربوط به طراحی و محاسبات

در وب سایت اشنایدر ابزارهای دیگری به منظور افزایش سرعت طراحی و انتخاب تجهیزات وجود دارد. قابل ذکر است که جهت استفاده از نرم افزارها و ابزارهای آنلاین باید در وب سایت سایت اشنایدر الکتریک ثبت نام کنید.

محتوای این مقالات برگرفته از کتاب تاسیسات فشار متوسط تالیف مثلث زرد می باشد. این کتاب دارای مجوز از وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی بوده و هر گونه کپی و نسخه برداری و انتشار مجدد غیرمجاز بوده و پیگرد قانونی دارد.