تابلو برق فشار ضعیف | بررسی جامع تجهیزات و انواع آن — رایگان و تصویری

سیستم برق فشار ضعیف یا «ولتاژ پایین» (Low Voltage) که به اختصار LV نوشته می‌شود، معمولاً به ولتاژهای توزیع زیر 1000 ولت اشاره دارد. ولتاژهای نامی معمولی در این محدوده 2۲0، 380، 400، 415، 440، 480، 550 و 600 ولت است. در ایران، سیستم برق فشار ضعیف به سیستم چهارسیمه سه‌فاز 400 ولت خط به خط و 230 ولت خط به خنثی اشاره دارد. اکثر وسایل برقی ما از برق فشار ضعیف تغذیه می‌شوند. برای مصرف‌كنندگانی که از برق فشار ضعیف استفاده می‌کنند، شركت برق انرژی را تأمین و مدیریت می‌کند و مصرف‌كنندگان تنها باید سیستم خود را بر اساس آن طراحی و نصب كنند. در این میان، تابلو برق فشار ضعیف به عنوان واسطی برای توزیع و کلیدزنی در سیستم برق فشار ضعیف نقش مهمی دارد. در این آموزش، مطالبی را درباره تابلو برق فشار ضعیف بیان می‌کنیم.

تابلو برق فشار ضعیف Panelboard

تابلو برق فشار ضعیف پنل برد (Panelboard) یکی از اجزای سیستم توزیع الکتریکی است که ضمن جای دادن فیوز محافظ یا قطع‌کننده مدار برای هر مدار در محفظه‌ای مشترک، یک منبع تغذیه الکتریکی را به مدارهای شاخه‌ای تقسیم می‌کند. در حقیقت، تابلو برق فشار ضعیف برای محافظت در برابر اضافه‌بار الکتریکی و اتصال کوتاه در هنگام توزیع برق در یک ساختمان یا تأسیسات استفاده می‌شود.

فیلم آموزش اصول نقشه کشی برق صنعتی با ای پلن ePLAN در فرادرس

کلیک کنید

اجزای اصلی یک تابلو برق معمولاً شامل محفظه‌، فضای داخلی، تجهیزات محافظت از مدار، برچسب‌ها و... است.

بدنه تابلو شرایطی را فراهم می‌کند که تمام اجزای دیگر تابلو را در خود جای دهد. بدنه معمولاً از فولاد گالوانیزه یا رنگ‌شده برای محافظت از افراد و تجهیزات داخلی ساخته شده‌اند. پنل‌های انتهایی قابل جابه‌جایی امکان نصب ساده سیم‌ها و کابل‌ها را فراهم می‌کنند. در صورت نیاز، می‌توان سوراخ‌هایی را روی آن ایجاد کرد.

در داخل محفظه، دستگاه‌های حفاظت از اضافه‌جریان، شینه‌ها و سایر اجزا روی ریل‌های پشتیبانی نصب شده‌اند. به این مجموعه داخلی معمولاً شاسی گفته می‌شود. مدارشکن‌ها معمولاً به عنوان دستگاه محافظ مدار استفاده می‌شوند و توسط اتصالات به شینه‌ها متصل می‌شوند.

باسبار یا شینه یک هادی است که به عنوان نقطه اتصال چندین مدار استفاده می‌شود. میله‌ها روی عایق‌ها روی ریل‌های داخلی نصب می‌شوند، سپس روی اتصالات داخل جعبه نصب می‌شوند. یک میله خنثی نیز روی شاسی نصب می‌شود و اتصال نقطه پایان سیم‌های خنثی را از ورودی و مدارهای بار فراهم می‌کند.

تابلوها همیشه باید به‌ خوبی لیبل‌زنی (برچسب‌زنی)‌ شوند. برچسب‌ها معمولاً مواردی مانند ولتاژ، آمپراژ، زمان وقفه، تاریخ ساخت، قطعات تعویضی و... را مشخص می‌کنند. این اطلاعات برای اطمینان از ایمنی افراد و تجهیزات بسیار مهم است.

تابلوها دارای یک قطعه در جلو هستند که به عنوان در یا روکش تابلو شناخته می‌شود. این بخش سطح جلوی تابلو را پوشانده و یک در لولایی دارد که ضمن جلوگیری از تماس با اجزای داخلی برق‌دار هستند، دسترسی به قطع‌کننده‌های مدار را میسر می‌کند. انجمن ملی تولیدکنندگان برق (NEMA) دستورالعمل‌هایی را برای تابلوهای تجهیزات الکتریکی تعیین کرده است.

تابلوها اغلب بر اساس کاربرد کلی‌شان دسته‌بندی می‌شوند، چه برای روشنایی و لوازم خانگی استفاده شوند و چه برای توزیع برق. تابلوهای روشنایی و لوازم خانگی دارای مدارهای محافظت از اضافه‌جریان و تجهیزی برای قطع ارتباط روشنایی، لوازم خانگی و سایر مدارهای کوچک بار هستند. همه تابلوهای دیگر برای برق استفاده می‌شوند و همچنین ممکن است سایر تابلوها، موتورها و ترانسفورماتورها را در سیستم‌های توزیع برق عمومی ساختمان یا سایت تغذیه کنند.

تابلوهای برق به طور کلی در تأسیسات صنعتی و مصارف ساختمانی تجاری جدید یا مقاوم‌سازی که نیازهای توزیع برق پیچیده‌تر بوده و به راه‌حل‌های در سطح سیستم نیاز دارند، استفاده می‌شود. این تابلوها قابلیت کاربرد سیستم گسترده‌ای را برای نیازهای ورودی سرویس یا توزیع مدار عمومی برق ارائه می‌دهند. به عنوان مثال، چند مصرف‌کننده معمولاً از تابلوهای برق برای توزیع برق استفاده می‌کنند. تابلوهای برق به طور خاص برای پاسخگویی به کاربردهایی طراحی شده‌اند که تغییرات آن باید سریع، راحت و آسان باشد.

تابلوهای برق نوآورانه امروزی این امکانات را برای دستیابی به عملکرد قابل اطمینان در سطح بهینه بهره‌وری انرژی در کوچکترین موارد ممکن فراهم می‌کنند. مزایای اصلی تابلوهای برق فشار ضعیف توانایی آن‌ها در جا دادن طیف وسیع‌تری از ولتاژ است، در حالی که بریکرهای بیشتری را در فضای کمتری جای می‌دهند. هم بریکرها و هم کلید فیوزها را می‌توان در یک شاسی با پیچ و مهره قرار داد. ویژگی‌های خاص تابلو برق صفحه‌ای (مسطح) مسئولان تأسیسات را قادر می‌سازد تا توزیع برق را به صورت انتخابی هماهنگ كنند، كنترل میزان مصرف برق را از راه دور انجام دهند و ایمنی پرسنل را با استفاده از گزینه‌های محافظتی تضمین كنند.

تابلو برق فشار ضعیف Switchboard

برای ساختمان‌ها یا مکان‌های با مقیاس بزرگ‌تر، می‌توان از یک صفحه بزرگ، قاب یا مونتاژ تابلوهای بزرگ برای نصب سوئیچ‌های اضافه‌جریان و تجهیزات محافظ، باس‌ها و سایر تجهیزات استفاده کرد. تابلوهای کلیدزنی (Switchboard) اغلب از جلو قابل دسترسی هستند و روی زمین و نزدیک به دیوار نصب می‌شوند.

فیلم آموزش مبحث ۱۳ (مبحث سیزدهم) مقررات ملی ساختمان – طرح و اجرای تاسیسات برقی ساختمان ها در فرادرس

کلیک کنید

عملکرد تابلوهای کلیدزنی مشابه تابلوی صفحه‌ای است (و اغلب به سادگی تابلوهای دیگر را تغذیه می‌کنند)، اما در مقیاس بزرگ‌تر و در ولتاژ ضعیف ۶۰۰ ولت AC و پایین‌تر. از آن‌ها برای تقسیم بلوک‌های بزرگ جریان الکتریکی به بلوک‌های کوچک‌ترِ مورد استفاده دستگاه‌های الکتریکی استفاده می‌شود. این تقسیم برای توزیع توان در بارها مفید است. قطع بار برای تعمیر و نگهداری ایمن‌تر از هادی‌ها و تجهیزات در برابر اضافه‌جریان ناشی از اضافه‌بار، اتصال کوتاه و... محافظت می‌کند.

اجزای اصلی یک تابلو شامل قاب، باس، وسایل حفاظتی اضافه‌جریان، ابزار دقیق، محفظه‌ها و روکش‌های خارجی است. قاب تابلو یک اسکلت فلزی است که تمام اجزای دیگر را در خود جای داده است. درون این قاب، شینه نصب شده است. یک باس (شینه) افقی برق را به هر قسمت تابلو برق توزیع می‌کند. جهت استاندارد برای یک شینه افقی از بالا به پایین A-B-C است. در مقابل، یک شینه عمودی برق را به تجهیزات محافظ مدار توزیع می‌کند و جهت آن به طور معمول از چپ به راست یا جلو به عقب است.

تابلو برق فشار ضعیف Switchgear

در برخی موارد، تجهیزات توزیع برق فشار ضعیف با کارایی بیشتر برای محافظت، کنترل و نظارت بر ایمنی و کارایی سیستم‌های توزیع بر ضروری است. در این موارد، اغلب تابلو برق فشار ضعیف Switchgear راه‌حل بهینه است. تابلو برق فشار ضعیف کنترل و محافظت متمرکز را ممکن می‌کند. تجهیزات و مدارهای برق فشار ضعیف در تأسیسات صنعتی و تجاری و تأسیساتی شامل ترانسفورماتورها، ژنراتورها، موتورها و مدارهای تغذیه‌کننده برق به کار می‌روند.

برخلاف سایر گزینه‌ها، تابلو برق فشار ضعیف توزیع برای مدت طولانی (30 چرخه الکتریکی) در برابر جریان اتصال کوتاه مقاومت می کند. این زمان اجازه می‌دهد تا دستگاه محافظ پایین‌دستی نزدیک به خطا آن را باز و خطا را رفع کند. بر این اساس، از این قابلیت‌ها به عنوان زمان کوتاه یاد می‌شود.

اجزای تابلو برق فشار ضعیف

بسته به اندازه ساختمان یا محل و برق فشار ضعیف یا قوی بودن منبع تغذیه، ممکن است هم به یک تابلوی اصلی فشار قوی و نیز یک یا چند تابلو برق فشار ضعیف یا فقط یک تابلو برق لازم باشد. هدف اصلی تابلو برق این است که برق را از منبع اصلی تأمین کرده و سپس تغذیه یا توزیع برق را به مدارهای داخل ساختمان برساند. تابلو برق باید این عملکرد را به گونه‌ای انجام دهد که کنترل درستی از جریان برق و محافظت الکتریکی مناسبی در برابر اثرات مخرب خطا داشته باشد. این محافظت برای جلوگیری از خطرات تأثیرگذار روی پرسنل و همچنین خطرات تجهیزات و آتش‌سوزی‌های احتمالی ضروری است. سیستم باید بتواند در حداقل زمان ممکن بخش معیوب را جدا کند.

فیلم آموزش بررسی سیستم های قدرت ۱ – مرور و حل تمرین در فرادرس

کلیک کنید

تابلوهای برق فشار ضعیف و فشار متوسط متفاوت هستند، با اینکه ممکن است بسیار شبیه به هم باشند. کاری که هردوی آن‌ها می‌کنند این است که انرژی الکتریکی را توزیع می‌کنند، اما در سطوح مختلف ولتاژ. تابلوی برق فشار متوسط همیشه تابلو برق فشار ضعیف را تغذیه می‌کند.

در ادامه، اجزای تابلو برق فشار ضعیف را بررسی می‌کنیم.

کابل‌های ورودی و خروجی

همانند تابلوی فشار متوسط، کابل‌های ورودی می‌توانند از نوع عایق پلی اتیلن (XLPE) یا اتیلن پروپیلن لاستیک (EPR) باشند. عموماً شمش‌های شینه در سطح برق ولتاژ ضعیف بیشتر از ولتاژ متوسط ​​استفاده می‌شوند.

کلید جداکننده (ایزولاتور)

این قطعه اجازه جداسازی تابلو یا قطعات آن را می‌دهد تا کار تعمیر و نگهداری را امکان‌پذیر کند. ایزولاتور به صورت دستی کار می‌کند (بعضی از انواع آن‌ها به مکانیزم بسته/باز اتوماتیک مجهز هستند). یک ایزولاتور قفل‌شونده، دو موقعیتی (باز/بسته) است.

ایزولاتور باید توانایی تحمل جریان اتصال کوتاه را برای مدت زمان محدودی داشته باشد (معمولاً 1 ثانیه). برای اضافه‌جریان کاری این زمان طولانی‌تر است. بنابراین، جداکننده برق فشار ضعیف اساساً یک تجهیز سوئیچینگ سیستم قطع است که بدون ولتاژ در دو طرف آن کار می‌کند، مخصوصاً هنگام بسته شدن. این به دلیل احتمال اتصال کوتاه غیرمشکوک در سمت پایین دست است. اغلب از اینترلاک با یک کلید بالادستی یا قطع‌کننده مدار همراه ایزولاتور استفاده می‌شود.

شینه‌های داخلی

باس‌بارها (شینه‌ها) ممکن است میله‌های سفت و سخت مس (یا آلومینیوم) (عایق‌شده یا عایق‌نشده) در تابلوهای بزرگ یا کابل‌های تک‌فاز عایق‌بندی‌شده در تابلوهای کوچک باشند. در تابلوهای بزرگ، هر فاز ممکن است دارای تعدادی بخش رسانا باشد.

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

کلید قطع بار

سوئیچ قطع بار یک سوئیچ کنترل غیراتوماتیک و دو موقعیتی (باز/بسته) است که به صورت دستی کار می‌کند و گاهی اوقات با سهولت برق برای راحتی اپراتور همراه است. مشخصات آن با فرکانس عملکرد سوئیچ (حداکثر 600 دور بسته/باز شدن در ساعت)، استقامت مکانیکی و الکتریکی و ایجاد جریان و ظرفیت قطع در شرایط عادی و نادر تعیین می‌شود.

بریکر

قطع‌کننده مدار یا بریکر یا مدارشکن تنها تجهیزی از تابلو برق است که می‌تواند به طور همزمان تمام عملکردهای اساسی لازم در تأسیسات الکتریکی، اعم از جداسازی، کنترل و محافظت را برآورده کند. برای واحدهای ولتاژ ضعیف (کمتر از 1000 ولت) قطع‌کننده‌های مدار از نوع شکست هوا با استفاده از اصل «دی یون» با شبکه‌های تقسیم‌کننده فلزی جدا هستند. تابلوهای برق مدرن دارای کلید کامپکت (MCCB) برای جریان‌های بالاتر (بیش از حدود 100 آمپر) و کلید مینیاتوری (MCB) برای سطوح پایین‌تر (کمتر از 100 آمپر) هستند.

از MCB به طور معمول در تابلوهای برق کوچک‌تر و اصلی در ساختمان استفاده می‌شود. قطع کننده مدار ولتاژ پایین برای انجام چهار عملکرد اساسی از قطعات اصلی زیر تشکیل شده است:

• اجزای قطع کننده مدار شامل کنتاکت‌های ثابت و متحرک و محفظه اطفاء قوس.
• مکانیزم اتصال که توسط دستگاه قطع کننده در تشخیص شرایط غیر طبیعی جریان باز می شود. این مکانیزم همچنین به دسته عملکرد قطع کننده متصل است.
• دستگاه تحریک مکانیسم تریپ

ماژول‌های اضافی را می‌توان به قطع کننده مدار اضافه کرد تا برای ارائه ویژگی‌های دیگری مانند تشخیص حساسیت (30 میلی‌آمپر) جریان نشتی زمین با قطع شدن بریکر، کنترل از راه دور و نشانگر (خطای خاموش) و قطع‌کننده‌های مدار صنعتی سنگین، عملکرد لازم را ارائه کند.

کنتاکتور

کنتاکتور دستگاه بسیار ساده‌ای است. در واقع این قطعه یک دستگاه سوئیچینگ الکتریکی است که به طور کلی توسط جریان کاهش‌یافته از طریق سلونوئید بسته می‌شود. انواع مختلف مکانیکی قفل شده را می توان برای کاربردهای خاص (به عنوان مثال، روشن کردن موتور و خازن‌های سوئیچینگ) استفاده کرد.

مشخصات کنتاکتورها توسط موارد زیر مشخص می‌شوند:

• مدت زمان عملکرد
• کاربرد
• تعداد چرخه‌های قطع/وصل در ساعت
• استقامت مکانیکی و الکتریکی

فیوز HRC و کلید فیوز

این قطعات در تابلوهای برق فشار متوسط و فشار ضعیف برای محافظت در برابر خطای سطح بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند و در بسیاری از موارد، به دلیل اقتصادی از ترکیب فیوز HRC و کلید اضافه‌بار استفادع می‌شود. این قطعه از تیغه‌های سه‌سوئیچی تشکیل شده است که هر کدام به ازای هر فاز دو قطع دارند. این تیغه‌ها در طول خود پیوسته نیستند، اما هر یک در مرکز شکاف دارند که توسط فیوز کارتریج متصل می‌شود.

تجهیزات اندازه‌گیری

اندازه‌گیری پارامترهای تابلوها معمولاً شامل ولتاژ خط و فاز، جریان خط در هر فاز، توان کل و اندازه‌گیری ضریب توان است. جریان توسط یک ترانسفورماتور جریان (CT) کنترل می شود: در SWBها ممکن است دو CT وجود داشته باشد، یکی برای حفاظت و دیگری برای اندازه‌گیری.

سرج ارستر

تابلوهای برق مدرن دارای برخی از محافظت‌های اضافه‌ولتاژ هستند که در دو طرف فشار متوسط و فشار ضعیف طراحی شده‌اند تا از تجهیزات در برابر اثرات گذرای اضافه ولتاژ که ممکن است در سیستم تولید شود یا از منابع خارجی نتأثر شود، محافظت کند.

معرفی فیلم آموزش اصول نقشه کشی برق صنعتی با ای پلن ePLAN فرادرس

برای آشنایی با نقشه‌کشی مدارهای برقی و به ویژه، تابلو برق، پیشنهاد می‌کنیم به آموزش اصول نقشه کشی برق صنعتی با ای پلن ePLAN فرادرس مراجعه کنید. این آموزش در ۱۱ درس تدوین شده و مدت آن، ۱۰ ساعت و ۱۳ دقیقه است. درس اول مربوط به آشنایی با محیط ePLAN است. در درس دوم، درباره ساختار یک پروژه مطالبی بیان شده است. معرفی گرافیک نرم‌افزار موضوع درس سوم این فیلم آموزشی است. در درس چهارم، المان‌های نقشه‌کشی معرفی شده‌اند. در درس پنجم، نقشه‌کشی در قالب پروژه عملی را آموزش داده شده است.

درس ششم درباره ماکروها و درس هفتم مربوط به جانمایی تابلو است. در درس هشتم، کتابخانه‌های ePLAN معرفی شده‌اند و در درس نهم به Plot Frameها پرداخته شده است. در نهایت، درس‌های دهم و یازدهم، به ترتیب، درباره گزارش‌های اتوماتیک و پایگاه داده هستند.

• برای مشاهده فیلم آموزش اصول نقشه کشی برق صنعتی با ای پلن ePLAN + اینجا کلیک کنید.

معرفی فیلم آموزش مبحث ۱۳ مقررات ملی ساختمان فرادرس

برای آشنایی با استانداردها و الزامات تأسیسات الکتریکی و همچنین، آمادگی برای آزمون نظام مهندسی ساختمان، پیشنهاد می‌کنیم آموزش مبحث ۱۳ مقررات ملی ساختمان فرادرس را مشاهده کنید. این آموزش در ۳ ساعت و ۲۹ دقیقه و در قالب ۱۰ درس تدوین شده است. در درس اول و دوم این آموزش، تعاریف و اصول پایه تأسیسات الکتریکی ارائه شده است. برآورد درخواست نیروی برق (دیماند) و محل تحویل نیروی برق (سرویس مشترک)، به ترتیب، موضوعات درس‌های سوم و چهارم هستند.

تابلو‌های توزیع نیرو، تجهیزات و وسایل حفاظت و كنترل یکی از مهم‌ترین موضوعات این آموزش است که در درس پنجم به طور کامل به آن‌ها پرداخته شده است. مدار‌ها و تأسیسات سیم‌کشی نیز در درس‌های ششم و هفتم مورد بررسی قرار گرفته‌اند. تأسیسات جریان ضعیف موضوع مهم درس هشتم است. در درس نهم آموزش، محیط‌‌های عادی و مخصوص معرفی شده‌اند و در نهایت، در درس دهم و پایانی محتوای نقشه‌ها و مدارک بررسی شده و با استفاده از نرم‌افزار‌های مربوطه، یک پروژه عملی طراحی می‌شود.

• برای مشاهده فیلم آموزش مبحث ۱۳ مقررات ملی ساختمان + اینجا کلیک کنید.