اصول سیم کشی تابلو برق صنعتی

تابلو برق ساختمان به جعبه مخصوص ساخته شده از فلز یا غیر فلز اشاره دارد. این تابلو ها معمولا از اجزای خارجی و داخلی تشکیل شده اند. از تابلو برق برای نصب وسایل برقی استفاده می شود. این تابلو ها از جلو قابل دسترسی هستند و برخی از آنها سلولی هستند. برخی از تابلو های الکتریکی دارای محفظه های بسته هستند. این تابلو های برق را نمی توان به صورت دستی تنظیم یا تغییر داد. تابلو برق معمولا برای جلوگیری از برق گرفتگی به کاربران و افراد استفاده می شود. این تابلو از کلیه تجهیزات الکتریکی نصب شده در خود در برابر باران، باد، طوفان و غیره محافظت می کند.

تابلو برق چه وظایفی دارد؟

تابلو برقی معمولاً برای اهداف خاص استفاده می شود. به طور کلی می توان عملکرد تابلو های الکتریکی را به سه دسته تقسیم کرد. تابلو برق برای برق رسانی بهتر و توزیع برق به مصرف کنندگان، محافظت از کاربران و محافظت از مصرف کنندگان و بهینه سازی تجهیزات استفاده می شود.  سومین وظیفه تابلو برق کنترل دستی یا خودکار مراکز صنعتی است. در این تابلو ها استفاده از کلیدهای سلکتور  برای قطع و وصل مجدد برق بدون استفاده از کنتاکتورها تسهیل می کند.

پرکاربردترین تابلو برق چیست؟

پرکاربردترین دسته تابلو برق برای واحدهای مسکونی است. این تابلو ها در سایزهای کوچک تولید می شوند. از آنها برای تامین برق واحدهای مسکونی استفاده می شود. تابلو برق دیگر که بعد از تابلو برق مسکونی استفاده می شود و می توان آن را به عنوان پرمصرف ترین تابلو برق در نظر گرفت.

تابلوهای برق صنعتی ، تابلو برق خازنی ، تابلو های کنترل برق صنعتی و... ، که هر کدام از این تابلوها در محل خاصی نصب می شوند. کاربرد این تابلو برق ها به محیط نصب آنها بستگی دارد. اما در کل کار تابلو برق انتقال نیرو به درستی می باشد.

کنتاکتور

یکی از اجزای تابلو برق یک کنتاکتور است که یک کلید الکترومغناطیسی است که برای قطع و وصل برق از راه دور استفاده می شود. عملکرد کنتاکتور در مدار مشابه عملکرد رله است.

بی متال

بی متال برای کنترل جریان در تابلو برق صنعتی استفاده می شود. در صورت بروز مشکل، به عنوان مثال، اگر جریان مصرفی موتور بیشتر از جریان اسمی باشد، بی متال جریان را قطع می کند. در واقع زمانی که دمای مدار از حد مجاز بالاتر می رود، بی متال جریان را قطع می کند. کاربرد اصلی آن محافظت از موتورهای سه فاز در برابر گرمای بیش از حد است.

رله

رله SSR یکی دیگر از قطعات تابلو برق است که دستورات قطع یا وصل مجدد مدار را بر اساس خطاهایی که در مدار رخ می دهد صادر می کند.

فیوز

یکی دیگر از قطعات صنعتی تابلو برق فیوز است که از مدار در برابر اتصال کوتاه و اضافه بار محافظت می کند. هنگامی که جریان بیش از حد افزایش می یابد، فیوز منفجر می شود و در نتیجه اتصال برق قطع می شود، به طوری که دیگر تجهیزات الکتریکی آسیب نمی بینند.

کلید کوچک (مینیاتوری)

میکرو سوئیچ ها مانند فیوزها وظیفه محافظت از تجهیزات در برابر جریان بیش از حد و اضافه بار را بر عهده دارند. تنها تفاوت این است که کلید مینیاتوری در هنگام قطع برق نمی سوزد و می توان آن را به مدار بازگرداند.

تاریخچه تابلو برق صنعتی

در سال‌های ۱۸۸۰ و ۱۸۹۰، تکنولوژی برق در حال پیشرفت بود و اولین تابلوهای برق برای کنترل سیستم‌های الکتریکی ساخته شدند. این تابلوها از رله‌های الکترومکانیکی، کلیدها، و نوار فولادی‌های تقویت شده ساخته شده بودند. این تابلوها برای کنترل سیستم‌های الکتریکی و الکترونیکی، مانند سیستم‌های راه آهن، سیستم‌های آب و فاضلاب، و سیستم‌های صنعتی استفاده می‌شدند.

در سال‌های بعدی، با پیشرفت تکنولوژی، تابلوهای برق به شکلی پیچیده‌تر و با قابلیت کنترل بیشتر طراحی شدند. در دهه ۱۹۳۰، تابلوهای برق با استفاده از لامپ‌های نشانگر و در دهه ۱۹۴۰ با استفاده از ترانزیستورها بهبود یافتند. در دهه ۱۹۶۰، تابلوهای برق دیجیتال با استفاده از تراشه‌های مدار یکپاره‌ای طراحی شدند که قابلیت کنترل بیشتر، دقت بیشتر، و کارایی بیشتری را در مقایسه با نسل قبلی تابلوهای برق داشتند.(تاریخچه تابلو برق)

در دهه ۱۹۸۰، با پیشرفت تکنولوژی کامپیوتر، تابلوهای برق هوشمند به وجود آمدند. این تابلوها دارای قابلیت کنترل بسیار بالا، دقت بیشتر، و قابلیت برنامه‌ریزی و سفارشی‌سازی بیشتری را داشتند. با استفاده از کامپیوتر، تابلوهای برق به سادگی می‌توانستند از راه دور کنترل شوند و به صورت زنده مانیتورینگ شوند. در دهه ۱۹۹۰، با پیشرفت تکنولوژی شبکه‌های کامپیوتری، تابلوهای برق پیشرفته تری طراحی شدند. این تابلوها دارای قابلیت ارتباط با سایر تجهیزات، مانند دستگاه‌های اندازه‌گیری، سنسورها، و دستگاه‌های کنترل دیگر بودند. همچنین، با استفاده از شبکه‌های کامپیوتری، این تابلوها می‌توانستند اطلاعات خود را به سیستم‌های مرکزی ارسال کنند و به صورت خودکار اطلاعات را به روز رسانی کنند.(تاریخچه تابلو برق)

در دهه ۲۰۰۰، با پیشرفت تکنولوژی اینترنت اشیاء، تابلوهای برق هوشمند به شکلی پیشرفته‌تر طراحی شدند. این تابلوها قابلیت ارتباط با دستگاه‌های دیگر، مانند گوشی‌های هوشمند و سایر دستگاه‌های اینترنت اشیاء را داشتند. با استفاده از این تکنولوژی، تابلوهای برق می‌توانستند اطلاعات خود را به صورت آنلاین با سیستم‌های مرکزی به اشتراک بگذارند و در صورت بروز مشکلات، به صورت خودکار به اطلاع کارکنان برسانند.

از آن زمان به بعد، تابلوهای برق هوشمند به شکلی پیشرفته‌تر و با استفاده‌های بیشتری طراحی شده‌اند و همچنان در بسیاری از صنایع و ساختمان‌ها استفاده می‌شوند. تکنولوژی هایی مانند شبکه‌های کامپیوتری، اینترنت اشیاء، هوش مصنوعی و یادگیری عمیق نیز در طراحی تابلوهای برق هوشمند به کار گرفته می‌شوند که امکانات بیشتری را برای کنترل و مدیریت سیستم‌های الکترونیکی و الکتریکی فراهم می‌کنند. همچنین، با رویکرد های انرژی پایدار، تابلوهای برق با منابع انرژی تجدیدپذیر و کارایی بالاتر طراحیمی‌شوند تا به بهره وری بیشتر و کاهش مصرف انرژی کمک کنند.

اجزء تابلو برق

کلید حرارتی

این سوئیچ همچنین وظیفه محافظت از موتور را در برابر اضافه بار حرارتی یا الکترونیکی، چند فاز و سایر ناهماهنگی ها دارد.

سوئیچ نشتی جریان یا RCD

در تابلو برق از سوئیچ نشتی جریان یا پوشش محافظ عمر استفاده می کند تا از کاربران در برابر شوک الکتریکی و برق گرفتگی محافظت کند. هنگامی که نشتی جریان وجود دارد، این کلید مدار را قطع می کند تا از آسیب الکتریکی و آتش سوزی جلوگیری کند.

پوشن باتن یا کلید برق (سوئیچ الکتریکی)

این قطعه یک کلید یا دکمه است که به شما امکان می دهد به صورت دستی برق را قطع و وصل کنید.

لامپ سیگنال

این چراغ ها وضعیت اجزای مختلف را نشان می دهند، اگر قطعه ای خاموش باشد، چراغ سیگنال قطعه نیز خاموش است و اگر قطعه ای فعال باشد، چراغ سیگنال قطعه روشن است.

چراغ هشدار

این چراغ ها نوعی اخطار دهنده هستند که در صورت مشاهده مشکلات و خطرات از راه دور روشن شده و اخطار داده می شود. برخی از چراغ های هشدار نیز آژیر دارند.

تایمر

وظیفه تایمر کنترل و زمانبندی زمان ارسال سیگنال است.

ترمینال (پایانه)

ترمینال بستر لازم را برای ارتباط بین اجزای داخلی تابلو برق و اجزای خارجی فراهم می کند. دو نوع پایانه مورد استفاده توسط تابلو برق صنعتی وجود دارد: پایانه های فرمان و پایانه های برق. ترمینال فرمان میکرو سوئیچ ها و سنسور ها را فعال می کند و اطلاعات را به تابلو برق ارسال می کند. این در همان زمان است که ترمینال جریان برق را به دستگاه مصرف کننده هدایت می کند.

میکرو سوئیچ

میکرو سوئیچ چیست؟ یک قطع کننده مدار است که به تغییرات فشار حساس است. به عبارت دیگر، آنها بلافاصله به افزایش فشار یا افت فشار پاسخ خواهند داد.PLC یا Programmable Logic Controller یک کامپیوتر کنترلی پیشرفته است که به طور مداوم فعالیت های اجزای تابلو برق را رصد می کند و پاسخ ها و خروجی های مناسب را با توجه به برنامه های تعریف شده برای آن تولید می کند. PLC برای کنترل خودکار سیستم استفاده می شود.

ابزار اندازه گیری

برای اندازه گیری پارامترهای متغیر مختلف از وسایل اندازه گیری مختلفی مانند آمپرمتر، ولت متر، فرکانس متر، کسینوس بر متر استفاده می شود.

ترانسفورماتور جریان یا ولتاژ

ترانسفورماتورها برای کاهش یا افزایش جریان یا ولتاژ استفاده می شوند.

شینه

شینه یکی دیگر از اجزای تابلو برق است و زمانی استفاده می شود که جریان زیادی در تابلو برق وجود داشته باشد که باید از طریق تابلو برق عبور کند. از این قطعه برای تعویض کابل استفاده می شود. شینه ها به صورت افقی یا عمودی در تابلو برق نصب می شوند.

استارتر نرم (سافت استارتر)

این قطعه ای است که برای روشن کردن آرام موتور در برخی از تابلو برق استفاده می شود.

اینورتر (معکوس کننده)

یکی از پرکاربردترین قطعات تابلو برق اینورتر است که دور الکتروموتور را از طریق فرکانس کنترل می کند.

داکت کابل

داکت کابل ها محفظه های ذخیره سازی برای سیم کشی و کابل های متصل به تابلو برق هستند. این محفظه علاوه بر محافظت از کابل ها در برابر آسیب، سیم کشی را غیر قابل تشخیص می کند و تابلو برق را زیباتر می کند.

بدنه یا پوسته فلزی تابلو برق

پوشش فلزی یکی از اجزای اصلی تابلو برق است که از فلز ساخته شده است و شامل کلیه قطعات و تجهیزات الکتریکی تابلو برق می باشد.

سیم کشی پنل تابلو برق

سیم کشی تابلو برق یا panel wiring یا کانکشن تابلو برق هم نامیده می شود. بنابراین سیم کشی تابلو برق، تجهیزات تابلو برق یا اتصال تابلو برق اساساً به دانش کاری و حرفه ای بخصوصی اشاره دارد، اما با مهارت ها و تجربه های متفاوت سر و کار دارد .

البته در حالت حرفه ای تر و کوچکتر فقط به اتصال سیم ها به ترمینال های داخل تابلو برق "اتصال" یا سیم کشی گفته می شود و سیم کشی تابلو برق نیز شامل شکل دادن به سیم ها در داخل تابلو برق و تثبیت آنها و قرار دادن آنها در داکت می باشد.

سیم کشی تابلو برق بر اساس دو نوع سیم کشی است : یا سیم کشی داخلی است که فقط بین دستگاه های داخلی تابلو برق و تابلو برق انجام می شود و یا سیم کشی مدارهای داخلی تابلو برق با دیگر تابلو های برق انجام می شود.

سیم کشی تابلو برق یا سیم کشی داخلی معمولا توسط سازنده یا کارگاه آن تابلو و سیم کشی خارجی (سیم کشی خارجی) در محل نصب (کارگاه-کارخانه-نیروگاه و...) با توجه به استفاده آن از تابلو انجام می شود.

سیم کشی برق صنعتی با سیم کشی برق ساختمان متفاوت است حتی می توان گفت با یادگیری سیم کشی برق صنعتی مرجعی برای هر نوع سیم کشی برق محسوب می شود و سپس می توان نسبت به ساخت سیم کشی برق ساختمان یا دیگر سیم کشی ها اقدام کرد

سیم کشی تابلو برق به این معنی است که شما چندین سیم را به داکت وارد می کنید و سپس این سیم ها را به لوازم جانبی و دستگاه های موجود در همان تابلو برق مانند پایانه ها، سوئیچ ها، کنتاکتورها و غیره متصل می کنید. (البته با توجه به مدار و کاربرد آن تابلو)

در مورد سیم کشی تابلو برق، اصطلاح عمومی مورد استفاده رایج این است که متخصصان و نصابان تجهیزات برق فشار قوی به افرادی اطلاق می شوند که در نگاه به نقشه ها و مدارهای اتصال کمی توان و تجربه بیشتری نسبت به سیم کشی های صنعتی دارند اشاره به مهارت های گسترده و حساس.

سیم کشی برق صنعتی / تابلو برق شامل کنتاکتورها، سوئیچ ها، فیوزها، پایانه ها و سایر تجهیزات است. در صورتی که سیم کشی کار با توجه به حوزه فعالیت خود با تجهیزات بسیار حساس مانند انواع رله های حفاظتی و کنترلی سایز بزرگ و انواع تابلو و تجهیزات حساس و گران قیمت برخورد می کند.

بنابراین در اینجا می توان به این نکته اشاره کرد که با مطالعه و فعالیت در زمینه سیم کشی می توان به حرفه های حرفه ای تری مانند تست مدار و پیکربندی انواع رله و همچنین به حرفه های عمومی با موفقیت های بالا در صنعت برق دست یافت و رشد اقتصادی ، مالی استقلال شغلی و درآمد بالا و شایستگی های خاص خود را به دست آورد.

اصول و استانداردهای سیم کشی در ساخت تابلو برق صنعتی

سیم کشی بین تجهیزات الکتریکی یکی از موضوعات مهم و بحث برانگیز در تابلو برق است. سیم کشی در مدار تابلو برق و مدار فرمان باید به بهترین شکل انجام شود. ایمنی تابلو های برق صنعتی، عمر عادی ماشین آلات و تجهیزات تا حد زیادی به سیم کشی صحیح بستگی دارد. بنابراین به بیان اصول و استانداردهای کابل کشی صنعتی تابلو برق می پردازیم:

• تمام اتصالات، به خصوص سیم های منشعب شده از باسبار، باید با انتهای رزوه مخصوص و واشر کابل فشرده شده و با پیچ و مهره متصل شوند.
• به دلیل دمای بالا سیم مورد استفاده برای ترانسفورماتور ولتاژ باید حداقل 1 محدوده بالاتر باشد. برای ترانسفورماتورهای جریان، لطفاً 2.5 سیم را در نظر بگیرید.
• فضای شیار سیم کشی باید حدود 1/3 فضای خالی باشد.
• سیم هایی که در خارج از لوله امتداد یافته و باز می شوند باید به گونه ای شکل داده شوند که هنگام گرم شدن یا تکان دادن به بدنه یا اجزای دیگر نچسبند.
• تمام برنامه های کاربردی در تابلو باید دارای فیوزهای مناسب باشند. مانند چراغ سیگنال، پنکه، بخاری و...
• تمام قسمت های در معرض اتصال و لخت باید عایق بندی شوند تا از تماس آنها با بدن جلوگیری شود
• از خم شدن تیز یا خم شدن 90 درجه خودداری کنید. آنها باید در فاصله کوتاهی به شکل دایره یا S خم شوند.
• در تابلو برق، ولتاژ سیم ها باید با رنگ بندی مخصوص مشخص شود. به عنوان مثال، قرمز یا سیاه 220 ولت، آبی یا سبز 24 ولت است
• طول کابل یا سیم ارتباط مستقیمی با جریان و ولتاژ دارد و منجر به افت ولتاژ می شود که هنگام محاسبه مقطع کابل باید در نظر گرفته شود.
• سیم هایی که برای تجهیزات گرمایش و وسایل پرمصرف (مانند بخاری) استفاده می شوند، حداقل یک محدوده بالاتر باید در نظر گرفته شود.
• سیم های مورد استفاده برای کاربردهای کمکی تابلو برق (مانند چراغ های سیگنال، فن ها و روشنایی تابلو برق) باید حداقل 2.5 میلی متر مربع باشند.

این نوع برنامه ها معمولا کمتر از 1 آمپر جریان دارند، اما چون فیوز برق آنها مستقیماً از باسبار می آید، محافظت نمی شوند. ضمناً در این قسمت از مدار باید کوتاه ترین طول مسیر را داشته باشد. زیرا سیم ها محافظ نیستند و فقط می توان از پیچ و مهره برای اتصال سیم ها استفاده کرد.

8 نکته مهم که در عیب یابی تابلوهای برق به شما کمک می کند.

با توجه به متنوع بودن تجهیزات داخل تابلو و حتی چیدمان متفاوت، نمی توان قانون مشخص و واحدی را برای تعمیر و عیب یابی تابلو در نظر گرفت.
اما در این قسمت به بیان نکات مهمی در زمینه عیب یابی تابلو برق می پردازیم که توجه به آنها می تواند در ریشه یابی مشکل تابلو برق کمک شایانی کند:
1.قبل از تعمیر و عیب یابی تابلو برق باید با نحوه عملکرد تابلو برق، تجهیزات حفاظتی موجود در این تجهیزات و قطعات محافظ موجود در آن آشنایی کامل داشته باشید.
2. ممکن است علت برخی از ایرادات در تابلو برق قفل داخلی سیستم باشد و ربطی به تجهیزات تابلو نداشته باشد.
3. اولین قدم برای عیب یابی تابلو برق این است که درب کابینت تابلو را باز کرده و ظاهر سخت افزار آن را بررسی کنید.
زیرا اغلب علائم بیرونی مانند بوی سوختن، شکستگی کلیدها، قطع شدن سیم ها و گرمای بیش از حد داخل برد نیز می تواند عاملی برای ایجاد مشکل در این دستگاه باشد.
4. اگر می خواهید هر چه سریعتر تابلو برق را عیب یابی کنید، باید به آلارم ها و خطاهای ساطع شده از تجهیزات نصب شده در تابلو برق مانند ولت متر و آمپرمتر توجه کنید.
5. اگر تابلو برق ساختمان شما سابقه تعمیر و عیب یابی دارد می توانید به ایرادات قبلی آن توجه کرده و ابتدا آنها را بررسی کنید.
به عنوان مثال ممکن است یکی از عیوب قبلی تابلو برق این باشد که کلید مینیاتوری آن مدام می پرد که در این صورت می دانید که اولین احتمال خرابی تابلو برق در کلید مینیاتوری آن است.
6. در مرحله بعدی عیب یابی تابلو برق از نحوه عملکرد تجهیزات داخلی تابلو اعم از رله های حفاظتی، کلیدهای اتوماتیک، کنترل فاز و ... مطلع شوید. زیرا اگر این قطعات به درستی کار کنند، شما راه زیادی را در عیب یابی تابلوی برق خود پیموده اید.
7. یکی دیگر از ابزارهای مهم در عیب یابی تابلوهای برق، بررسی نمودار مدار است تا مطمئن شوید مدارها به درستی کار می کنند.
8. در مرحله آخر می توانید مدارهای الکتریکی را با استفاده از روش های مختلف تست مانند تداوم مدار، تست ولتاژ، تست مقاومت عایق و تست مصرف جریان بررسی کنید.

مراحل تعمیر در تابلو برق

گفتیم که عیب یابی تابلو برق بسته به نوع تجهیزات به کار رفته بر روی آن و مهمتر از آن صنعتی، خانگی، فشار ضعیف یا پرفشار تابلو متفاوت است.
با این حال، از جمله مراحل تعمیر در تابلو برق موارد زیر است:

• افزایش ظرفیت تابلو برق در مواقعی که این دستگاه قادر به رفع نیازهای الکترونیکی ساختمان نیست و یا کاربری جدیدی مانند آسانسور یا موتورخانه به ساختمان اضافه می شود.
  • تعویض تجهیزات الکترونیکی تابلو برق اعم از کلیدهای مینیاتوری، قطع کننده مدار، رله و ... به منظور اطمینان از ایمنی کلیه تجهیزات
  • افزودن مدار جدید به منظور افزایش کارایی صفحه کلید
  • تعویض کلی سیم و کابل برای تابلو برق در مواقعی که کابل های قدیمی ضعیف هستند.

کلام آخر

سیم کشی تابلو های نقشه برق صنعتی کار تخصصی و نیازمند حرفه و دانش است تا بتوان سیم ها و قطعات را به درستی و با مهارت بالا و با شناخت کافی از نوع تابلو برق انواع سیم و قطعات داخلی تابلو برق در جای اصلی خود نصب کرد.