تابلو برق صنعتی چیست؟

تابلو برق صنعتی یک محفظه یا جعبه است که در جنس های مختلفی ساخته شده و به بازار عرضه می شود. داخل این محفظه تجهیزات و وسایل برقی مختلف را قرار می دهند و خود نیز دارای تجهیزاتی مانند کمپرسور، شیرهای دستی یا برقی، وسایل پنوماتیک و غیره است.

تابلو برق متشکل از اجزاء زیر است:

الف) محفظه ‌ی اصلی یا بدنه
یک جعبه یک یا چند سلولی می باشد که وظیفه محافظت از تجهیزاتی که داخل یا روی آن نصب شده‌اند را بر عهده دارد. عمدتاً بسته به نوع کاربردی که دارد از جنس پلاستیک، آهن و یا کامپوزیت‌ تولید می‌شود. هر محفظه عدد IP مخصوص به خود را دارد، که نمایانگر میزان نفوذپذیری آن در برابر عوامل محیطی می‌باشد.

ب) کلید ها
مسئولیت قطع و وصل کردن جریان مدارها را عهده دار هستند و در نمونه‌های گوناگون در تابلوها نصب خواهند شد. در مقاله‌ی “کلید مینیاتوری” پیرامون کلیدهای مینیاتوری که از حائز اهمیت‌ترین انواع کلیدها می‌باشند. به طور جامع کلیدهای مینیاتوری را مورد بررسی قرار داده‌ایم.

در سیستم اتصال به زمین
همه سلول‌های تابلو برق به رسانای اتصال زمین متصل شده و مسئولیت ایمنی افراد در مقابل برق‌ گرفتگی را عهده‌دار می‌باشند.

۲- محافظت از افراد
محفظه‌ ی تابلو برق از تماس افراد با تجهیزات حامل جریان ممانعت خواهد کرد و خطر برق‌ گرفتگی را کاهش می‌دهد.

۳- حفاظت از تجهیزات الکتریکی در مقابل عوامل محیطی
رطوبت زیاد و افزایش دما در محفظه‌ ی تابلو عواملی می‌باشند که قادر خواهند بود در عملکرد تابلو اختلال ایجاد کنند.

الف) حفاظت در مقابل نفوذ آب
رقم اول سمت چپ عدد IP تعیین کننده میزان نفوذپذیری آب به محفظه می‌باشد.

ب) محافظت در برابر دمای شدید
دمای شدید به تجهیزات الکترونیکی آسیب وارد می‌کند یا کارکرد صحیح آن‌‌ها را دچار اختلال خواهد کرد. به منظور ممانعت از افزایش شدید دمای درون محفظه عمدتاً از ابزار آلات تهویه استفاده می‌‌گردد. برای طراح‌ریزی سیستم تهویه نیاز است نوسانات دما در طول شبانه ‌روز، شرایط جغرافیایی مکان نصب و گرمای ناشی از کارکرد تجهیزات الکتریکی داخل محفظه مد نظر قرار داده شود.

انواع تابلو برق از نظر ساختار

۱- Flat Control Panel
این تابلو ها که ساده ‌ترین و ارزان قیمت‌ترین نوع تابلو می‌باشند عمدتاً برای فرمان و PLC مورد بهره‌بری قرار می‌ گیرند.

۲- Console control Panel
این تابلوها با شکل کنسولی به سادگی امکان ارتباط اپراتور و تجهیزات را برقرار خواهد کرد.

۳- Break Front Panel
این تابلوها که به اصطلاح تابلوهای انحنا دار نامیده می‌شوند، امکان بهره‌بری بیشتر از سطح جلویی تابلو را در اختیار کاربر قرار می‌دهد.

تابلو ها از منظر ساختار، ابعاد و اندازه به شش دسته تقسیم می‌شوند:

۱- PLC Panel
تابلوی تخت یک یا چند سلولی که PLC و کنترلر ها در آن قرار داده می‌شوند.

۲- MCC Panel
این تابلوها زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرند که شمار زیادی موتور و عملگرهای موتوری در سیستم موجود هستند. در این شرایط راه ‌اندازها و محافظ‌های روی تابلویی جدا نصب خواهند شد.

۳- APFC Panel
این تابلو به نام‌های تابلوی اصلاح ضریب توان و تابلوی بانک خازنی معروف می‌‌باشند. این تابلو در مواقع لزوم به منظور بهبود ضریب توان مورد استفاده قرار می‌گیرد.

۴- PCC Panel
این تابلو در صنایع عظیم که به اندازه‌ گیری مقطعی پارامتر ها و تغییر آن‌ها نیاز است مورد استفاده قرار می‌گیرند.

۵- LT Panel
این تابلوهای در محل‌های نیازمند به توزیع فشار ضعیف، نظیر هتل‌ها و بیمارستان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

۶- HT Panel
این تابلوها در پست‌ های توزیع ، که با توزیع فشار قوی در ارتباط می‌باشند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

تابلوهای برق از نظر سطح ولتاژ

تابلوهای برق از نظر سطح ولتاژ به دو دسته زیر تقسیم‌بندی می‌گردند:

• تابلو فشار متوسط (MV)
• تابلو فشار ضعیف (LV)

تابلو برق با فشار متوسط

تابلوهای فشار متوسط عمدتاً در سطح ولتاژ ۱ تا ۳۶ کیلو ولت قرار می‌گیرند و به صورت چند سلولی مونتاژ خواهند شد. تجهیزات داخل این تابلو ها شامل انواع کلیدهای قدرت یا دژنکتور، ترانسفورماتور های اندازه گیری جریان و ولتاژ، کلیدهای جدا کننده زمین، کنتاکتور های فشار متوسط، رله، باس بار، لوازم و تجهیزات کنترلی است

تابلو برق فشار ضعیف

تابلو های فشار ضعیف در ابعاد استاندارد تهیه می‌شود و بسته به نیاز به کلید های اتوماتیک و یا ترکیب کلید و فیوز های گوناگون و ایضاً دستگاه‌ های اندازه گیری و غیره برای مدار های خروجی تجهیز خواهند شد.

این تابلوها بسته به مکان نصب آنها از متریال‌های عایق، چدن، ورقه‌های آهن و به اشکال گوناگون: دیواری، توکار و روکار، همچنین ایستاده برای فضاهای آزاد یا سرپوشیده ساخته می‌شوند. این تابلوها عمدتاً از جلو دارای دربی می‌باشند که دسته کلیدها، لوازم اندازه گیری، انواع پوش باتن و همچنین لامپ سیگنال بر روی آن متصل می‌شوند و بسته به نوع نیاز امکان دارد در قسمت پشت تابلو باز یا بسته باشد.

انواع تابلو فشار ضعیف

تابلو های فشار ضعیف در سطح ولتاژ کمتر از ۱۰۰۰ ولت قرار گرفته‌اند. ولتاژ نامی تابلوهای فشار ضعیف بیشتر تا ۶۹۰ ولت و ولتاژ سرویس تا ۵۰۰ ولت است. تابلوهای فشار ضعیف عمدتاً در سه نوع زیر می‌باشند:

الف) Wall Mounted

ب) Free Standing

پ) تابلوی ایستاده کشویی

تابلوهای فشار ضعیف استفاده شده در برق ساختمان با مد نظر قرار دادن مکان و موقعیت آن‌ها در قیاس با منبع تغذیه و وظیفه و نقش آن‌ها در سیستم کنترل و توزیع برق در گروه‌های زیر طبقه بندی می‌شوند.

تابلوی اصلی فشار ضعیف:

در پست برق و به طرف فشار ضعیف ترانس متصل می‎باشد و مسئولیت توزیع و کنترل برق مجموعه را بر عهده دارد.

تابلوهای نیمه اصلی فشار ضعیف:

تابلو های برق بلوک ساختمانی یا بخش جداگانه‌ای از مجموعه را توزیع کرده و یا از تابلوی اصلی تغذیه می‌کند.

تابلوهای فرعی تأسیسات و تجهیزات:

به جهت توزیع و کنترل سیستم‌های برقی بخصوص در بعضی ساختمان‌ها نظیر موتورخانه، آشپزخانه، رختشوی خانه و … تابلوهای فرعی مورد استفاده قرار می‌گیرد که از تابلوی اصلی تغذیه می‌کنند.

تابلو فرعی روشنایی:

این تابلوها به منظور توزیع و کنترل برق روشنایی و پریزهای عمومی کارایی دارند و بوسیله تابلوی اصلی تغذیه می شوند.

طرح ساخت تابلو برق

برای ساخت تابلو برق دو نوع طراحی انجام شده است:

1. رایزر دیاگرام که محل تابلو در آن ذکر شده است.
2.  نقشه درون تابلو (که خطوط- فیوز و کلیدها در آن رسم شده است).

در ساختار تابلو برق می‌بایست نکات زیر رعایت گردد:

• نکات مرتبط با رعایت مسائل ایمنی بر پایه نشریه سازمان برنامه و بودجه و یا ۱۱۰ باشد.
• رنگ‌آمیزی شین‌ها با رنگ نسوز.
• کلید ورودی باید اتوماتیک باشد. در مواردی که از کلید و فیوز مجزا استفاده شود کلید باید قبل از فیوز نصب گردد. به گونه‌ای که با خاموش شدن کلید، فیوز نیز قطع شود. کلید اصلی تا جایی که امکان داشته باشد، گردان باشد و فیوز فشنگی مورد استفاده قرار گیرد.
• سیم کشی درون تابلو با سیم مسی تک لا با عایق حداقل ۱۰۰۰ ولت با مقطع متناسب انجام خواهد گرفت.
• ارتفاع بالاترین دسته کلید تابلو از ۱۷۵ سانتیمتر نمی‌بایست بیشتر شود و همچنین قسمت میانی از سطح زمین می‌بایست ۱۶۰ سانتیمتر باشد.
• استفاده از سیم ۱٫۵ به منظور روشنایی با کلید مینیاتوری ۱۰ آمپر و سیم ۲٫۵ جهت پریز با کلید مینیاتوری ۱۶ آمپر باشد.
• محاسبه کابل بوسیله سطح مقطع انجام پذیرد.

تابلو برق‌ها ساختارهای متفاوت و گوناگونی دارند که می‌توان آن‌ها را از این نظر دسته بندی نمود:

تابلو برق Metal Enclosed
این نوع از تابلو برق دارای یک محفظه فلزی است که تمامی تجهیزات تابلو برق شامل کلیدها، ترانس‌های جریان و ولتاژ، لوازم اندازه گیری، شینه‌ها و … داخل آن قرار می‌گیرد.

تابلو برق Metal Clad
این نوع از تابلو برق، زیر مجموعه تابلو برق Metal Enclosedقرار می‌گیرد. ساختار این نوع از تابلو برق به این صورت است که دارای محفظه‌های مختلف به صورت جداگانه است و قطعات مختلف جدا از هم قرار می‌گیرند. این کار به این دلیل انجام می‌شود که در صورت ایجاد خطا در یکی از قطعات و محفظه‌ها، سایر قطعات دچار آسیب نشوند.

تابلو برق Compartment Type
این نوع از تابلو برق نیز زیر مجموعه تابلو برق Metal Enclosed قرار می‌گیرد. ساختار این نوع، مخالف مدل قبلی است و به این صورت است که در آن‌ها محفظه‌های قطعات به یکدیگر متصل هستند و از هم جدا ساخته نمی‌شوند.

تابلو برق کشویی یا Withdrawable
این تابلو برق از ایمنی بیشتری و همچنین سرویس راحت‌تری برخوردار است. به همین دلیل است که از تابلو برق کشویی جهت کنترل موتورها استفاده می‌شود.

تابلو برق رک (Rack)
این تابلو برق صنعتی به صورت قفسه ساخته می‌شود و انواع محفظه‌های کنترل، مخابراتی، اندازه گیری و الکترونیکی بر روی تابلو برق رک قرار می‌گیرد.

تابلو برق Swing
تابلو برق Swing تقریبا مانند مدل رک می‌باشد و به همین دلیل آن را از نوع رک می‌دانند. این نوع از تابلو برق دارای درب شیشه‌ای متحرک می‌باشد که دلیل قیمت بالای آن است. در تابلو برق Swing می‌توان پشت تمامی تجهیزات را مشاهده نمود و این دلیلی است برای راحتی استفاده از آن‌ها.

انواع تابلو برق از نظر محل نصب

محل نصب تابلو برق صنعتی یکی از مهم‌ترین فاکتورهای تاثیرگذار بر کارایی تابلو برق است. این موضوع می‌تواند حتی روی نحوه ساخت تابلو برق نیز تاثیر بگذارد. تابلو برق‌ها از نظر محل نصب به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند:

تابلو برق داخلی یا Indoor
این نوع از تابلو برق در محیط‌های بسته مانند داخل سالن، سوله، کارگاه و … نصب می‌شود و در این مکان‌ها کاربرد دارد.

تابلو برق فضای باز یا Outdoor
این تابلو برق‌ها به صورتی خاص طراحی شده‌اند و این طراحی خاص آن‌ها را برای نصب در محیط باز آماده و مهیا می‌نماید.

انواع تابلو برق از نظر ولتاژ

تابلو برق صنعتی از نظر ولتاژ به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

تابلو برق ولتاژ پایین یا LV
تابلو برق ولتاژ متوسط یا MV
تابلو برق ولتاژ قوی یا HV

معیارهای اصلی خرید تابلو برق

همان طور که گفتیم برای انتخاب و خرید تابلو برق باید به معیارهای خاصی توجه کنید تا انتخاب درستی را در این باره انجام دهید. در حالت کلی حتما به معیارهای ذکر شده در پایین توجه کنید تا خرید خوبی را داشته باشید، این معیارها عبارتند از:

مدل تابلو برق که می تواند شامل مدل های ایستاده، دیواری، روکار، توکار، جعبه ای، رک و غیره باشد.
حداکثر مقدار ولتاژ و جریان مورد نظر تابلو برق را انتخاب کنید.
جنس تابلو برق را انتخاب کنید که می توانید از بین مدل های فلزی، استیل، آلومینیومی، پلاستیکی و غیره باشد.
مکان نصب تابلو بر اساس درونی یا بیرونی را تعیین کنید.
استاندارهای مورد استفاده برای محافظت از دستگاه را بررسی کنید.
وجود یا عدم وجود ویژگی های مختلف مثل ضد آب و ضد گرد و خاک را بررسی کنید.
ثابت یا کشویی بودن ساختار دستگاه را چک کنید.
امکان توسعه و تطبیق پذیری دستگاه با امکانات جدید را چک کنید.
به برند تولید کننده تابلو برق دقت کنید.

بدنۀ تابلو برق

ﺑﺪﻧۀ ﺗﺎﺑﻠﻮ مسئولیت ﻧﮕﻬﺪاری ﺗﺠﻬﻴﺰات در مکان ﻧﺼﺐ ﺷﺪه و همچنین محافظت از آﻧﻬﺎ در مقابل ﺑﺮﺧﻮردﻫﺎی ناگهانی و ناخواسته را ﺑﺮ ﻋﻬﺪه دارد. بدنه از ﻣﻮاد ﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖ، ﭘﻼﺳﺘﻴﻚ ﻳﺎ آﻫﻦ ﻛﻪ ﺑﻪ روش ﭘﻮﺳﺘﻪ ای ﺳﺮد، ﻧﻮرد ﺷﺪه، ﺳﺎﺧﺘﻪ شده‌است. ﺿﺨﺎﻣﺖ ورق ﺗﺎﺑﻠﻮﻫﺎی آﻫﻨﻲ مطابق با دﺳﺘﻮراﻟﻌﻤﻞﻫﺎی ﻣﻮﺟﻮد و ﺑﺎ در مدنظر قرار دادن موارد زیر ﺗﻌﻴﻴﻦ می‌گردد.

• مکان قرار گرفتن تابلو
• محل ورود و خروج رساناها
• فرم بدنه (ایستاده، دیواری، بیرونی، درونی و …)
• فرم ساخت تابلو (یکپارچه، جدا از هم)
• کاربرد تابلو برق
• فرودگاه ها
• بیمارستان ها
• ساختمان‌ها به منظور تأمین برق مورد استفاده در ساختمان
• کارخانجات به منظور توزیع برق روشنایی، مصارف عمومی، تأمین برق ماشین آلات

در تابلو های بزرگ که جریان مصرف کننده‌ها بالا است. شمش یا شینه کشی جایگرین سیم کشی داخل تابلو می‌شود. شینه‌ها دارای سطح مقطع به نسبت بزرگی هستند و می توانند مقادیر زیادی جریان را از خود عبور بدهد بدون آن که افت ولتاژ قابل ملاحظه ای رخ بدهد.
در تابلوهای توزیع، از تجهیزاتی نظیر پاورمتر یا ولت متر به منظور نمایش پارامترهای الکتریکی مانند توان مصرفی، ولتاژ، جریان، انرژی و… استفاده می‌شود. همچنین وسایل حفاظتی نظیر رله‌های جریان اضافی و فیوزها نصب خواهند شد.

نکات قابل توجه در طرح‌ریزی تابلو برق

شرایط محیط

وجود مواد آلاینده و خورنده، دما، برخورد اجسام محکم خارجی، رطوبت، ارتفاع از سطح دریا، پاشیدن آب، تنش های مکانیکی، مجاورت با فضای سبز و گیاهان آپارتمانی، حیوانات کوچک نظیر موش، نور خورشید، باد، تأثیرات الکترومغناطیسی و الکترواستاتیکی تجهیزات، احتمال یونیزاسیون و…
مکان نصب تابلو: فضای آزاد و فضای بسته.

نوع تابلو

توزیع و یا کنترل.
موقعیت دسترسی به تابلو و تجهیزات آن: تابلوی ایستاده، تابلوی دیواری، محل ورود و خروج کابل ها، درب دسترسی به تجهیزات داخل تابلو، شیوه بهره برداری، کنترل، سرویس و تعمیرات تابلو.

امکانات موجود

به منظور تولید تابلو، حمل و نقل و نصب آن.

شرایط مصرف کنندگان

شمار مصرف کننده ها، میزان و نوع توان مصرفی، تعداد فازها، شیوه اتصال به شبکه (ستاره – مثلث و …)، تجهیزات محافظتی مورد نیاز (فیوز، بی متال، کنترل فاز و …)، شیوه استفاده از دستگاه‌ها (به شکل مستقل یا به هم پیوسته)، میزان فاصله مصرف کننده از تابلو، دمای محیط و درون تابلو، ضرایب هم زمانی بارها، ضرایب همجواری کابل ها و…

بررسی اقتصادی طرح پیشنهادی

کلیه وسایل و تجهیزات می‌بایستی بر اساس استانداردهای معتبر نظیر IEC انتخاب شوند. در گزینش تجهیزات باید سادگی در نصب، سرویس، تعمیر و نگهداری آنها مورد توجه قرار بگیرد. از هر ترمینال تنها برای متصل شدن به یک رسانا استفاده می‌شود و از محکم شدن رسانا در درون ترمینال اطمینان کافی را حاصل کنید. نمای تک خطی هر سلول بر روی همان سلول ترسیم شود.

روشنایی درون هر سلول با بهره‌بری از یک حباب حفاظت شده (نظیر چراغ تونلی) با لامپ ۱۰۰ وات و کلید آن که به شکل میکروسوئیچ به درب تابلو متصل می‌باشد تأمین می‌گردد. در تابلو های فشار متوسط اگر فاصله‌های ایمنی رعایت شوند این حباب در داخل سلول به کار گذاشته می‌شود و در غیر این صورت بوسیله روشنایی مکان نصب تابلو تأمین خواهد شد (لامپ می‌بایست گونه‌ای نصب شود که نور آن به طور کامل درون سلول را روشن کند).

پلاک مشخصات تابلو از جنس قابل قبول و مقاومی ساخته و در محل ثابتی نصب شود. اطلاعات زیر باید در آن مندرج شود:

• نام سازنده یا مشخصات آن
• شماره سریال
• ولتاژ اسمی
• جریان اسمی
• فرکانس اسمی
• سال ساخت