نقشه برق صنعتی و انواع آن

نقشه برق برای نمایش ساختار یک سیستم ، یک تابلوی برق و یا یک پلنت صنعتی کاربرد دارد.نقشه برق صنعتی  یکی از نقشه هایی است که در حوزه برق کاربرد زیادی دارد. این نقشه جهت طراحی مدارهای فرمان کشیده می شوند و اطلاعات مهمی را در اختیار کارشناسان می گذارند. تجهیزات زیادی در مدار فرمان بهره برداری می شود که همین موضوع می بایست قبل از اقدام به نصب آن ها ابتدا نقشه ای تهیه نمود.این کار به نظم بیشتر در نصب تجهیزات کمک زیادی می کند.دستگاهی که در مدار فرمان استفاده می شود با یک حرف لاتین شناسایی و به وسیله همین حرف در همه ی نقشه ها و لیست وسایل به نمایش در می آید.

نقشه مدار فرمان از یک خط فاز شروع شده و انتهای آن به مصرف کننده اتصال داده می شود. همچنین از جهتی  مصرف کننده به خط نول متصل داده می شود. توجه داشته باشید که یک مدار فرمان می تواند شامل چند مصرف کننده باشد. که انتهای هر کدام به خط نول نیز متصل است. نقشه مدار قدرت برق صنعتی شامل سه خط (سه فاز)  و یک خط ارت است که به مصرف کننده های با ولتاژ تغذیه 380 ولت متصل می شود. در نقشه کشی مدار قدرت سه فاز نول وجود ندارد.

اولین گام برای کار کردن با یک دستگاه صنعتی ، آشنایی با نقشه های صنعتی می باشد که این نقشه ها توسط طراحان مدار فرمان کشیده می شود.الکتروموتورهای القایی اسنکرون نوعی الکترو موتور می باشد که برای راه اندازی آن ها از دو مدار فرمان و قدرت استفاده می شود که استفاده از این مدارها با توجه به نوع موتور و فرمان می باشد.

استانداردهای مهم برای نقشه‌ خوانی تابلو برق صنعتی

برای نظم بخشیدن به نحوه طراحی سیستم‌های برق صنعتی و چگونگی نمایش آنها انواع استانداردهای بین‌المللی تدوین شده ‌است. این استانداردها همگی بر چگونگی نمایش المان‌ها و اصول نمایش وایرینگ تجهیزات اشاره می‌کنند. VDE معتبرترین استاندارد در عرصه جهانی است. این استاندارد زیر نظر سازمان برقکاران آلمان تنظیم شده‌ است.

IEC (کمیته بین‌المللی الکترو تکنیک) و ANSI (مؤسسه استاندارد بین‌المللی آمریکا) نیز از دیگر استانداردهای مطرح بین‌المللی هستند که در زمینه ترسیم درست مدارات و نقشه‌های برق صنعتی قوانینی را تنظیم کرده‌اند.

اطلاع از این استانداردها کمک بزرگی در فهم نقشه‌های پیچیده برق صنعتی است. این استانداردها تدوین‌ شده‌اند تا هر طراح سیستم برق صنعتی نقشه‌ای قابل ‌فهم برای هر تعمیرکار برق صنعتی در هر نقطه دنیا ترسیم نماید. در تمامی مباحث نقشه‌ خوانی تابلو برق صنعتی وابسته به اطلاعات درج ‌شده در این استانداردها هستیم.

از آنجا که ساختار برق صنعتی ایران شباهت زیادی به استانداردهای طراحی برق صنعتی آلمان دارد، لذا رویکرد ما نیز بررسی نقشه‌ خوانی در تابلو برق صنعتی با در نظر گرفتن استاندارد بین‌المللی VDE آلمان است.

مدار چیست،اهمیت آن در نقشه خوانی تابلو برق صنعتی چیست؟

در طراحی هر سیستم برق صنعتی و خانگی با انواع مدارات الکتریکی روبه‌رو هستیم. مدار سیستم بسته از سیم‌کشی برق تحت حضور ولتاژ ۲۲۰ ولت تک‌فاز و یا ۳۸۰ ولت سه‌فاز است. این سیم‌کشی با هدف هدایت جریان برق برای راه‌اندازی انواع تجهیزات الکتریکی و در نهایت راه‌اندازی انواع دستگاه و فرآیند صنعتی و خانگی طراحی می‌شود. انواع مدار در دو مدل مدار خانگی و صنعتی دسته‌بندی می‌شوند.

مدار خانگی برای اتصال شبکه تک‌فاز ۲۲۰ ولت ترسیم خواهد شد که در این مقاله موضوع مورد نظر ما نمی باشد. اما در مدار صنعتی با شبکه برق سه‌فاز در سطح ۳۸۰ ولت مواجه هستیم. نقشه‌ خوانی تابلو برق صنعتی تماماً در تحلیل فنی با نماد شماتیک شده از انواع مدار صنعتی است.

نقشه های مهندسی برق از نظر کاربرد به سه دسته تقسیم می شوند:

1_نقشه های شماتیک

2_نقشه های گرافیکی

3_گزارش ها

نقشه های شماتیکی شامل نقشه های مدار فرمان و همچنین نقشه های مسیر جریان و یا WIRING DIAGRAM می باشد و در همچین نقشه هایی ، اجزای یک سیستم صنعتی با سمبل ها و نمادها نشان داده می شود.در نقشه های گرافیکی از شکل خود تجهیزات و ابزار استفاده می شود.نقشه های جانمایی یا layout و نقشه های ترمینال ها و نقشه های عملیاتی از این نوع نقشه ها هستند. مدارک گزارشی هم شامل عنوان لیست صفحات ، تجهیزات و همچنین لیست قطعات می باشد که در ابتدا و یا انتهای نقشه قرار می گیرند و در یک پروژه اطلاعت مورد نیاز را برای نقشه خوانی یک سیستم در اختیار می گذارند.

کاربرد نقشه برق صنعتی

تابلو برق صنعتی تجهیزاتی هستند که در شرایط عادی و یا غیر عادی باید اتصال خود را با شبکه برقرار کنند و بنابراین تمامی اثرات مخرب در یک سیستم نباید باعث شود که خرابی یا مشکلی در عملکرد سریع آن ها به وجود بیاید.این تابلو ها باید در درجه اول قابلیت تحمل جریان بالایی داشته باشد و همچنین در مواقع اتصال کوتاه عملکرد مناسبی از خود نشان دهد و اثرات مخرب این مشکلات بر تابلو تاثیر نگذارد.

دو نوع مختلف از این تابلوها را می توان به تابلوهای فشار ضعیف و همچنین تابلوهای فشار متوسط تقسیم کرد که در صنعت برق نقش خیلی مهمی دارند و طراحی آن ها در این صنعت برای عملکرد هرچه بهتر اهمیت بسیار بالایی دارد.به طور کلی وظایف تابلوهای برق به دو مورد زیر تقسیم می شود:

• حفاظت کامل از سیستم توزیع در مواقع غیرعادی شبکه
• کنترل هرچه بهتر سیستم توزیع در مواقع عادی شبکه

انواع نقشه برق ساختمان

در سیستم برق یک سازه یا یک ساختمان می توان از انواع مختلف نقشه های برق استفاده کرد که در زیر به چنتا از آن ها اشاره می شود:

1.نقشه حقیقی

در این نوع نقشه ها چگونگی متصل شدن و نصب یک قطعه الکترونیکی نشان داده می شود.

2.نقشه مسیر جریان

این نقشه ها اغلب برای عیب یابی مدار استفاده می شود و در آن مسیر جریان نشان داده می شود.

3.نقشه فنی و تک خظی

در این نوع نقشه ها طریقه مونتاژ و یا تجهیزات استفاده شده در مدار به صورت یک علائم اقتصادی نمایش داده می شود و برای کارهای مونتاژی و برآورد هزینه از آن ها استفاده می شود.

4.نقشه فرمان

از این نقشه برای تشریح کنترل یک مدار استفاده می شود و از طریق آن می توان فرمان قسمت قدرت را طراحی کرد.

5.نقشه مدار قدرت الکتریکی

قسمتی از یک مدار حقیقی می باشد که وظیفه آن دریافت انرژی از شبکه و انتقال آن به مصرف کننده می باشد.

6.نقشه مونتاژ

در این نقشه مکان دقیق هر کدام از قطعاتی که می خواهیم بر روی یک تابلوی الکتریکی نصب کنیم ، نشان داده می شود و با استفاده از آن این قطعات را در محل مناسب خود قرار می دهیم.

7.نقشه خارجی

این نقشه ارتباط قطعاتی که در داخل یک تابلوی الکتریکی یا قطعاتی که در خارج از  انواع تابلو برق ساختمان قرار دارند را نشان می دهد و از آن برای عیب یابی و تفکیک تجهیزات داخلی و خارجی استفاده می شود.

8.نقشه ترمینال ها

این نقشه می تواند جایگزین کامل نقشه خارجی و نقشه مونتاژ در طراحی های صنعتی باشد که در آن ها فقط ترمینال ها همراه سیم های ورودی و خروجی کشیده می شوند.

نقشه وایرینگ (wiring plan) :

مرکز بیشتر این نقشه نمایش کابل کشی و سیم کشی بین قطعات است. برای استفاده راحت تر از نقشه وایرینگ بهتر است با کمک راهنمای آن، مفهوم حروف به کار برده شده در ترسیم نقشه را یاد بگیرید تا کارتان برای درک بلوک‌های های مختلف راحت شود.

نقشه چیدمان (layout) :

این نقشه چیدمان اطلاعاتی در رابطه با نحوه چینش و جایگاه قطعات در اختیار شما قرار می ‌دهد اما اطلاعاتی از نحوه نصب و اتصال آن‌ها به شما نخواهد داد.

روش ذخیره ای:

ابتدا مسیر جریان مدار فرمان را از عدد ۱ شماره گذاری کرده و تا آخر ادامه می دهیم. سپس با ذخیره اعداد، شمارۀ خطوط قدرت را شروع می کنیم. از این روش در مداراتی که احتمال توسعه مدار وجود داشته باشد استفاده می نماییم.

نقشه Riser diagram:

این نوع نقشه یک نقشه کلی است بیشتر مربوط به جایگاه تجهیزات اصلی همچون تابلو‌های برق و طریقه اتصال آن‌ها به یکدیگر می ‌شود. برای اینکه متوجه شویم کدام تابلو‌ها به یک تابلوی توزیع اصلی وصل شده اند .لازم به ذکر است که هم استفاده صنعتی و هم استفاده مسکونی دارد. مثلا در کاربرد‌های مسکونی می ‌تواند نحوه توزیع برق در یک ساختمان به صورت کلی و در حالت بلوک دیاگرامی باشد.

نقشه Loop Diagram

یکی از مدارکی که اغلب کارفرما در پروژه ها از مهندس برق درخواست می نمایند، نقشه لوپ دیاگرام می باشد. در این نقشه که مربوط به یک پروژه کنترلی بوده، طریقه اتصال هر یک از تجهیزات سایت به Junction Box و سپس محفظه کنترل ترسیم شده است.

طراحی نقشه برق و مکانیک شامل چه مواردی می باشد؟

یکی از موارد مهمی که در هنگام طراحی نقشه برق و مکانیک باید در نظر بگیریم ، سطح مقطع سیم ها در سیم کشی می باشد.

انشعاب های مناسب و انتخاب آن

یکی از نکات مهم در هنگام برق کشی ساختمان ، توجه به ظرفیت انشعاب کنتور می باشد و همچنین در هنگام آسیب دیدن یکی از انشعابات ساختمان ،  برق صنعتی تمام ساختمان قطع نشود.انشعابات با تعداد بالا باعث می شود که ظریب اطمینان نیز افزایش پیدا کند.

مدار فرمان

طراحی این نقشه باید کاملا اصولی باشد زیرا برای کشیدن پریزها و کلیدها نیاز به جعبه تقسیم داریم ، و جعبه تقسیم هنگام قرارگیری روی دیوار نباید بر نمای داخلی ساختمان تاثیر بگذارد و از زیبایی آن کم کند.اغلب مهندسان ترجیح می دهند که از جعبه تقسیم الستفاده نکنند ولی در صورتی که نیاز به استفاده از آن باشد ، باید آن را 30 الی 50 سانتیمتر از سقف خانه پایین تر قرار داد. نقشه پریز ساختمان از مهم ترین بخش هایی است که در هنگام برق کشی یک ساختمان نیاز داریم که در آن محل قرار گرفتن پریزها و کلیدها و مکان مناسب آن ها نمایش داده شده است.

نقشه پریز برق ساختمان و نکات مربوط به آن

این امر باعث می شود که در هنگام افزایش بار الکتریکی ، ولتاژ به صورت سریع افت نکند و وسایل برقی خانه قطع نشود.با استفاده از مدار فرمان میتوان تجهیزات برقی را کنترل کرد و به آن ها دستور داد که در چه زمانی وصل شوند یا در چه زمانی جریان را قطع کنند و این در هر دو دستگاه اتوماتیک و دستی کاربرد دارد.با توجه به این که ، با استفاده از این مدار ضریب ایمنی تجهیزات را می توانیم افزایش بدهیم ، این مدار را می توان هسته مرکزی دستگاه های برقی دانست.

یکی از قطعاتی که در مدارات برقی پرکاربرد است ،کنداکتور یا کلید مغناطیسی است که با استفاده از این ابزار می توان مدارات فرمان را به طور اتوماتیک یا دستی کنترل کنیم.از جمله وسایل دیگری که در مدارات فرمان کاربرد دارند ، می توان به تجهیزات زیر اشاره کرد:

تایمر ، لامپ های سیگنال ، کلیدهای ترموستات ، لیمیت سوئیچ ها ، چشم های الکتریکی ، شستی استوپ استارت و...

نقشه از نوع on-line تک خطی:

مسیر‌های جریان در این نوع نقشه به شکل تک خطی نشان داده می شوند و تجهیزات دیگر به شکل بلوک دیاگرامی با یک توضیح مختصر نمی باشند بلکه از شمای فنی مخصوص به خود برخوردار می باشند. مثلا یک تابلو توزیع همراه با فیدر‌های ورودی و خروجی را به صورت یک on-line دیاگرام می توان ترسیم کرد. برخی مواقع به این نقشه ها، SLD یعنی single Line diagram هم می گویند.

شمای حقیقی

شمای حقیقی نقشه‌ ای است که از آن برای نشان دادن نحوه‌ی اتصال سیم‌های رابط به کلیدها، عیب‌ یابی و تا حدودی محل قرار گرفتن اجزای مدار روی تابلو استفاده می‌ شود. در شکل زیر تصویر شمای حقیقی مدار کلید یک پل را نشان می‌ دهد.

نقشه های مدار شماتیکی

ﻧﻘﺸﻪ ﻫﺎی مدار ﺷﻤﺎﺗﻴﻜﻲ ﺑﻪ دو دﺳﺘﻪ ﻛﻠﻲ ﺗﻚ ﻗﻄﺒﻲ و ﭼﻨﺪ ﻗﻄﺒﻲ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ و ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﺜﺎل در ﺗﺮﺳﻴﻢ ﺗﻚ ﻗﻄﺒﻲ ﻧﻘﺸﻪ های ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﻧﺼﺐ ﺗأسیسات ﻛﺎﺑﻞ، بدون در نظر گرفتن تعداد رشته های ﺳﻴﻢ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻳﻚ ﺧﻂ ﻧﻤﺎﻳﺶ داده ﻣﻲ ﺷﻮد.

ﺗﻌﺪاد رﺷﺘﻪ ﺳﻴﻢ ﻫﺎی داﺧﻞ ﻛﺎﺑﻞ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺧﻄﻮط ﻣﻮرب ﻛﻮﺗﺎه در ﻣﺴﻴﺮ ﻛﺎﺑﻞ ﻧﻤﺎﻳﺶ داده ﻣﻲ ﺷﻮد. در ﻧﻘﺸﻪ ﻫﺎی ﭼﻨﺪ ﻗﻄﺒﻲ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﺜﺎل در ﻧﻘﺸﻪ ﻫﺎی ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﻣﺴﻴﺮ ﺟﺮﻳﺎن ﺑﺮق، ﻫﺮ ﺳﻴﻢ ﺑﺎ ﻳﻚ ﺧﻂ ﻣﺠﺰا ﻧمایان است.

در ﻫﺮﻳﻚ از دو دﺳﺘﻪ ﻛﻠﻲ ﺗﻚ ﻗﻄﺒﻲ و ﭼﻨﺪ ﻗﻄﺒﻲ ﻣﻲﺗﻮان ﻣﺪار ﻓﺮﻣﺎن و ﻗﺪرت را رﺳﻢ ﻛﺮد. ﻧﻘﺸﻪ ﻫﺎی ﺷﻤﺎﺗﻴﻜﻲ در دسته بندی های زیر جای می گیرند:

• ترسیم یک قطبی

الف) نقشه کلی یا نقشه فنی

ب) نقشه تأسیساتی

• ترسیم چندقطبی
• نقشه مسیر جریان
• نقشه سیم کشی (نقشه خارجی)

نرم افزارهای نقشه کشی صنعتی

Eplan این نرم افزار آلمانی که نسخه ‌های اولیه آن در سال 1984 به بازار ارائه گردید .بیشتر جهت ترسیم نقشه ‌ی بین سیم ها و اتصالات الکتریکی (مخصوصا در تابلو برق) کاربرد دارد که در نسخه ‌های جدید ضمن بر اجازه کد گذاری اتصالات، قابلیت نمایش دوبعدی و سه بعدی نقشه کشیده شده را  نیز دارند.از مزایای این برنامه  افزایش سرعت و دقت کار ( کاهش ضریب خطا)، توانایی مستند سازی اطلاعات همراه با جزئیات دقیق، کاربر پسندی و کم کردن حجم زیاد کارها، نصب آسان و هوشمند بودن پروسه نصب، بالا بودن سرعت مونتاژ و گزارش گیری سریع و راحت می باشد که ضریب خطای پایین و در حد صفر آن به عنوان مهم ترین ویژگی نرم افزار باعث افزایش محبوبیت آن در میان مهندسان شده است  و از آنجایی که خروجی دو بعدی و سه بعدی کار را به شما می ‌دهد بین مهندسان مکانیک نیز محبوبیت زیادی دارد.

اگر ترموستات در دمای بالاتر کار کند چه؟

اگر ترموستات نتواند دمای موتور را تنظیم کند و در دمای بالاتر از حد معمول شروع به کار کند، ممکن است آسیب جدی به موتور وارد شود. این امر می تواند باعث جوش آوردن خودرو، در نهایت سوختن واشرهای سرسیلندر و در موارد شدیدتر، گیربکس و کل خودرو از کار بیفتد. افزایش دمای خودرو معمولا باعث می شود که چراغ های آمپر و چک خودرو توسط ECU روشن شود. به همین دلیل، لازم است از عملکرد خودرو در شرایط عادی اطمینان حاصل شود و دما را برای حداکثر کارایی تنظیم کنید.

تغییرات دمای کابین

تغییرات ناگهانی دمای داخل خودرو یکی از علائم رایج خرابی ترموستات است. اگر متوجه شدید که دمای داخل کابین به طور ناگهانی کاهش می یابد و دوباره افزایش می یابد، این می تواند نشانه مطمئنی از معیوب بودن ترموستات و نیاز به تعویض باشد.

نشت مایع خنک کننده

نشتی مایع خنک کننده یکی از مهم ترین نشانه های خرابی ترموستات است و در اکثر خرابی های ترموستات معمولا قطعه خاموش است. این بدان معنی است که وقتی مایع خنک کننده سعی می کند به رادیاتور برسد، ترموستات مسیر آن را مسدود می کند و باعث می شود مایع خنک کننده از محفظه ترموستات بیرون بیاید. هنگامی که این اتفاق می افتد، نشت می تواند دیده شود. حتی اگر ترموستات خراب نیست، حتما ماشین خود را چک کنید.

مشکل تنظیم ترموستات

قطعات داخلی موتور خودرو آسیب دیده است
    دمای موتور کم یا زیاد است
    کاهش راندمان موتور
    تاب برداشتن سرسیلندر
    خنک شدن ناگهانی موتور
    خوردگی قطعات موتور

عمر مفید ترموستات

خودروهای پژو عموما ترموستات کمتری نسبت به سایر خودروها دارند، البته زمان مشخص و دقیقی برای تعویض این قطعه وجود ندارد.به عنوان مثال، در خودروهای پژو آمپر، دما معمولاً به 90 درجه می رسد و پس از آن به دلیل روشن شدن ترموستات معمولاً چند درجه کاهش می یابد. اگر برعکس این مشکل اتفاق بیفتد یا اگر دما به بالای 90 درجه برسد، این نشانه خرابی ترموستات است. برای جلوگیری از حوادث غیرمنتظره، توصیه می شود این قطعه سایش را هر 40000 کیلومتر یا سالیانه تعویض کنید. نشتی یا ضد یخ زیر خودرو نیز یکی از علائم خرابی ترموستات در پژو است.

علائم خرابی ترموستات کولر پراید

خرابی ترموستات کولر پراید یکی از بزرگترین مشکلات پیش روی پراید داران است و با پایان یافتن فصل سرما و شروع هوای گرم سال، برای کنترل دما از ترموستات بر روی تمامی تجهیزات برقی استفاده می شود. بنابراین می توان گفت نقش ترموستات پرایدکولر کنترل دما و جلوگیری از افزایش یا کاهش دما است. در اکثر خودروهای دارای سیستم تهویه مطبوع، دو ترموستات در کابین قرار دارند. یک ترموستات پشت داشبورد و دیگری روی اواپراتور پراید است.

عملکرد اصلی ترموستات کولر خودرو مربوط به اواپراتور است. هنگامی که دمای اواپراتور به 0 درجه سانتیگراد می رسد، ترموستات وارد شده و کمپرسور را خاموش می کند. به این ترتیب ترموستات کار خود را انجام می دهد و از یخ زدن اواپراتور جلوگیری می کند.

نتیجه گیری

همانطور که در گفته های بالا اشاره شد ، تابلوهای برق صنعتی  برای حفاظت تجهیزات الکتریکی و کنترل آن ها استفاده می شوند.این نوع تابلوها می توانند به صورت ولتاژ بالا یا ولتاژ متوسط استفاده شوند که به صورت ایستاده یا دیواری نصب می گردند که بسته به نوع کاربرد آن ها در صنعت های مختلف ، ولتاژهای آن ها یا طریقه ی بستن آن ها متفاوت است. این تابلوها در واقع یک نوع هسته ی کنترلی محسوب می شوند.