تابلو برق فشار ضعیف چیست؟

سیستم برق فشار ضعیف یا "ولتاژ پایین" که به اختصار LV نامیده می شود، معمولاً به ولتاژهای توزیع زیر 1000 ولت اشاره دارد. ولتاژهای معمولی در این محدوده 220، 380، 400، 415، 440، 480، 550 و 600 ولت هستند. سیستم برق فشار ضعیف در ایران به سیستم چهار سیمه سه فاز با 400 ولت خط به خط و 230 ولت خط به نقطه خنثی اطلاق می شود. اکثر وسایل برقی ما با منبع تغذیه فشار ضعیف تغذیه می شوند. برای مصرف کنندگانی که از برق فشار ضعیف استفاده می کنند، شرکت برق انرژی را تامین و مدیریت می کند و مصرف کنندگان به سادگی سیستم های خود را بر اساس آن طراحی و نصب می کنند. در عین حال سوئیچ های فشار ضعیف به عنوان واسطه ای در توزیع برق و سوئیچینگ در سیستم برق فشار ضعیف نقش مهمی ایفا می کنند. در این آموزش به معرفی تابلو فشار ضعیف می پردازیم.

تابلو برق فشار ضعیف Panelboard

تابلو برق فشار ضعیف پنل برد یکی از اجزای یک سیستم توزیع برق است که منبع تغذیه را به مدارهای انشعاب تقسیم می کند در حالی که فیوزهای محافظ یا قطع کننده مدار برای هر مدار را در یک محفظه مشترک قرار می دهد. در واقع تابلوهای فشار ضعیف برای محافظت در برابر اضافه بارهای الکتریکی و اتصال کوتاه در هنگام توزیع برق در یک ساختمان یا تاسیسات استفاده می شوند.اجزای اصلی تابلو معمولا شامل محفظه، فضای داخلی، وسایل حفاظت مدار، برچسب ها و غیره می باشد.

بدنه تابلو ، محل استقرار سایر اجزای تابلو را فراهم می کند. بدنه معمولاً از فولاد گالوانیزه یا رنگ شده برای محافظت از افراد و تجهیزات داخل ساخته شده است. صفحات انتهایی قابل جابجایی امکان نصب آسان سیم ها و کابل ها را فراهم می کنند. در صورت لزوم می توان سوراخ هایی در آن ایجاد کرد.

در داخل محفظه، وسایل حفاظت جریان اضافه، شینه ها و سایر اجزا بر روی ریل های پشتیبانی نصب شده اند. این جزء داخلی اغلب شاسی نامیده می شود. کلیدهای مدار معمولاً به عنوان وسایل حفاظت مدار استفاده می شوند و از طریق کانکتورها به شین ها متصل می شوند.

باسبار یا شینه یک هادی است که به عنوان نقطه اتصال برای مدارهای متعدد عمل می کند. میله ها بر روی عایق های روی ریل های داخلی نصب می شوند و سپس بر روی اتصالات داخل جعبه نصب می شوند. نوار خنثی نیز بر روی شاسی نصب شده است و اتصال نقطه پایانی را برای سیم‌های خنثی مدار ورودی و بار فراهم می کند.

برچسب‌ ها همیشه باید به وضوح برچسب گذاری شوند. برچسب ها معمولاً شامل ولتاژ، آمپر، زمان وقفه، تاریخ ساخت، قطعات تعویض و غیره هستند. این اطلاعات برای اطمینان از ایمنی پرسنل و تجهیزات مهم است.

در قسمت جلویی پنل قطعه ای به نام درب پانل یا پوشش پانل وجود دارد. این بخش سطح جلویی پانل را پوشش می دهد و دارای یک درب لولایی است که امکان دسترسی به مدار شکن را فراهم می کند و در عین حال از دسترسی به اجزای داخلی زنده جلوگیری می کند. انجمن ملی تولیدکنندگان برق (NEMA) دستورالعمل هایی را برای پانل های تجهیزات الکتریکی ایجاد کرده است.

پانل ها اغلب بر اساس کاربرد کلی آن ها، چه برای روشنایی و لوازم خانگی و چه برای توزیع برق، طبقه بندی می شوند. پانل های روشنایی و لوازم خانگی دارای مدارهای حفاظتی در برابر جریان اضافه و دستگاه هایی هستند که برای قطع روشنایی، لوازم خانگی و سایر مدارهای بار کوچک طراحی شده اند. تمام تابلوهای برق دیگر برای تامین برق مورد استفاده قرار می گیرند و همچنین ممکن است سایر تابلوها، موتورها و ترانسفورماتورها را در سیستم توزیع عمومی ساختمان یا محل تامین کنند.

تابلوهای برق معمولاً در تاسیسات صنعتی و کاربردهای ساختمان های تجاری جدید یا مقاوم سازی شده استفاده می شوند که نیازهای توزیع برق پیچیده تر است و نیاز به راه حل های سطح سیستم دارد.این پانل ها طیف گسترده ای از مناسب بودن سیستم را برای ورودی های سرویس یا نیازهای توزیع مدار برق عمومی ارائه می دهند. به عنوان مثال، چندین کاربر اغلب از تابلو های برق برای توزیع برق استفاده می کنند. تابلوهای برق طوری طراحی شده اند که تغییرات باید سریع، راحت و ساده باشند.

تابلو های نوآورانه امروزی این امکانات را برای دستیابی به عملکرد قابل اعتماد با سطوح بهینه بهره وری انرژی در کمترین میزان ممکن فراهم می کنند. مزیت اصلی تابلوهای برق فشار ضعیف توانایی قرار دادن محدوده ولتاژ بیشتر و در عین حال نصب قطع کننده های مدار بیشتری در فضای کوچکتر است. هم کلیدهای مدار و هم کلیدهای فیوز را می توان در شاسی پیچ و مهره نصب کرد. ویژگی‌های ویژه تابلو های برق صفحه‌ای (مسطح) مدیران تأسیسات را قادر می‌سازد تا توزیع برق را به طور انتخابی هماهنگ کنند، مصرف برق را از راه دور کنترل کنند و از گزینه‌های حفاظتی برای اطمینان از ایمنی پرسنل استفاده کنند.

تابلو برق فشار ضعیف کلیدزنی Switchboard

برای ساختمان‌ها یا سایت‌های بزرگ‌تر، ممکن است از تابلوهای بزرگ، قاب‌ها یا مجموعه‌های پانل بزرگ برای نصب کلیدهای جریان اضافه و وسایل حفاظتی، شینه‌ها و سایر تجهیزات استفاده شود. تابلوهای کلیدزنی معمولاً از جلو قابل دسترسی هستند و روی زمین و نزدیک به دیوار نصب می شوند.

تابلوهای برق کلیدزنی مشابه تابلوهای برق صفحه‌ای عمل می‌ کنند (معمولا فقط برق تابلو های دیگر را تامین می ‌کنند)، اما بزرگ‌تر و دارای ولتاژ پایین 600 ولت متناوب و کمتر هستند. آن‌ها برای تقسیم بلوک های جریان بزرگ به بلوک های جریان کوچکتر مورد استفاده توسط تجهیزات الکتریکی استفاده می شوند. این تقسیم برای توزیع توان درون بار مفید است. قطع بار از هادی ها و تجهیزات در برابر جریان اضافه ناشی از اضافه بار، اتصال کوتاه و غیره محافظت می کند و تعمیر و نگهداری را ایمن تر می کند.

تابلو برق فشار ضعیف Switchgear

در برخی موارد، تجهیزات توزیع فشار ضعیف کارآمدتر برای محافظت، کنترل و نظارت بر ایمنی و کارایی سیستم توزیع مورد نیاز است. در این شرایط، انواع تابلو برق ساختمان فشار ضعیف Switchgear  اغلب بهترین راه حل است. سوئیچ های فشار ضعیف کنترل و محافظت متمرکز را امکان پذیر می کنند. تجهیزات و مدارهای الکتریکی فشار ضعیف در تاسیسات صنعتی و تجاری از جمله ترانسفورماتور ها، ژنراتور ها، موتور های الکتریکی و مدارهای منبع تغذیه استفاده می شود.

برخلاف سایر گزینه ها، تابلوهای برق فشار ضعیف می توانند جریان اتصال کوتاه را برای مدت زمان طولانی (30 چرخه الکتریکی) تحمل کنند. این زمان به دستگاه های حفاظتی پایین دست عیب اجازه می دهد تا عیب را باز کرده و رفع کنند. بنابراین به این توانایی ها توانایی های کوتاه مدت می گویند.

اجزای تابلو برق فشار ضعیف

بسته به اندازه ساختمان یا موقعیت مکانی و قدرت منبع تغذیه یا منبع تغذیه فشار ضعیف، ممکن است نیاز باشد که هم یک تابلو برق ولتاژ بالا و هم یک یا چند تابلو فشار ضعیف یا فقط یک تابلو داشته باشید. هدف اصلی تابلو برق تامین برق از منبع اصلی و سپس تغذیه یا توزیع برق به مدارهای داخل ساختمان است. تابلو باید این عملکرد را به گونه ای انجام دهد که  جریان به درستی کنترل شود و حفاظت الکتریکی کافی برای جلوگیری از اثرات مخرب خطاها ایجاد شود. این حفاظت برای جلوگیری از خطرات تأثیرگذار بر پرسنل و همچنین خطرات تجهیزات و آتش سوزی احتمالی ضروری است. سیستم باید بتواند قسمت معیوب را در کمترین زمان ممکن جدا کند.

تابلوهای فشار ضعیف مانند تابلوهای برق ولتاژ متوسط نیست، اگرچه ممکن است بسیار شبیه به هم باشند. نقش آن‌ها توزیع انرژی الکتریکی است، اما در سطوح مختلف ولتاژ تابلو ولتاژ متوسط همیشه تابلو برق داخلی فشار ضعیف را تغذیه می کند.
در زیر به بررسی اجزای یک تابلو برق فشار ضعیف می پردازیم.

کابل های ورودی و خروجی

مانند تابلوهای فشار متوسط، کابل های ورودی را می توان با پلی اتیلن (XLPE) یا لاستیک اتیلن پروپیلن (EPR) عایق بندی کرد. به طور کلی شینه ها بیشتر برای ولتاژ متوسط بالاتر از سطح توان ولتاژ پایین استفاده می شوند.

کلید جداکننده (ایزولاتور)

این مولفه اجازه می دهد تا پانل یا اجزای آن جدا شوند تا کار تعمیر و نگهداری تسهیل شود. جداساز ها به صورت دستی کار می کنند (برخی از انواع به مکانیزم بسته شدن/باز کردن خودکار مجهز هستند). جداکننده قفل دارای دو موقعیت (باز/بسته) است.

ایزولاتور باید بتواند جریان اتصال کوتاه را برای مدت محدودی (معمولاً 1 ثانیه) تحمل کند. این زمان به دلیل اضافه بار گردش کار طولانی تر است.بنابراین، قطع کننده مدار ولتاژ پایین اساساً یک وسیله سوئیچینگ برای یک سیستم قطع کننده مدار است که بدون ولتاژ در هر دو طرف کار می کند،به خصوص هنگام بسته شدن. این به دلیل احتمال اتصال کوتاه تصادفی در سمت پایین دست است.به طور معمول، دستگاه های اینترلاک با سوئیچ بالادست یا قطع کننده مدار با ایزولاتور استفاده می شوند

شینه ‌های داخلی

شینه ها می توانند میله های مسی (یا آلومینیومی) سفت و سخت (عایق یا غیر عایق) در تابلوهای توزیع بزرگ یا کابل های تک فاز عایق شده در تابلوهای توزیع کوچکتر باشند. در تابلوهای بزرگ، ممکن است چندین قطعه رسانا در هر فاز وجود داشته باشد.

باید اطمینان حاصل شود که فرکانس تشدید نزدیک به 100 هرتز نباشد.

کلید قطع بار

سوئیچ قطع بار یک کلید کنترلی غیر اتوماتیک دو حالته (روشن/خاموش) است که برای راحتی اپراتور می تواند به صورت دستی یا گاهی اوقات به صورت الکتریکی کار کند. ویژگی های آن با فرکانس کاری سوئیچ (تا 600 سیکل بسته شدن/باز شدن در ساعت)، دوام مکانیکی و الکتریکی و تولید جریان و قابلیت شکست در شرایط عادی و نادر تعیین می شود.

بریکر

قطع کننده مدار یا مدار شکن تنها وسیله ای در ۰ تا ۱۰۰ تابلو برق است که به طور همزمان تمام عملکردهای اساسی مورد نیاز یک تاسیسات الکتریکی از جمله جداسازی، کنترل و حفاظت را انجام می دهد. برای تجهیزات ولتاژ پایین (کمتر از 1000 ولت)، یک قطع کننده مدار از نوع مدار شکن هوا با استفاده از اصل "دی یون" از یک مانع تقسیم فلزی جدا می شود. تابلوهای برق مدرن دارای قطع کننده های مدار فشرده (MCCB) برای جریان های بالاتر (بیش از 100 آمپر) و قطع کننده های مدار مینیاتوری (MCB) برای جریان های کمتر (کمتر از 100 آمپر) هستند.

MCB ها معمولا در تابلوهای کوچک و اصلی در ساختمان ها استفاده می شوند. قطع کننده مدار ولتاژ پایین از قسمت های اصلی زیر تشکیل شده است که چهار عملکرد اساسی را انجام می دهد:

• اجزای مدار شکن شامل کنتاکت های ثابت، کنتاکت های متحرک و محفظه خاموش کننده قوس می باشد.
• مکانیزم اتصالی که در هنگام شناسایی شرایط جریان غیرعادی توسط یک قطع کننده باز می شود. این مکانیسم همچنین به دسته عملکرد قطع کننده مدار متصل است.
• محرک مکانیسم سفر
ماژول های اضافی را می توان به مدار شکن اضافه کرد تا عملکردهای اضافی مانند تشخیص جریان نشتی زمین حساس (30 میلی آمپر) با خاموش شدن قطع کننده، کنترل از راه دور و نشانگر (خاموش شدن خطا) و قطع کننده های مدار صنعتی سنگین را ارائه دهد.

کنتاکتور

کنتاکتور وسیله ای بسیار ساده است. در واقع این قطعه یک دستگاه کلید برق است که معمولاً با کاهش جریان عبوری از شیر برقی بسته می شود.انواع مختلفی از قفل های مکانیکی برای کاربردهای خاص (مانند خازن های راه اندازی و سوئیچینگ موتور) در دسترس هستند.

مشخصات کنتاکتور با عوامل زیر تعیین می شود:

• مدت زمان اجرا
• کاربرد
• تعداد چرخه های قطع/وصل در ساعت
• دوام مکانیکی و الکتریکی

فیوز HRC و کلید فیوز

از این قطعات در تابلوهای فشار متوسط و ضعیف برای محافظت در برابر خطاهای سطح بالا استفاده می شود و در بسیاری از موارد از فیوزهای HRC و ترکیب سوئیچ اضافه بار به دلایل اقتصادی استفاده می شود.این بخش از سه تیغه سوئیچ تشکیل شده است که هر کدام دارای دو برش در هر فاز هستند. تیغه ها در طول خود پیوسته نیستند، اما هر تیغه دارای یک شکاف در مرکز است که توسط فیوز جعبه به هم متصل می شود.

ابزار اندازه گیری

اندازه گیری پارامترهای پانل معمولاً شامل ولتاژ خط و فاز، جریان خط در هر فاز،توان کل و اندازه گیری ضریب توان است.جریان توسط ترانسفورماتورهای جریان (CTs) کنترل می شود: ممکن است دو CT در SWB وجود داشته باشد، یکی برای حفاظت و دیگری برای اندازه گیری.

سرج ارستر

تابلوهای برق مدرن با مقداری حفاظت از اضافه ولتاژ در دو طرف فشار متوسط و پایین طراحی شده اند تا از تجهیزات در برابر اثرات گذرا اضافه ولتاژ که ممکن است ناشی از منابع خارجی در سیستم باشد یا نباشند، محافظت می کنند.

هنگام خرید تابلو برق فشار ضعیف به چه نکاتی باید توجه کرد؟

اگر می خواهید گزینه ای عالی و مناسب برای ساختمان یا مجتمع صنعتی خود داشته باشید، در هنگام خرید تابلو برق فشار ضعیف باید به نکات زیر توجه کنید:

⦁هنگام خرید تابلو برق فشار ضعیف ابتدا مشخص کنید که چه نوع تابلویی را می خواهید انتخاب و استفاده کنید.
⦁متریال تابلو برق فشار ضعیف را تعیین کنید. آیا می خواهید یک نسخه فولادی بخرید یا یک تابلو برق ضعیف مانند فولاد یا آلومینیوم را انتخاب کنید؟
⦁همیشه از استانداردهای لازم برای اطمینان از حفاظت تابلوها و تجهیزات آن‌ها استفاده کنید.
⦁به نوع ثابت یا کشویی و ساخت مدولار تابلوهای فشار ضعیف توجه کنید.
⦁به برند، برند و قیمت تجهیزات کابینت توزیع فشار ضعیف حتما توجه کنید.
⦁دفترچه راهنماهای فنی و کاتالوگ های عمومی تابلو برق فشار ضعیف و تجهیزات آن‌ها را از سازنده تهیه کنید.
⦁سعی کنید زمان مورد نیاز برای طراحی و ساخت تابلو برق فشار ضعیف را در نظر بگیرید.

کلام اخر

در نهایت باید گفت که تابلوهای فشار ضعیف نقش بسیار مهم و اساسی در هر پروژه مرتبط با برق دارند.محفظه ای فلزی یا غیرفلزی است که وسایل مختلفی را در خود جای می دهد.هر وسیله ای که در تابلو برق فشار ضعیف استفاده می شود برای انجام یک کار خاص طراحی شده و نقش خاص خود را دارد.بنابراین اگر می خواهیم تابلوهای فشار ضعیف به درستی کار کنند باید استانداردهایی را رعایت کنیم که تمام مشخصات تابلوها را تعیین می کند.