راهنمای جامع تابلو برق فشار قوی

[toc]

سیستم‌های الکتریکی، تجهیزات مختلفی دارند، یکی از مهم‌ترین این تجهیزات تابلو برق است که منبع یا به‌نوعی کنترل‌کننده‌ یک مدار الکتریکی است. استفاده از یک تابلو برق صنعتی نیاز به شناخت و مهارت کافی دارد. بدون آشنایی با تابلو برق و انواع آن ازجمله تابلو برق فشار قوی نمی‌توان یک مدار الکتریکی درست و ایمن ایجاد کرد.

بنابراین اولین گام در کاربرد تجهیزات الکتریکی و ایجاد مدارهای برق‌شناخت تابلو برق و انواع آن است. همان‌طور که در مقاله تابلو برق فشار متوسط توضیح دادیم هریک از انواع تابلوهای برق محدوده ولتاژ خاصی را تأمین می‌کنند.

 در سال‌های گذشته از تابلوهای برق تنها در نیروگاه‌ها یا تأسیسات عظیم دولتی استفاده می‌شد، در دهه‌های کنونی بسیاری از کارخانه‌ها و شرکت‌های کوچک نیز از این تجهیزات استفاده می‌کنند. در ادامه اطلاعات بیشتری را در رابطه با تابلو برق بیان خواهیم کرد.

تابلو برق یا پست توزیع‌کننده برق چیست؟

هنگام ساخت یک مدار الکتریکی تمامی کلیدهای مربوط به برقراری ولتاژ، جریان، فرکانس، کنترل، حافظت و قطع و وصل از سیستم برق را درون یک محفظه  اصلی قرار می‌دهند، این محفظه همان تابلو برق یا به‌اصطلاح برد است. درواقع تمامی کلیدهای مربوط به جریان برق روی این صفحه قرار می‌گیرد. تابلو برق به‌ویژه نقش حفاظتی اساسی در جریان الکتریکی را دارد.

علاوه بر موارد ذکرشده، تابلو برق دسترسی اپراتور را به‌تمامی هیئت‌رئیسه‌های مدار راحت‌تر می‌کند. اینکه در چه مداری از چه نوع تابلو برقی استفاده شود، نکته اساسی است. تابلو برق دارای انواع مختلف تابلو برق فشار ضعیف، فشار متوسط و تابلو برق فشار قوی است. با توجه به ولتاژ جریان برقی که در مدار الکتریکی به کار می‌رود، نوع تابلو برق مشخص می‌شود.

به‌طورکلی یک سیستم طبقه‌بندی وجود دارد که بر اساس آن برای ولتاژ بین ۰ تا ۴۹ از تابلو برق فشار ضعیف، ولتاژ ۵۰ تا ۱۰۰۰ از تابلو برق فشار متوسط و برای ولتاژهای بیش از ۱۰۰۰ تا حدود ۵۰۰۰ از تابلو برق فشار قوی استفاده می‌شود. در ادامه به بررسی تابلو برق فشار قوی می‌پردازیم.

تابلو برق فشار قوی چیست؟

اگر یک تابلو برق جریان برق با ولتاژ بالای ۱۰۰۰ ولت را تأمین کند، اصطلاحاً تابلو برق فشار قوی نامیده می‌شود. بنابراین به‌سادگی می‌توان متوجه شد که اصطلاح ضعیف، متوسط یا قوی در تابلو برق مربوط به مقدار جریانی است که تأمین و توزیع می‌کند.

هرچه موتوربرق و تجهیزاتی که به ‌کار می‌برید پرقدرت‌تر باشند، نیاز به ولتاژ بیشتر و درنتیجه تابلو برق فشار قوی دارید‌. این تابلوها به‌طورمعمول ولتاژهای ۱۰۰۰ تا ۴۱۶۰ را تأمین می‌کنند و در صنایع بزرگ استفاده می‌شوند.

ازآنجایی‌که یک تابلو برق علاوه بر تأمین برق، نقش حفاظت از موتورها را نیز دارد، واجب است که در ساخت آن از اجزا و قطعات باکیفیت و استاندارد استفاده شود. بنابراین در ساخت و به‌کارگیری تابلو برق کوچک‌ترین ساده‌انگاری ممکن است به بروز حوادث جبران‌ناپذیر ختم شود.

برای حفاظت و خنک کردن این تابلوها همانند تابلو برق فشار متوسط بیشتر از گاز SF6  استفاده می‌شود. حال که به‌طور مختصر با تابلو برق فشار قوی آشنا شدیم، به بررسی اجزا و قطعات این وسیله می‌پردازیم.

اجزای تابلو برق فشار قوی را بشناسیم

اجزای تابلو برق فشار قوی باید به‌گونه‌ای طراحی و به‌کاربرده شوند که یک جریان برق مناسب را فراهم کنند و به‌خوبی از این جریان محافظت کنند، این اجزا شامل موارد زیر هستند:

• ترانس
• کابل‌ها
• کلیدها شامل کلید عایق و کلید قطع بار
• فیوز
• بریکر
• کنتاکتور
• شینه‌های داخلی
• سایر تجهیزات پایش و حفاظت الکتریکی

در ادامه هریک از این اجزا را منحصراً بررسی می‌کنیم تا با نقش آن در یک تابلو برق فشار قوی آشنا شویم.

ترانس: به‌طورکلی چند نوع ترانس در ساخت یک تابلو برق فشار قوی به کار می‌رود. ترانس فورماتور، ترانس صفر یا زمین و ترانس تغذیه‌کننده داخلی از انواع آن هستند. به‌طورکلی نقش ترانس را می‌توان این‌گونه تشریح کرد.

هر تابلو برق فشار قوی نیازمند اندازه‌گیری مقدار جریان الکتریسیته عبوری از قسمت‌های مختلف مدار است. برای اندازه‌گیری و حفاظت از این مقدار از ترانس استفاده می‌شود. از ترانس صفر یا زمین هنگامی استفاده می‌شود که نقطه اتصال با زمین در دسترس نیست، بنابراین تخلیه بارها به زمین از طریق نقطه اتصال ترانس صفر انجام می‌شود.

کابل‌ها: از اجزای اصلی هر تابلو برق کابل‌های موجود در آن است که می‌تواند از نوع XLPE یا EPR باشد. جنس این اجزا معمولاً از فلز مس یا آلومینیوم است. کابل‌ها درون محفظه‌های ویژه‌ای قرار دارند که به آن‌ها باس‌بار یا شینه‌های داخلی گفته می‌شود.

کلیدها: کلید قطع بار برای مواقعی تعبیه‌شده که بخشی از تابلو برق نیاز به بررسی و تعمیرات دارد و به همین منظور لازم است، جریان آن بخش قطع گردد. بنابراین نباید تصور کرد که کلیدهای قطع بار برای قطع جریان کلی طراحی‌شده‌اند. این کلیدها تنها بخشی از مدار را به حالت بدون ولتاژ درمی‌آورند و معمولاً مدت‌زمان تحمل جریان اتصال کوتاه در آن‌ها یک ثانیه است.

فیوز: از آنجایی‌که یک تابلو برق فشار قوی مقدار زیادی برق را تأمین می‌کند، نیاز به حفاظت بالایی دارد. فیوزها نقش حفاظتی را در این تابلوها دارند. فیوزها تابلو برق را در هنگام افزایش غیرمجاز مقدار بار الکتریکی محافظت می‌کنند و با قطع به‌موقع جریان الکتریکی هنگام اتصال کوتاه یا افزایش بار، تابلو را از آسیب محافظت می‌نمایند.

بریکر: مدارشکن‌ها یا همان بریکرها از اجزای بسیار مهم یک تابلو برق هستند که قطع کردن، کنترل و همچنین حفاظت از جریان برق را به‌طور هم‌زمان انجام می‌دهند. بریکرها از سوییچ‌های کوچکی که به یک مگنت برقی وصل شده تشکیل می‌شوند.

همان‌طور که در مقاله تابلو برق فشار ضعیف و متوسط گفته شد می‌توان با اضافه کردن هیئت‌رئیسه‌های مخصوص به بریکرها قابلیت‌های دیگری مثل کنترل از راه دور یا تخلیه جریان به زمین را به آن‌ها اضافه کرد. بریکرها بیشترین نقش را در سیستم حفاظتی تابلو برق فشار قوی دارند و به هنگام حوادثی مثل سیل یا زلزله با عملکرد خود مانع آسیب به مدار الکتریکی می‌شوند.

کنتاکتور: بخشی از مدار هستند که برای باز و بسته کردن‌های پی‌درپی در مدار تعبیه‌شده‌اند و با هیئت‌رئیسه‌های on و off روی مدار کار می‌کنند. هیئت‌رئیسه‌های شروع کار موتور یا تغییر خازن‌ها به‌وسیله کنتاکتورها کنترل می‌شوند.

همچنین تجهیزات دیگری درون یک تابلو برق فشار قوی برای توزیع و کنترل برق وجود دارد که شامل سوییچ‌های قطع بار، رله الکتریکی، اجزای چفت‌کننده و… است.

مزایای استفاده از تابلو برق فشار قوی

1. ضریب ایمنی بالا: این محفظه‌ها با نقش حفاظتی خود و دارا بودن مدار شکن‌های قوی نقش اساسی در ایجاد امنیت در مدارهای الکتریکی می‌کنند.
2. مقاوم بودن نسبت به زلزله و آتش‌سوزی: مدار شکن‌های موجود در این تابلوها با قطع جریان در مواقع لزوم، این تجهیزات را در برابر زلزله و آتش‌سوزی حفاظت می‌کند. یکی از مشکلاتی که درگذشته برای نگه‌داری موتورهای برق وجود داشت، این بود که این موتورها در معرض باد و باران، رطوبت، صاعقه، آلودگی و سایر آسیب‌ها قرار داشتند. امروزه تابلوهای برق همانند جعبه‌ای محافظت‌کننده تمامی تجهیزات مربوط به یک موتوربرق را درون خود نگه‌داری می‌کنند.
3. قابلیت نصب در مناطق آب‌وهوایی مختلف: تابلوهای برق در مناطق رطوبی، مناطق مرتفع و حتی آب و هوای آلوده قابلیت نصب رادارند. بنابراین در تمامی مناطق کشور می‌توان این تابلوها را نصب و نگه‌‌داری کرد.
4. به‌صرفه بودن هزینه نگه‌داری و تعمیرات: به‌طورمعمول یک تابلو برق فشار قوی، کمتر دچار اختلال می‌شود و هزینه نگه‌داری از آن معمولاً پایین است. در ساخت این تابلوها معمولاً از تجهیزات مقاوم استفاده می‌شود، چراکه طراحی اولیه با ذهنیت کارکرد مداوم ۲۴ ساعته صورت می‌گیرد.
5. قابلیت کنترل دستی: تابلوهای برق این قابلیت رادارند که در صورت بروز هرگونه خطایی، همانند اتصال کوتاه به‌وسیله اپراتور کنترل و خاموش شوند. ازآنجایی‌که جریان عبوری از تابلو برق فشار قوی بسیار زیاد است، باید حتماً قابلیت کنترل دستی داشته باشد تا در صورت بروز هرگونه خطا با مداخله دستی کارشناسان کنترل شود.

تفاوت تابلو برق فشار قوی و فشار متوسط

تابلوهای برق فشار متوسط جریان برق ۵۰ تا ۱۰۰۰ولت را تامین می‌کنند. بنابراین واضح است که اجزای داخلی این تابلوها با تابلوهای برق فشار قوی متفاوت است. معمولا در کارخانه‌ها، ایستگاه‌های برق و ساختمان‌های تجاری از این نوع تابلوبرق استفاده می‌شود.

در ساختمان یک تابلوبرق متوسط بیشتر از کلیدهای mccb استفاده می‌شود. از آنجایی که این تابلوها تحمل کمتری در برابر افزایش فشاربارالکتریکی دارند، تعداد فیوزهای به کار رفته در آنها بیشتر است. باید دانست که برای ژنراتورهایی که ولتاژهای بسیار بالا و بیش از ۴۰۰۰ ولت از تابلو برق با فشار بسیارقوی استفاده می‌شود.

قیمت تابلو برق فشار قوی

به طور کلی قیمت یک تابلو برق فشار قوی به عوامل متعددی بستگی دارد، اما اینکه چه نوع قطع‌کننده‌ای در سیستم آن به کار رفته باشد، یکی از مهم‌ترین عوامل تاثیرگذار است. یک قطع کننده یا اصطلاحا مدارشکن می‌تواند از این انواع باشد، شامل:

۱‌. مدارشکن گازSF6: در اینجا از خاصیت عایق بودن این گاز برای قطع جریان مدار استفاده می‌شود. از آنجایی که این گاز به عنوان یک آلاینده محیط زیست شناخته می‌شود، به گونه‌ای درون محفظه‌ها نگه‌داری می‌شود که از نشت آن جلوگیری شود. باید گفت که این نوع از بریکرها یا مدارشکن‌ها جزو رایج‌ترین بریکرهای موجود در تابلو برق فشارقوی است.

۲‌. مدارشکن انفجار هوا: در این نوع از انفجار هوای فشرده برای قطع جریان در مدار استفاده می‌شود. هنگامی که مقدار یونیزاسیون مدار الکتریکی به صفر می‌رسد، هوای فشرده داخل محفظه دچار انفجار کوچک شده و سبب قطع جریان الکتریکی می‌گردد.

۳‌. مدارشکن روغنی: در این دسته درون مخزن روغنی محیطی برای حفاظت و قطع جریان مدار در مواقع لزوم استفاده می‌شود. روغنی که درون محفظه تعبیه شده هم نقش حفاظت کننده و هم نقش قطع‌کننده جریان برق را دارد.

۴‌. مدارشکن وکیوم یا فضای خلا: در این‌جا پس ازآنکه جریان صفر شد، یونیزاسیون بین دو حامل جریان نیز قطع می‌گردد و به مقدار صفر می‌رسد. این نوع مدارشکن حتی قادر است ولتاژهای بسیار بالاتر را با سرعت زیادی قطع کند، اما به علت هزینه ‌بر بودن کمتر در تابلوهای برق مورد استفاده قرار می‌گیرد.

با توجه به نوع قطع کننده به کار رفته قیمت تابلو برق متفاوت خواهد بود،گرانترین نوع قطع‌کننده نوع هوایی آن است که با انفجارهوای فشرده به قطع جریان مدار منجر می‌شود.

به طور کلی اینکه تابلو برق ساخت چه کشوری است و در ساخت آن چه نوع تجهیزات و فناوری به کار رفته عامل تعیین‌کننده قیمت آن است. ممکن است تابلوهای برق فشار قوی هزینه‌هایی برای شما دربر داشته باشد اما ضریب ایمنی تجهیزات یک موتوربرق را چندین برابر افزایش می‌دهند.