برق فشار ضعیف

برق فشار ضعیف ( LV ) Low Voltage

یکی از مهمترین و اصلی ترین مراحل طراحی و اجرای پروژه های صنعتی استفاده از تابلو برق فشار ضعیف می باشد .

تابلو برق دارای محفظه فلزی و غیر فلزی می باشد که برای حفاظت از تجهیزات الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرند.

تابلو برق ها از نظر ولتاژ ورودی 3 دسته هستند :

1. تابلو برق ولتاژ پایین  Low Voltage / LV
2.  تابلو برق ولتاژ متوسط  Medium Voltage / MV
3. تابلو برق ولتاژ بالا  High Voltage / HV

دلایل استفاده از تابلو برق در صنعت:

• کنترل و حفاظتی دقیق و مطمئن
• نگهداری و تعمیر آسان
• تامین ایمنی سیستم و افراد
• امکان استفاده از سیستم های الکتریکی به هم پیوسته

تابلو برق فشار ضعیف low voltage چیست ؟

تابلو برق با سطح ولتاژ قابل تحمل 1 کیلو ولت ، تابلو برق فشار ضعیف low voltage  بوده که دارای محدوده  ولتاژ نامی v690 و ولتاژ کاری v400 است.

ولتاژ نامی تابلو های فشار ضعیف به طور معمول  در جریان متناوب از v1000 و فرکانسHz  1000 و در جریان مستقیم ولتاژ نامی تابلو از V1500 بیشتر نمی شود.

بر اساس استاندارد IEC60439-1 تابلو برق فشار ضعیف از یک یا چند وسیله قطع و وصل فشار ضعیف ، تجهیزات کنترلی ، اندازه گیری ، نشانگر ،حفاظتی و تنظیم کننده تشکیل شده است .

در پست های ترانس بعد از تبدیل ولتاژ فشار قوی به ولتاژ فشار ضعیف ، برای تقسیم انرژی الکتریکی از تابلو برق های فشار ضعیف استفاده میشود که دارای حداقل میزان ولتاژ در شبکه های توزیع است.

معمول ترین تابلو برق ها مورد استفاده در خانه و یا کارخانه های کوچک مدل فشار ضعیف است که فضای باز زیادی نیاز ندارد.

کاربرد تابلو برق های فشار ضعیف  low voltage :

ایستگاه های مبدل ، ایستگاه های برق ، پالایشگاه ها ، ساختمان های اداری ، تجاری ، مسکونی و کارخانه ها و … استفاده

تابلو برق های ولتاژ پایین برای محافظت از تجهیزات و مدار های برق در تاسیسات صنعتی ، تجاری ، ژنراتور ها ، مدار های تغذیه ، موتور ها ، ترانسفورماتور ها و … کاربرد دارند.

تابلو برق های صنعتی فشار ضعیف ، در ساختمان های بزرگ ، بیمارستان ها ، پارک ها ، میادین نفت و گاز و … مورد استفاده قرار میگیرند .

تمامی قطعات تابلو برق به یکدیگر وابسته هستند و اگر یک قطعه به درستی کار نکند ، قطعات دیگر نیز با مشکل مواجه خواهند شد.

وظیفه تابلو برق های فشار ضعیف low voltage

محافظت از تجهیزات الکتریکی ، مدار ها و اتصالات از مهمترین وظایف تابلو برق فشار ضعیف میباشد که از تجهیزات الکتریکی در برابر افزایش جریان و اتصالی برق محافظت میکند.

در صورت بروز خطا در  سیستم برق  یک جریان پر قدرت و بسیار سنگین در سرتاسر تجهیزات جریان می یابد که در این صورت سلامت تجهیزات را تهدید می کند و در این صورت منجر به قطع سرویس دهی می شود. در این شرایط ، تابلو برق خطای رخ داده را شناسایی می کند و قسمتی که دچار مشکل شده است را از سیستم جدا می کند.

مزیت های تابلو برق فشار ضعیف

• کاهش هزینه های مضاعف
• حفظ بیشتر کیفیت دستگاه های برقی
• افزایش طول عمر

بخش های مختلف تابلو توزیع فشار ضعیف

ورودی تابلو توزیع فشار ضعیف

تغذیه توان الکتریکی به ترمینال ورودی از وظایف تابلو برق فشار ضعیف است . تابلو برق مورد استفاده در ورودی دارای یک دستگاه سوِئیچینگ اصلی باشد.تابلو برق هایی که به ورودی متصل اند باید قادر باشند که جریان غیر عادی را برای مدت کوتاهی تحمل کنند تا به این صورت به دستگاه های پایین دست اجازه کار داده شود. بنابراین وجود یک کابل حداکثر مقدار جریان خطای تولید شده در سیستم را قطع می کند که با دستگاه های پایین دست آرایش در هم تنیده دارد. قطع کننده های مدار هوا به عنوان دستگاه قطع کننده استفاده می شوند.

 مدار شکن فشار ضعیف هوا دارای  ویژگی های زیر  می باشد :

• سادگی و عملکرد کارآمد
• جریان معمولی بالا تا   A600
• ظرفیت تحمل خطای بالا تا KA63

ورودی فرعی تابلو توزیع فشار ضعیف

بخش پایین دستی برد توزیع فشار ضعیف، ورودی فرعی می باشد که برق را از ترمینال ورودی اصلی گرفته و آن را به ترمینال فیدر تزریق می کنند.

   فیدر ها در تابلو توزیع فشار ضعیف

فیدر های مختلف برای تغذیه بار های موتور ، بار های ماشین آلات صنعتی ، بار های روشنایی ، بار های سیستم خنک کننده ترانسفورماتور و بار های تهویه مطبوع به ترمینال فیدر متصل می شوند.

ابتدا کلیه فیدر ها توسط واحد فیوز سوئیچ محافظت شده و با توجه به نوع بار متصل به فیدر ها ، دستگاه های تابلو برق مختلف برای فیدر های مختلف انتخاب می شوند که جزئیات آن عبارت است از :

•  فیدر موتور باید در برابر اضافه بار ، اتصال کوتاه ، جریان بیش از حد تا وضعیت روتور قفل شده و تک فاز محافظت شود.
•  تغذیه بار ماشین آلات صنعتی
• فیدر های بار روشنایی
• بار های ماشین آلات صنعتی متصل به فیدر ، معمولا توسط MCCBI  و واحد های قطع کننده فیوز سوئیچ محافظت می شود.
• این مورد مشابه بار ماشین آلات صنعتی محافظت میشود ، اما حفاظت جریان نشتی زمین اضافی به منظور کاهش هرگونه آسیب جانبی و مالی که ممکن است ناشی از نشت مضر جریان و آتش باشد ، را ارائه می دهد.
• در سیستم های تابلو برق فشار ضعیف ، وسایل برقی در برابر شرایط اتصال کوتاه و اضافه بار توسط فیوز های الکتریکی یا قطع کننده مدار الکترونیکی محافظت می شوند.

اجزاء و تجهیزات تابلو برق فشار ضعیف

هر کدام از قطعات  موجود در تابلو برق فشار ضعیف وظیفه ی خاص و ویژه ای بر عهده دارند. عملکرد درست این قطعات در کنار یکدیگر موجب میشود تابلو برق به درستی عمل کند.

قطعات مورد استفاده در تابلو برق فشار ضعیف:

فیوز : فیوز یکی از کاربردی ترین اجزا در در تابلو برق می باشد و زمانی در تابلو برق فشار ضعیف مورد استفاده قرار میگیرد که جریان برق بیش از حد مجاز باشد  و در صورت افزایش جریان برق بیش از حد مجاز ، برق مدار را قطع میکنند .

فیوزها که از یک سری رشته سیم تشکیل شده اند در صورت اضافه بار ذوب شده یا میشکنند که این امر موجب قطع جریان برق در مدار میشود. 

کلید اتوماتیک MCB/MCCB: عملکرد این نوع کلید ها مانند فیوز است با این تفاوت که به دلیل داشتن عملکرد حرارتی یا مغناطیسی – حرارتی دارای حساسیت بیشتری هستند . این کلید جریان برق را در صورت تحمیل بار اضافی قطع میکند.

کنتاکتور (CONTACTOR): وظیفه قطع و وصل کردن مدار فرمان از راه دور را بر عهده دارد . همچنین میتوان تمامی تجهیزات و دستگاه های تک فاز و سه فاز را از راه دور قطع و وصل کرد  با وجود کنتاکتورها قطع و وصل مصرف کننده ها از چندین محل امکان پذیر بوده و میتونان فیدرها را به طور خودکار راه اندازی کرد. لازم به ذکر است عمر مفید کنتاکتورها نسبت به سایزر اجزا یک تابلو برق بیشتر است.

کنترل فاز سه فاز دیجیتال: یکی از تجهیزات حفاظتی موجود در تابلو برق فشار ضعیف است که وظیفه آن محافظت از الکتروموتورهاست.

ترموستات : کوچکترین جزء تشکیل دهنده تابلو برق بوده و دمای عملکرد دستگاه را با دمای حرارتی دستگاه در یک راستا قرار میدهد.

شمارنده دیجیتال: تعداد دفعاتی که دستگاه یک فرایند را انجام میدهد ، توسط شمارنده دیجیتال نمایش داده میشود .

بی متال های تک فاز و سه فاز :دارای دو  فلز با جنس های مختلف هستند. یکی از ضروری ترین تجهیزات موجود در تابلو برق فشار ضعیف می باشد که به عنوان سیستم حفاظتی برای موتورهای سه فاز در برابر بار اضافی که ولتاژ کمی دارند ، استفاده می شود .

نحوه ی عملکرد بی متال ها در تابلو برق به این گونه است که وقتی مدار زیاد گرم می شود یکی از فلز های تشکیل دهنده بی متال بیشتر خم می شود که در این صورت منجر به قطع جریان برق در تابلو های برق می گردد.

کلیدهای MPCB: ایفا کننده نقش های متفاوتی در هر تابلو برق میباشند و در برابر خطای مغناطیسی و خطای الکترونیکی اضافه بار نقش حفاظتی دارند . حساسیت بالای این کلید ها نسبت به فیوزها باعث شده که افزایش بار را بهتر تشخیص دهند .این کلیدها منبع الکتریسیته ایمن را برای موتور فراهم میکنند.

شستی دوبل : وظیفه اصلی شستی دوبل راه اندازی و قطع موتور است.

لیمیت سوئیچ: یک قفل ایمنی برای کنترل سیستم دستگاه ها استفاده میشود.

میکرو سوئیچ : یکی از اط ساده ترین تجهیزات تابلو فرق فشار ضعیف می باشد که وظیفه آن قطع و وصل جریان برق در مدارهای الکترونیکی می باشد .

تایمر و تایم سوئیچ : اصلی ترین وظیفه این تجهیزات کنترل مدار بوده یعنی زمان بین عملکردهای مدارهای فرمان را تایمر تنظیم میکند .

محافظ ولتاژ : وظیفه این تجهیزات محافظت از ولتاژ الکتریسیته می باشد بدین صورت که در زمان افزایش ولتاژ برق ، برق مازاد را نحرف کرده و با استفاده از سیم اتصال به زمین ، ولتاژ اضافی را به زمین منتقل میکند .

فلوتر الکترونیکی: سطح مایع داخل موتور را کنترل میکند و مانع از خشک کار کردن موتور میشود .

سنسورها: به طور کلی سنسورها حسگرهایی هستند که در تابلو برق نصب شده و کمیت فیزیکی را به کمیت الکتریکی تبدیل میکنند.

سنسورهای مختلفی در تابلو برق فشار ضعیف وجود دارند : سنسور حرارت ، رطوبت ، فشار و ... که هر کدام از این ها دارای مدل های مختلفی مانند ، القایی ، خازنی ، نوری و .... بوده .

3 مورد از کاربردهای سنسور :

• تشخیص خطاهای بیرون دستگاه
• تشخیص ایراد و مشکلات دستگاه
• تشخیص کارکرد اشتباه

استانداردهای تابلو برق فشار ضعیف

IEEE IEC,ANSI, استاندارهای مهم در صنعت برق و الکترونیک می باشد .

استاندارد ICE کاملترین ،مهمترین و بهترین استاندارد بین المللی برای تابلو برق فشار ضعیف و متوسط می باشد .

ICE یک استاندارد جامع بوده و نکات لازم در یک تابلو برق فشار ضعیف و متوسط را مورد بررسی قرار میدهد:

• فیوزها و کلیدهای
• اسکلت نگهدارنده
• پوشش ها
• ترانسفورماتور جریان برق
• کلیدهای حرارتی ،اتوماتیک و مغناطیسی
• لامپ های نمایشگر و سیم کشی
• کلیدهای مینیاتوری
• وسایل و لوازم اندازه گیری

طبق این استاندارد، هر کدام از لوازم داخل تابلو برق  دارای استاندارد جداگانه و مشخص هستند تا طبق این استانداردها لوازم مورد نیاز برای تابلو برق طراحی و نصب شده و مورد آزمای قرار گیرند .

• استاندارد IEC 157.2: کلیدهای فشار ضعیف
• استاندارد IEC 185: ترانسفورماتورهای جریان
• استاندارد IEC 0201: شیشه های مسی
• استاندارد IEC 0202: شیشه ای آلومینیومی

انواع مدل و ویژگی های تابلو برق های فشار ضعیف :

• تابلو برق اصلی (MAIN): تابلو برق اصلی از مدار کنترلی و حفاظتی با تعداد زیاد تشکیل شده تا میزان خطا را به حداقل برساند . فیدر این مدل از نوع کلید هوایی است .
• تابلو برق MAIN SUB: منبع تغذیه این مدل ، فیدرهای تابلو برق اصلی می باشد که وظبفه آن انتقال انرژی به سایر قسمت ها بوده و ورودی و خروجی ها با استفاده از کلید کمپکت میباشد .
• تابلو برق BD: به دلیل اشغال فضای کمتر معمولا در فداتر اداری مورد استفاده قرار میگیرد و به همین دلیل به صورت دیواری ساخته میشوند . ورودی و خروجی این تابلو برق با کلید مینیاتوری یا MCB میباشد.
• تابلو برق کنترلی : رابط بین تابلو برق اصلی و کنترل تابلو های اصلی ، زیردستی و MCC می باشد که به صورت تمام خودکار، نمیه خودکار و دستی موجود میباشد .

به دلیل حساسیت بالا  از این تابلو برق در  کارخانه شیشه سازی یا صنایع فولاد  استفاده میشود زیرا سیستم به طور دائم کنترل میشود تا میزان بروز خطا به حداقل رسیده و در نتیجه تعمیر ، نگهداری از سیستم و عیب یابی سیستم آسان تر میشود .

• تابلو برق MCC: از تابلو برق اصلی تغذیه کرده و با توجه به نوع خود ، محافظت و کنترل های مختلفی را انجام میدهد.
• تابلو برق کشویی : به دلیل کوچک بودن و اشغال فضای کم ، اهمیت زیادی دارند . در این مدل میتوان مدارهای کنترلی حجیم و فیدرهای زیادی را جای داد.