تابلو برق داخلی چیست؟

تابلو برق یک اصطلاح کلی است که به دستگاهی اطلاق می شود که کنترل کننده های مختلف حفاظتی و تجهیزات اندازه گیری را در یک واحد ترکیب می کند. وجود تابلو برق بستگی به نوع کاربرد آن مانند حفاظت فیدر، حفاظت موتور، توزیع برق، اندازه گیری و سایر اهداف دارد. به عنوان مثال تابلوهای نصب شده در پست ها دارای عملکردهای مختلفی مانند اتصال فیدرهای ورودی به ترانسفورماتورها، قطع جریان اتصال کوتاه با استفاده از ترکیبی از دستگاه های قطع کننده مدار و رله، تابلوهای بانک خازن، اندازه گیری جریان و ولتاژ، نظارت و کنترل نظارت، ذخیره سازی باتری و غیره هستند. در این مقاله به معرفی و بررسی تابلو برق داخلی می پردازیم. با ما همراه باشید!

کاربرد تابلوهای برق داخلی

معرفی انواع جنس بدنه تابلو برق داخلی بیشتر برای ولتاژ متوسط استفاده می شود که به عنوان تابلو برق فشار متوسط نیز شناخته می شود. تابلو های MV در محفظه های فلزی متصل به زمین قرار می گیرند. سطوح ولتاژ بین 1 تا 36 کیلو ولت را می توان ولتاژ متوسط نامید. با این حال، اخیراً تابلو برق داخلی نیز با موفقیت برای ولتاژهای بالای 36 کیلو ولت استفاده شده است.

طراحی تابلو برق داخلی

تابلو برق داخلی بیشتر شبیه تابلو برق عایق گاز یا GIS است تا تابلو برق عایق هوا در فضای باز. از GIS در جاهایی که هزینه زمین زیاد است و هوا آلوده و گرد و غبار است استفاده می شود. مجموعه تابلو برق در یک محفظه فلزی که از همه طرف به زمین متصل است با دهانه هایی برای تهویه و بازرسی محصور شده است. واحد تابلو از اتمسفرهای گازی عایق شده است. برای عایق، گاز SF6 به دلیل خواص دی الکتریک عالی آن ترجیح داده می شود. قدرت دی الکتریک SF6 حدود سه برابر هوا است. محفظه های فلزی در مقایسه با سیستم های خارجی امنیت بیشتری را ارائه می دهند.

انواع تابلوهای برق داخلی

تابلو برق داخلی از نظر روش پارتیشن بندی و طراحی پوسته فلزی به دو نوع تقسیم می شود:

•    تابلو برق داخلی متال انکلوزد (محصور شده با فلز)
•    تابلو برق داخلی متال کلد (روکش فلزی)

بیایید در مورد این دو تابلو برق صنعتی Metal-enclosed) و (Metal-clad) صحبت کنیم.
تابلو برق متال انکلوزد (Metal-enclosed switchgear)
در این طرح، تابلو از هر طرف با یک صفحه فلزی حاوی کلیدهای مدار و فیوزهای اولیه محصور شده است و تمام قطعات و تجهیزات در یک مجموعه مرکزی قرار می گیرند.در اینجا، درها و روکش های قابل جابجایی امکان دسترسی به فضای داخلی محفظه را فراهم می کنند.

تابلو برق متال کلد

در تابلو برق عایق هوا متال کلد (روکش فلزی)، کلید برق (Circuit breaker) معمولا از نوع خلاء، متحرک یا کشویی است. رله ها و ابزارهای اندازه گیری نیز توسط پارتیشن های فلزی از هم جدا می شوند. سطوح ولتاژ برای تابلوهای متال کلد از 4.76 کیلو ولت تا 38 کیلوولت با جریان های باس اصلی پیوسته 1.2، 2، 3 و 4 کیلو ولت متغیر است.

تفاوت و شباهت تابلو متال کلد و متال انکلوزد

به طور کلی، تمام تابلوهای متال کلد، به نوعی متال انکلوزد هستند، اما نه برعکس. تابلو برق Metal Enclosed از نظر ولتاژ مشابه Metal Clad است، اما از نظر ساخت ساده تر هستند. در مجموع، تابلو برق روکش فلزی (متال کلد) نسبت به مدل متال انکلوزد ترجیح داده می شود زیرا گزینه های سفارشی سازی بیشتری دارد.

مزایای تابلوهای برق داخلی

در مقایسه با ۰ تا ۱۰۰ تابلو برق در فضای بیرونی یا تابلو برق فضای باز، سیستم تابلو برق داخلی دارای مزایای زیر است:

• قابل اطمینان تر و ایمن تر
• فضای کمتری را نسبت به سیستم های خارجی اشغال می کند
• نگهداری آسان تر و بادوام تر
• هزینه های عملیاتی کمتر
• خطر برق گرفتگی کمتر به دلیل اتصال به زمین فلزی
• امن تر
• کمتر مستعد شرایط محیطی است
• محدودیت های داخلی تابلو برق

عیب اصلی تابلوهای داخلی هزینه نصب بالاتر نسبت به تابلوهای خارجی است.علاوه بر این، به دلایل اقتصادی و در ولتاژهای بالا، سیستم های خارجی یا سیستم های عایق هوا از نظر اقتصادی مقرون به صرفه تر می شوند.

بدنه تابلو برق

بدنه تابلو وظیفه نگهداری تجهیزات در موقعیت نصب شده و محافظت از آنها در برابر ضربه های ناخواسته را بر عهده دارد. بدنه اصلی از مواد کامپوزیت، پلاستیک یا آهن ساخته شده و به روش پوسته سرد نورد می شود. ضخامت صفحه آهنی با توجه به دستورالعمل های موجود و با در نظر گرفتن فاکتورهای زیر تعیین می شود.

• محل استقرار تابلو
• محل ورود و خروج هادی
• شکل بدن (ایستاده، دیوار، بیرونی، داخلی و غیره)
• فرم های ایجاد تابلو ها (یکپارچه، جدا از یکدیگر)
• امکان دسترسی به اجزای تابلو
• نحوه چیدمان تجهیزات، محیط نصب و ابعاد برد

در صورت نیاز، بدنه تابلو توسط پروفیل ها و ناودانی ها تقویت می شود تا استحکام مکانیکی لازم برای مقاومت در برابر ضربه های ناشی از عملکرد تجهیزات یا وزن را به آن بدهد. پس از تکمیل تابلو برق خازنی می توان بدنه را طراحی و به محل نصب فرستاد. در برخی موارد بدنه ها به صورت تکه تکه ساخته می شوند و پس از انجام کلیه عملیات خمشی، جوشکاری و رنگ آمیزی، بسته بندی و در محل نصب مونتاژ می شوند.مزیت این نوع تابلو ها این است که هزینه حمل و نقل کمتری دارد و می توان آن را از پهلو باز کرد و به راحتی تعمیر کرد.

بدنه باید طوری طراحی شود که بیشترین ایمنی ممکن را برای افرادی که از تابلو استفاده می کنند تضمین و در عین حال دسترسی به تجهیزات داخل تابلو را تسهیل کند. در تابلوها برای محصور کردن تابلو و در عین حال جلوگیری از گسترش آتش و یا انفجار احتمالی تجهیزات، دیوارهای عمودی در فواصل معین در داخل تابلو تعبیه می شود تا تابلو را به بخشهایی به نام سلول تقسیم کند. تابلو های کشویی و تابلو های مدولار در این کار بهتر هستند. تابلو ها را می توان برای انواع دسترسی (بدون درب مانند تابلو برق فشار ضعیف، درب های دسترسی جلو، درب های دسترسی عقب، دو درب، درب های شیشه ای و ...) طراحی کرد.

درهای تابلو برای محافظت از تجهیزات و حفظ ایمنی کارکنان بسیار مهم هستند. در تابلوهای فشار متوسط، شیری در بالای تابلو (بالای تابلو) تعبیه می شود تا موج شوک ناشی از انفجار تابلو برق آزاد شود. درجه حفاظت بدنه تابلو با توجه به نیاز و جداول موجود تعیین می شود.

-  اسکلت نگه دار تابلو برق
نگهداری قسمت های مختلف تابلو و پوشش آن.
- روکش تابلو برق
• از پرسنل در برابر قسمت های زنده یا متحرک نصب محافظت می کند.
• از تجهیزات داخلی تابلو در برابر عناصر خارجی محافظت می کند.

کاربرد تابلو برق

• فرودگاه
• بیمارستان
• برق مصرفی ساختمان را تامین می کند.
• کارخانه هایی که برق را برای روشنایی، استفاده عمومی و ماشین آلات تامین و توزیع می کنند.

در تابلوهای بزرگ با تردد کاربر زیاد، به جای سیم کشی در برد، از شمش یا شینه کشی استفاده کنید. شینه ها دارای سطح مقطع نسبتاً زیادی هستند و می توانند جریان های بسیار بالایی را بدون ایجاد افت ولتاژ قابل توجه حمل کنند.

در تابلوهای عمودی از عایق ها برای نگه داشتن شینه ها (تکیه کننده شینه ها) استفاده می شود. در کاربرد ترمینال در تابلو برق از وسایلی مانند وات متر یا ولت متر برای نمایش پارامترهای الکتریکی مانند مصرف برق، ولتاژ، جریان و انرژی استفاده می شود. علاوه بر این، وسایل حفاظتی مانند رله های جریان اضافه و فیوزها نصب می شوند.

ملزومات طراحی تابلو برق

1. شرایط محیطی: دما، رطوبت، ارتفاع، پاشیدن آب، تماس با اجسام جامد خارجی، وجود مواد آلاینده و خورنده، استرس مکانیکی، نزدیکی به گیاهان سبز و گیاهان آپارتمانی، حیوانات کوچک مانند موش، نور خورشید، باد، تابش الکترومغناطیسی از دستگاه و اثرات الکترواستاتیک، امکان یونیزاسیون و...
2.موقعیت نصب تابلو: فضای باز و فضای بسته.
3. نوع تابلو: توزیع برق (منبع تغذیه) یا کنترل.
4. شرایط ورود و خروج تابلو ها و تجهیزات آنها: تابلو های عمودی، تابلو های دیواری، نقاط ورودی و خروجی کابل، درب های دسترسی تجهیزات داخل تابلو، روش های بهره برداری، کنترل، نگهداری و تعمیر تابلو.
5. امکانات موجود: ساخت تابلو، حمل و نقل و نصب.
6. شرایط مصرف برق: مقدار برق مصرفی، توان مصرفی و نوع، شماره فاز، حالت اتصال به شبکه (ستاره مثلث و غیره)، تجهیزات حفاظتی مورد نیاز (فیوز، بی متال، کنترل فاز و غیره)، روش کار از تجهیزات (مستقل یا به هم پیوسته)، فاصله مصرف کننده تا تابلو، دمای داخلی محیط و تابلو، ضریب همزمانی بار، ضریب مجاورت کابل و غیره.
7. بررسی اقتصادی طرح پیشنهادی: کلیه تاسیسات و تجهیزات باید بر اساس استانداردهای معتبر (مثلا IEC) انتخاب شوند. هنگام انتخاب تجهیزات، سهولت نصب، سرویس، تعمیر و نگهداری باید در نظر گرفته شود.
8. هادی ها ممکن است توسط پیچ یا بست و وسایل مشابه به پایانه ها و سایر تجهیزات متصل شوند تا فشار مناسب در نقاط اتصال وجود داشته باشد.
9. پس از عبور کابل از گلند و اتصال به تجهیزات موجود در تابلو، از ترمینال کابل عبور می کند و سیم از ترمینال یا هادی هم اندازه عبور می کند (در نظر گرفتن فاصله کاربر تا تابلو، سطح مقطع کابل رابط ممکن است از سطح مقطع هادی در برد بیشتر شود، بنابراین کابل خروجی برد باید با توجه به سطح مقطع خروجی انتخاب شود).
10. در هر ترمینال فقط از یک سیم استفاده کنید و مطمئن شوید که سیم ها به طور محکم به ترمینال متصل شده اند.
11. یک نمای تک خطی از هر خانه را در همان خانه بکشید.
12. روشنایی داخل هر سلول توسط یک لامپ محافظ (مانند چراغ تونل) با لامپ 100 وات تامین می شود که کلید آن به صورت میکرو سوئیچ به درب تابلو متصل می شود. در تابلوهای فشار متوسط این حباب هوا در صورت رعایت فاصله ایمنی در داخل سلول ها نصب می شود و در غیر این صورت با روشنایی در محل نصب تابلو تامین می شود (لامپ باید طوری نصب شود که نور آن سلول های داخلی را کاملا روشن کند).
13. پلاک مشخصات باید از مواد محکم و بادوام ساخته شده و در محل ثابت نصب شود. باید حاوی اطلاعات زیر باشد:
o نام سازنده یا مشخصات آن
o شماره سریال
o ولتاژ اسمی
o جریان اسمی
o فرکانس اسمی
سال تولید
ارائه طرح به تابلو ساز

برای ساخت تابلو، موارد زیر باید به صورت کتبی به سازنده تابلو ارائه شود و در صورت لزوم به طور کامل توضیح داده شود:

1.نوع تابلو، محل نصب و نحوه نصب آن را مشخص کنید.
2. ضخامت تابلو بدنه، روش قاب بندی،سیستم تهویه، شیر ضد انفجار و غیره مربوط به بدنه و شرایط خاص (در صورت وجود) را تعیین کنید.
3. رنگ تابلو و نوع آن (غبارگیری) را مشخص کنید.
4. محل ورود و خروج کابل را مشخص کنید.
5. نحوه دسترسی به تجهیزات داخل تابلو (درب تابلو) را مشخص کنید.
6. نمای جلوی تابلو رسم برای تعیین محل نصب تجهیزات.
7. یک نمای پرسپکتیو بکشید و اندازه انواع تابلو برق ساختمان را تعیین کنید (معمولاً به سانتی متر).
8. مدار کنترل فرمان و مدار قدرت تغذیه برد مدار را رسم کنید.
9. نمودار جریان رسم کنید و مشخصات هر یک از تجهیزات را روی نمودار مشخص کنید.
10. برآورد و تهیه لیست تجهیزات مورد نیاز.

با بررسی مشخصات فنی تجهیزات و ابعاد آن و رعایت حداقل فاصله مجاز بین تجهیزات،ابعاد برد را به دست آورید (ابعاد باید مطابق با استاندارد باشد).
به منظور رفع ابهام و جلوگیری از بروز خطا در مرحله ساخت، علاوه بر موارد فوق، دستورالعمل های لازم و کافی باید به سازنده تابلو ارائه شود.

در ساخت تابلو برق به چه نکاتی باید توجه کرد؟

برای ساخت تابلو، دو نوع نمودار طراحی شد، نمودار رایزر که در آن محل قرارگیری تابلو مشخص شده بود.نقشه داخل تابلو (خطوط را بکشید - جایی که فیوزها و کلیدها می روند). در ساختار تابلو برق باید به نکات زیر توجه شود: نکات مربوط به رعایت موارد ایمنی باید منوط به تنظیم برنامه و بودجه یا انتشار 110 باشد. کاشی ها باید با رنگ نسوز رنگ شوند. کلیدهای Enter باید خودکار باشند. در جاهایی که از کلیدها و فیوزهای جداگانه استفاده می شود، کلید باید قبل از فیوز نصب شود.به این ترتیب با خاموش کردن کلید،فیوز نیز قطع می شود. کلید اصلی باید تا حد امکان بچرخد و از فیوز کارتریج استفاده شود.

کلام آخر

در این مقاله، سیستم های تابلو برق داخلی مورد بحث قرار گرفته و با تابلو برق فضای باز مقایسه شده است.چیدمان تابلوی داخلی بسیار قابل اعتماد، ایمن و مقرون به صرفه است.این دستگاه قابلیت تنظیم و دوام بیشتری نسبت به مدل های مشابه در فضای باز دارد.این سیستم قادر به مقاومت در برابر شرایط آب و هوایی سخت است.با این حال،مقرون به صرفه نبودن و سطوح ولتاژ بالا، استفاده از سیستم های تابلو برق داخلی را محدود می کند.