تابلوهای برق

مقدمه ای دربارۀ تابلو و اجزای آن
تابلو : محفظه ای است فلزی یا غیر فلزی که تجهیزات در آن نصب شده و ارتباط الکتریکی توسط هادی ها برقرار شده و محفظه آماده بهره برداری می شود .
تابلوی برق به عنوان مجموعه ای که در آن یک یا چند وسیله قطع و وصل همراه با تجهیزات کنترل ، اندازه گیری ، حفاظتی ، تنظیم کننده و غیره ؛ به منظور ایجاد ارتباطات لازم بین آنها و سایر تجهیزات خارج از تابلو وجود دارد ، می باشد .
به طور کلی هر جا که بحث بهره برداری انرژی الکتریکی در تولید ، انتقال و توزیع و تبدیل انرژی الکتریکی و کنترل تجهیزات مصرف کننده انرژی الکتریکی مطرح باشد ، وجود تابلوهای برق ضرورت می یابد .
تابلوهای برق را می توان از جنبه های گوناگون تقسیم بندی نمود که مهمترین این تقسیم بندی ها بر اساس ولتاژ نامی تجهیزات و تابلو است . تابلوهایی که تجهیزات آنها دارای ولتاژ حداکثر تا می باشند ، در بخش فشار ضعیف قرار می گیرند و ولتاژ نامی بالاتر از یک کیلو ولت را در بخش فشار متوسط قرار می دهند که به طور معمول تجهیزات حداکثر تا درون سلول قرار داده می شود .
- اجزاء تشکیل دهندۀ هر تابلو
تجهیزات الکتریکی : لوازم الکتریکی که در تابلو استفاده می شود . عبارتست از کلیه عناصری که در مدار الکتریکی قرار می گیرند . ( به غیر از قسمت ارتباطات )
• کنتاکتور : عامل قطع و وصل مدار فرمان از راه دور
• بی متال : جهت فرمان قطع در اثر عبور جریان زیاد
• انواع رله ها : جهت ارسال فرمان قطع یا وصل در اثر عوامل مختلف و خطاهای گوناگون ( از قبیل رلۀ کنترل فاز ،• رلۀ کنترل بار ،• رلۀ زمانی یا تایمر و غیره ... )
• انواع کلیدها : جهت قطع و وصل مدار ( از قبیل کلیدهای سلکتوری ،• غلتکی ،• بوش باتون ،• میکروسوئیچ ،• فلوتر سوئیچ و غیره ... )
• تجهیزات اندازه گیری : جهت محاسبۀ پارامترهای متغییر ( نظیر آمپرمتر ،• ولتمتر ،• واتمتر ،• فرکانس متر ،• متر )
• ترانس جریان و ولتاژ : جهت کاهش یا افزایش جریان یا ولتاژ
بدنه : قسمت فلزی که تجهیزات را محصور می کند .
ارتباطات : ارتباط تجهیزات توسط هادی ها برقرار می شود . ( مثل سیم ، شینه ، کابلشو و غیره ... )
کلیۀ فعالیت قسمت های وایرینگ و شینه کشی جزء این دسته محسوب می شوند که به دو گروه ارتباطات انعطاف ناپذیر ( شینه ها ) و ارتباطات انعطاف پذیر ( سیم و کابل ) تقسیم می شوند .
- مطالبی دربارۀ مشخصات کلی تابلو ها
بسیاری از مواردی که مطرح خواهد شد در بین تابلوهای فشار ضعیف و متوسط مشترک می باشند .
چگونگی ساخت و طراحی یک تابلوی برق بر اساس تجهیزات به کار رفته در آن ، نحوۀ ارتباطات و عملکرد آنها ، نحوۀ دسترسی ها ، شرایط نصب تجهیزات و دیگر موارد تعیین می شود که به طور خلاصه به شرح زیر می باشد :
ساختمان بیرونی
محل نصب
روش نصب
شرایط نصب از نظر قابلیت انتقال
درجۀ حفاظت
روش های حفاظت افراد
حال به توضیح موارد ذکر شده در بالا می پردازیم ؛
ساختمان بیرونی : از نظر طرح بیرونی تابلوها را می توان به گروه های مختلفی تقسیم بندی کرد .
تابلوی باز (open type assembly) : تابلویی است متشکل از اسکلت نگهدارنده که تجهیزات الکتریکی بر روی آن نصب بوده و قسمتهای برق دار تجهیزات در دسترس می باشند .
تابلوی جلو بسته (dead front assembly) : تابلویی است با پوشش جبهۀ جلویی که از طرف جلو دارای حفاظتی حداقل معادل باشد ، قسمت های برق دار می توانند از طرف های دیگر در دسترس باشند .
تابلوی تمام بسته (enclosed assembly) : تابلویی است که در تمام جهات به استثنای سطح نصب آن که ممکن است باز باشد ، کاملا بسته بوده و حداقل درجۀ حفاظت آن می باشد .
تابلوی سلولی (cubicle type assembly) : تابلوی تمام بسته ای است که از نوع ایستاده می باشد و ممکن است از چند قسمت و یا خانه تشکیل شده باشد .
تابلوی چند سلولی (multi cubicle type assembly) : ترکیبی از چند سلول که از نظر مکانیکی به هم پیوسته اند .
تابلوی میزی (desk type assembly) : تابلوی تمام بسته ای که صفحۀ کنترل آن افقی یا شیب دار و یا ترکیبی از این دو باشد .
تابلوی جعبه ای (box type assembly) : تابلوی تمام بسته ای که برای نصب روی سطوح قائم در نظر گرفته شده است .
تابلوی چند جعبه ای (multi box type assembly) : ترکیبی است از چند جعبه که به صورت مکانیکی به هم پیوسته بوده و ممکن است روی قاب نگهدارنده واحد و یا قاب های مجزا نصب شود .
محل نصب : تابلوهای برق را می توان از نظر محل نصب به دو گروه کلی تقسیم کرد .
تابلوی داخل ساختمان (assembly for indoor installation) : تابلویی که برای استفاده در محل هایی با شرایط عادی کار در داخل ساختمان ها طراحی شده است .
تابلوی هوای آزاد (assembly for outdoor installation) : تابلویی که برای استفاده در شرایط عادی کار در هوای آزاد طراحی شده است .
روش نصب : قسمت های ثابت - قسمت های کشوئی و جداشدنی
قسمت های ثابت (fixed parts) : در مورد قسمت های ثابت ، وصل کردن و یا باز کردن اتصالات مدارهای اصلی باید در مواقعی که تابلو بی برق است عملی شود . به طور کلی برداشتن یا نصب کردن قسمت های ثابت ایجاب می کند که از نوعی ابزار استفاده شود ، در این صورت جدا کردن یکی از قسمت های ثابت ممکن است به بی برق کردن همۀ تابلو یا قسمتی از آن منجر شود . تابلوهای ثابت یا از انواع تابلوهای این گروه می باشند ، تابلوهای مدولار فیکس نیز نوعی از تابلوهای ثابت می باشد که هر سلول آن دارای شینه کشی عمودی و قابل خانه بندی متغییر (محفظه بندی شده) برای نصب کلیدهای مختلف ، فیوزها و وسایل اندازه گیری برای فرمان موتورها و غیره بوده و مجهز به شینۀ اصلی افقی برای توسعه به چند سلول نیز می باشد .
قسمت های کشوئی و جداشدنی (withdraw able & removable parts) : سلول های دارای قسمت های جدا شدنی و قسمت های کشوئی به نحوی طراحی می شوند که بتوان تجهیزات الکتریکی آنها را با ایمنی کامل از مدار اصلی در حالیکه برق دار است جدا و یا به آن وصل کرد . در این سلول می باید حداقل فواصل هوایی و خزشی در وضعیت های مختلف و همچنین در حال تغییر از وضعی به وضع دیگر ، رعایت شوند . قسمت های جدا شدنی باید دارای حالات وصل و جدا شده باشند ؛ تابلوهایی که دارای تجهیزات کشوئی و یا plug in می باشند ، در این گروه قرار می گیرند . قسمت های کشوئی علاوه بر حالت های فوق باید دارای حالت قطع بوده و ممکن است دارای حالت آزمون یا وضعیت آزمون نیز باشند و استقرار در محل هر یک از حالات می باید به روشنی قابل تشخیص باشد ، این نوع از تابلوها به نام تابلوهای کشوئی شناخته می شوند و دارای حالات ذیل می باشند :
حالت وصل : در این حالت مدار قدرت و فرمان وصل بوده و برق دار هستند .
حالت آزمون : در این حالت مدار قدرت قطع بوده و مدار فرمان وصل و برق دار می باشد .
حالت قطع : در این حالت مدار قدرت و فرمان هر دو قطع می باشند .
مکانیزم قطع و وصل مدار قدرت و فرمان بسته به نوع طرح تفاوت دارد ولی اصولا برای مدارقدرت از طریق اتصال چند شاخه که به باسبارهای قائم درگیر می شود و برای مدارهای فرمان از طریق ترمینال های نر و مادگی و یا کانکتور می باشد .
شرایط نصب از نظر قابلیت انتقال :
تابلوی ثابت : تابلویی که برای نصب دائمی طراحی شده است ؛ مثل نصب روی کف یا دیوار
تابلوی قابل انتقال : تابلویی است که به سادگی از یک محل مورد استفاده به محل دیگر قابل انتقال بوده و بدین منظور طراحی شده است .
درجه حفاظت : درجۀ حفاظتی را که یک تابلو در برابر تماس با قسمت های برق دار ، ورود اجسام خارجی و مایعات تأمین می کند ، توسط علامت اختصاری مشخص می شود .
Ip: Index of Protection
Ip: International Protection
اعدادی که در سمت راست علامت اختصاری قرار می گیرند به ترتیب بیانگر :
حفاظت در مقابل اجسام خارجی و تماس
حفاظت در مقابل نفوذ آب و مایعات
حفاظت در مقابل ضربه های مکانیکی
علاوه بر مشخصات فوق درجۀ حفاظتی دیگری نیز برای حفاظت در برابر مواد قابل انفجار تعریف می گردد :
(Sch) : حفاظت در برابر هوایی که ممکن است قابل احتراق یا انفجار باشد .

 
جدول زیر درجات حفاظت و تعریف آنها را که در بندهای 1 و 2 آمده است ، نشان می دهد .
اولین رقم سمت راست Ip   دومین رقم سمت راست Ip
0   0
1   1
2   2
3   3
4   4
5   5
6   6
_   7
_   8
 
بند 1 - اولین رقم مشخصه Ip : حفاظت در مقابل تماس و نفوذ اجسام خارجی
(0) - حفاظتی از اشخاص در مقابل تماس با قسمت های متحرک و باردار در داخل تابلو وجود ندارد . حفاظتی برای وسایل در برابر نفوذ اجسام جامد خارجی وجود ندارد .
(1) - حفاظت در مقابل تماس اتفاقی سطح بزرگی از بدن با قسمت های متحرک و یا باردار داخل تابلو وجود دارد . حفاظت در مقابل نفوذ اجسام جامد خارجی بزرگ وجود دارد .
(2) - حفاظت در مقابل تماس با قسمت های متحرک و یا باردار داخل تابلو با انگشتان وجود دارد . حفاظت در مقابل نفوذ اجسام خارجی جامد با اندازۀ متوسط وجود دارد .
(3) - حفاظت در برابر تماس با قسمت های متحرک و یا باردار در داخل تابلو توسط ابزار ، سیم ها و یا اجسامی با ضخامت بیش از وجود دارد . حفاظت در برابر نفوذ اجسام خارجی جامد کوچک وجود دارد .
(4) - حفاظت در برابر تماس با قسمت های متحرک و یا باردار داخل تابلو توسط ابزار ، سیم ها و یا اجسامی با ضخامت بیش از وجود دارد . حفاظت در برابر نفوذ اجسام خارجی جامد کوچک وجود دارد .
(5) - حفاظت کامل در مقابل تماس با قسمت های متحرک و یا باردار در داخل تابلو وجود دارد . حفاظت در مقابل گرد و غبار مضر وجود دارد ؛ از نفوذ گرد و غبار بطور کلی جلوگیری نشده اما گرد و غبار نمی تواند به مقداری که در عملکرد رضایتبخش وسایل داخل تابلو تداخل نماید داخل تابلو شود .
(6) - حفاظت کامل در مقابل تماس با قسمت های متحرک و یا باردار در داخل تابلو وجود دارد . حفاظت در مقابل نفوذ گرد و غبار وجود دارد .
بند 2 - دومین رقم مشخصه Ip : حفاظت در مقابل نفوذ آب و مایعات
(0) - حفاظتی وجود ندارد .
(1) - حفاظت در مقابل قطرات آب متراکم وجود دارد . قطرات آب متراکم شده نباید اثر مضری بر روی تابلو داشته باشد .
(2) - حفاظت در مقابل قطرات مایع وجود دارد . زمانی که تابلو با زاویۀ نسبت به حالت عمودی ایستاده است ، قطرات مایع که بر روی تابلو می ریزند نباید آسیبی به تابلو برسانند .
(3) - حفاظت در مقابل باران وجود دارد . آب باران در زاویه مساوی و کوچکتر از نسبت به حالت عمودی نباید هیچگونه آسیبی به تابلو برساند .
(4) - حفاظت در مقابل پاشیدن مایع وجود دارد . مایع پاشیده شده از هر جهت نباید آسیبی به تابلو برساند .
(5) - حفاظت در مقابل پاشیدن آب تحت فشار وجود دارد . آب پاشیده شده از یک شیلنگ فشار بالا از هر جهت نباید آسیبی به تابلو برساند .
(6) - حفاظت در مقابل شرایط موجود در عرشۀ کشتیها وجود دارد . آب دریا در هنگام طوفان نباید داخل تابلوهای تحت شرایط پیش بینی شده شود .
(7) - حفاظت در مقابل غوطه ور شدن در آب وجود دارد . نباید امکان ورود آب به داخل تابلو تحت شرایط پیش بینی شدۀ فشار و زمان وجود داشته باشد .
(8) - حفاظت در مقابل غوطه ور شدن در آب برای مدت زمان نامشخص تحت فشار مشخص شده وجود دارد .
روش های حفاظت افراد : روش های حفاظت افراد در برابر برق گرفتگی یکی دیگر از طبقه بندی های تابلوهای فشار ضعیف و متوسط می باشد .
حفاظت در برابر هر نوع تماس مستقیم و غیرمستقیم ( با استفاده از ولتاژ خیلی پائین )
حفاظت در برابر تماس مستقیم به منظور جلوگیری از تماس خطرناک اشخاص با قسمت های برق دار که می توان با رعایت روش های مناسب در ساختمان تابلو یا انجام اقدامات اضافی در هنگام نصب تابلو تأمین نمود .
حفاظت در برابر تماس غیر مستقیم مانند حفاظت با استفاده از مدارهای حفاظتی برای اتصالی در داخل تابلو و در مدارهای خروجی تغذیه شده از تابلو ، حفاظت با استفاده از اقداماتی غیر از مدارهای حفاظتی مانند جدایی مدارها و عایق بندی کامل و ...
تخلیۀ بارهای الکتریکی : در مورد تابلوهایی که پس از قطع برق ، بار الکتریکی خطرناک در آنها باقی می ماند ، ( مانند خازن ها و غیره ) می باید لیبلی با نشانۀ خطر نصب نمود .
راهروی عملیاتی و نگهداری در داخل تابلوها : این راهروها می باید همیشه قفل باشند و همچنین مجهز به علائم اخطاری واضح باشند.