تابلو برق تهویه پارکینگی، کنترل فاز، توزیع؛ اینورتری

طراحی، ساخت و اجرای انواع تابلو برق

تابلو برق ها جهت کنترل تجهیزات مکانیکی طراحی و استفاده می شوند و عملکرد اختصاصی دارند. برای کنترل یک مجموعه از تجهیزات باید یک تابلو برق طراحی شود که به اپراتور توانایی کنترل آن تجهیزات را بدهد. در هر صنعت تمامی تجهیزات توسط بخش های تابلو برق ها کنترل می گردد. تابلو برق صنعتی قابلیت های متنوعی دارد که در هر صنعت و یا شرکت یک بخش از این قابلیت ها مورد نیاز است. همچنین جهت جلوگیری از وارد شدن شوک الکتریکی به کاربرانِ تجهیزات و حفاظت تجهیزات در برابر عوامل محیطی استفاده می‌شوند. اگر برای دست یابی به این قابلیت ها و توانایی ها وقت کافی در اختیار ندارد از افراد متخصصی استفاده کنید که با طراحی تابلو برق آشنایی دارند، نیاز شما را می شناسند و یا از این دستور العمل استفاده کنید.

دسته بندی انواع تابلو برق

تابلوهای برق را از چند منظر مختلف میتوان تقسیم بندی کرد:

  • دسته بندی بر اساس ولتاژ
  • دسته بندی بر اساس محل نصب
  • دسته بندی بر اساس ایستایی

دسته بندی تابلو برق بر اساس ولتاژ

در یک تقسیم بندی تابلو های برق به سه دسته تقسیم میشوند.

تابلو برق فشار ضعیف (LV)

تابلو برق فشار متوسط (MV)

تابلو برق فشار قوی (HV)

تابلو برق فشار ضعیف در محدوده ۰ تا ۱۰۰۰ ولت قرار میگیرد و از نظر کاربرد به دسته‌های زیر تقسیم می شود:

  • تابلوهای فرمان موتوری که جهت کنترل موتورهای سه فاز ساخته می‌شوند

  • تابلوهای توزیع صنعتی که جهت توزیع جریان در یک واحد صنعتی استفاده می‌شوند

  • تابلوهای بانک خازنی که جهت اصلاح ضریب توان یک کارگاه ساخته می‌شوند

  • تابلوهای توزیع مسکونی که برای توزیع جریان در یک واحد مسکونی ساخته می‌شوند

  • تابلوهای کنترل صنعتی یا تابلوهای PLC که جهت کنترل اتوماتیک فرایندهای صنعتی کاربرد دارند

  • تابلوهای مارشالینگ که ارتباط بین تابلوهای برق و سیستم کنترل مرکزی (DCS) را فراهم می‌کنند

تابلو برق فشار متوسط عمدتا برای تجهیزات انتقال برق مورد استفاده قرار میگیرد. ظرفیت این تابلو ها به ۳۰ الی ۴۰ کیلوولت ختم میشود و تابلوهایی با بیش از این ظرفیت در دسته تابلو های فشار قوی طبقه بندی میشوند.

تابلو برق فشار قوی در پست های انتقال بالای ۴۰ کیلوولت مورد استفاده میگیرد. دلیل ولتاژ بالای این پست ها انتقال در مسافت های طولانی است که باعث کاهش اتلاف انرژی میشود.

دسته بندی تابلو برق بر اساس محل نصب

  • تابلو های داخلی (Indoor): تابلو هایی که در فضای بسته مانند ساختمان ها و کارگاه ها نصب می شوند.

  • تابلو های خارچی (Outdoor): تابلوهایی که در فضاهای باز نصب می شوند.

دسته بندی تابلو برق بر اساس ایستایی

  • تابلو های ایستاده (Self Standing): تابلو هایی که به صورت ایستاده در محیط قرار میگیرند که معمولا ابعاد بزرگی دارند

  • تابلو های دیواری (Wall Mounted): تابلو هایی که به صورت توکار یا روی کار در محلی که برای آن تعبیه شده است نصب می شوند. مانند تابلوهای کنتوری ساختمان ها که عمدتا در دیوار نصب می شوند.

در منابع مختلف دسته بندی های دیگری نیز برای تابلو های برق در نظر گرفته شده است.

اجزاء تشکیل دهنده هر تابلو برق

Electrical Power ها

کنترل پنل ها برای کنترل جریان برق ورودی به تجهیزات فیزیکی همچون پمپ ها، بلوئرها، گرماسازها و غیره از اجزای تابلو برق ها استفاده می‌کنند که به آنها اجزای قدرت (Power) می‌گویند که در این بخش توضیحات آن آورده شده است:

قطع کننده‌های مدار (Circuit Breakers)

قطع کننده مدار یک کلید دستی است که توانایی تشخیص اتصال کوتاه و اضافه بار را دارد و زمانی که یکی از این حالت‌ها تشخیص داده می‌شود خود را خاموش می‌کند. اتصال کوتاه به روش مغناطیسی و اضافه بار به روش حرارتی تشخیص داده می‌شود.

قطع کننده فیوز (Fused Disconnect)

قطع کننده فیوز ترکیبی از کلید دستی و فیوز است. فیوز یک سیم نازک فلزی است که در یک کاغذ پیچیده شده است. در زمان اتصال کوتاه و یا اضافه بار بر اثر سوختن سیم، فیوز جریان برق را قطع می‌کند. فیوزها جریان برق را از طریق تخریب خود قطع می‌کنند.

استارتر موتور (Motor Starters)

یک استارتر موتور در واقع یک دستگاه و یا ترکیبی از دستگاه‌ها (قطع کننده مدار، کنتاکتور و رله اضافه بار) می‌باشد که برای روشن کردن و یا کنترل یک موتور کاربرد دارد. که شامل یک کنتاکتور و رله اضافه بار (over load Relay) برای کنترل موتور است. ولی می‌تواند با یک نرم افزار و یا درایو فرکانس متغیر که اینورتر هم نامیده می‌شود (Variable Frequency Drive or Inverter) برای بهبود کنترل موتور جایگزین شود.

سافت استارتر (Soft Starter)

یک سافت استارتر در واقع یک پاور کنترل موتور ساده ولی قابل اطمینال است و به جای این که مثل یک موتور کنترل فقط باز یا بسته کردن مدار را انجام دهد از طریق بالا و پایین بردن ولتاژ، موتور را روشن و خاموش می‌کند و مانع از صدمات ناشی از نوسانات برق و شوک مکانیکی می‌گردد.

درایو‌های فرکانس متغیر یا اینورتر کنترل دور (Variable Frequency Drives or Inverter)

درایو فرکانس متغیر یا اینورتر یک پاور کنترل پیشرفته است و به جای این که برای روشن و خاموش کردن موتور مثل سافت استارتر ولتاژ را بالا و پایین کند، سرعت موتور را در همه حال کنترل می‌کند. اینورتر از سافت استارتر گران‌تر است اما مزایای بیشتری را برای کنترل سرعت موتور ارائه می‌کند.

قطعات تابلو برق

کنترل پنل ها با استفاده از از تابلو برق ها به کنترل فیزیکی تجهیزات می پردازند که به آنها قطعات کنترل می‌گویند. در ادامه اصطلاحات مورد استفاده برای انواع اجزای کنترل شرح داده شده است:

کنترل رله ها Control Relays

کنترل رله ساده‌ترین ابزار کنترل الکتریکی است. کنترل رله دارای یک سیم پیچ (Coil) می‌باشد که می‌تواند از طریق یک ولتاژ الکتریکی (۱۲۰V, 24VDC) انرژی بگیرد یا انرژی پس بدهد و بر اساس نوع سیم پیچ خود برای تغییرات در سیستم ارتباط برقرار کند. کنترل رله ها برای روشن و خاموش کردن قطعات دیگر مانند کنتاکتور، چراغ پیلوت و غیره استفاده می‌شوند.

رله های تایمری

این رله ها نیز یک نوع ابزار کنترل ساده هستند که با استفاده از تایمر درونی خود می‌توانند ابزارهایی همچون کنتاکتورها، چراغ پیلوت و غیره را در زمان‌های مشخص روشن و یا خاموش کنند. برخی از حالات رله تایمری به شرح زیر است:

  • ON TIMER: وقتی تایمر به حالت روشن On در می‌آید با یک تاخیر تا زمانی که سیم پیچ Coil انرژی بگیرد سیستم را روشن می‌کند.

  • OFF TIMER: وقتی تایمر به حالت خاموش Off در می‌آید با یک تاخیر تا زمانی که سیم پیچ Coil انرژی خالی کند سیستم را خاموش می‌کند.

  • ONE SHOT TIMER: زمانی که سیم پیچ Coil برای تنظیم زمانی One Shot انرژی دریافت کند اتصال به حالت روشن On در می‌آید

  • REPEAT CYCLE TIMER: زمانی که سیم پیچ Coil انرژی گرفته باشد اتصال دوباره تغییر حالت می‌دهد. (روشن/خاموش)

PLC

پی ال سی یک کنترل‌گر‌ قابل برنامه‌ریزی است که شامل یک مجموعه از ابزارها همچون رله‌ها و تایمرها و غیره اند که به صورت یک پکیچ ارائه می‌شوند. PLC ها در پکیج‌های مختلف ارائه می‌شوند که قیمت‌هایی از صد تا چند هزار دلار دارند. این پکیج‌ها انعطاف پذیر هستند و توانایی ارتباط دارند ولی برای اینکار نیاز به یک اپراتور ماهر با توانایی کار با کامپیوتر و نرم افزار تخصصی آن است تا برنامه‌ریزی آن را انجام دهد.

ابزار‌های اپراتوری برق

تجهیزات اپراتوری کنترل پنل توانایی مانیتور و کنترل تجهیزات مکانیکی را می‌دهد. در ادامه اصطلاحات مورد استفاده برای توصیف انواع دستگاه‌های اصلی اپراتوری شرح داده شده است:

ابزارهای پیلوت (Pilot Devices)

کلید‌های الکتریکی با اندیکاتور‌های (Indicators) دستی روی درب تابلو برق هستند که به رنگ‌ها و شکل‌های مختلف تولید می‌شوند. چراغ‌های اندیکاتور، کلید‌های روشن و خاموش، کلید فشاری و کلیدهای انتخابی از اجزای پیلوت است.

کنتور دیجیتال (Digital Meters)

یک نمایشگر دیجیتال بر روی درب تابلو برق نصب می‌گردد و اجازه می‌دهد تا اپراتور به صورت آنالوگ متغییر‌ها (سطح، فشار، دما و غیره) را مانیتور کند.

ابزار اتصال اپراتور (Operator Interfaces)

یک صفحه نمایش لمسی روی درب است که به برنامه PLC متصل می‌شود و می‌تواند جایگزین ابزار پیلوت و کنتور دیجیتال شود، به اپراتورر توانایی کنترل در PLC بصورت دیجیتال (روشن یا خاموش) و پردازش متغیر‌های آنالوگ (سطح، فشار و دما) را می‌دهد.

معرفی جزئی انواع تابلو برق

در ادامه به معرفی جزئی تر تابلو برق های پر استفاده در بازار میپردازیم:

  • تابلو کنتوری

  • تابلو کنترل فاز

  • تابلو آتش نشانی

  • تابلو امرجنسی

  • تابلو توزیع

تابلو برق کنتوری

  • در تمامی ساختمان ها از تابلو کنتوری برای تجمیع کنتورها استفاده میشود.

  • تابلو برق کنتوری امکان استفاده از شبکه برق سراسری را فراهم می آورند.

  • کنتورها در دو نوع سه فاز و تکفاز قابل نصب و استفاده هستند.

  • این تابلوها به سه روش توکار، روکار و ایستاده ساخته می شوند.

  • تابلوهای ایستاده بر روی پایه نصب می شوند.

  • تابلوهای دیواری روکار به صورت دیوارکوب نصب می شوند.

  • تابلوهای توکار در محلی که هنگام ساخت ساختمان برای آنها در نظر گرفته میشود نصب میشوند.

تابلوهای کنتوری در نزدیکترین فاصله از درب اصلی ورودی ساختمان نصب می شوند به گونه ای که مشکلی در تردد وسایل نقلیه و افراد ایجاد نکنند و دسترسی برای خواندن آنها آسان باشد.

فهرست