تابلو برق چیست؟ | انواع و کاربرد

تابلو برق چیست؟

تابلو برق یک محفظه برای سیم‌کشی و نصب تجهیزات الکتریکی است که لوازمی مثل کلیدها، فیوزها، رله‌ها، کنترلرها، قطع کننده‌ها، ترانسفورماتورهای جریان پتانسیل و همچنین نمایشگرهای مختلف روی آن نصب می‌ شود. این جعبه ممکن است هم با اهداف کاربردی و هم برای زیبایی طراحی‌شده باشد که کلیه کابل‌های برق و کنترل به این محفظه هدایت می‌ شوند. به‌ منظور کنترل خطوط ورودی و خروجی، برق اضطراری و مانیتور کردن جریان و ولتاژ خطوط، استفاده از تابلو برق الزامی است. شرکت تک دیتا با بهره‌گیری از تیم متخصص و تجربه‌ گسترده قادر است در کوتاه‌ ترین زمان تابلو برق متناسب با نیاز شما را طراحی، تجهیز و نصب نماید.

از جمله عوامل دیگری که ضرورت و اهمیت تابلو برق را به ما یادآور می کند این است که تمامی قسمت‌های برق‌ دار در دسترس اپراتور قرار می‌ گرفتند، در نتیجه سازندگان و متخصصان را بر آن داشت تا درصدد افزایش ایمنی باشند. از این‌ رو آن‌ها تابلو برق را به شکل یک محفظه بسته طراحی کردند تا تجهیزات داخل آن غیر قابل‌ دسترس باشند.  امروزه برای هدایت و مدیریت برق یک اتاق سرور از تابلوهای برق استفاده می‌ شود.

طراحی و ساخت بی‌کیفیت تابلوهای برق می‌ تواند عواقب بدی نظیر آتش‌سوزی، قطع جریان، داغ کردن تجهیزات و غیره را در پی داشته باشد. از آنجایی‌ که سرور روم ها نقاط حساسی هستند، باید در طراحی و ساخت اتاق سرور استاندارد از تجهیزات باکیفیت برندهای معروف استفاده کرد.

انواع تابلو برق را بشناسیم!

تابلو برق از لحاظ جنس می‌ تواند به چند دسته تقسیم شوند که شامل:

تابلوهایی با جنس فولاد کربن و فولاد ضد زنگ : هر دو این تابلوها به دلیل دوام زیاد و مقاومت در برابر خوردگی، در ساخت تابلو برق صنعتی مورد استفاده قرار می‌ گیرند.

تابلو برق پلی کربنات : از ویژگی های این نوع تابلو می توان به مقاوت بالا، غیر رسانا و غیر مغناطیسی و مقاوم در برابر خوردگی اشاره کرد.

تابلو برق آلومینیومی : وزن سبک، هزینه کم و مقاومت در برابر خوردگی از دلایل اصلی انتخاب تابلو برق از جنس آلومینیوم است. در نتیجه از آن میتوان در محیط‌ هایی با شزایط نامساعد استفاده کرد؛ زیرا از استحکام بالایی برخوردار هستند.

فایبرگلاس : فایبرگلاس هم نوع دیگری از تابلو برق‌ است که محفظه‌های آن در برابر مواد شیمیایی مقاومت می‌ کنند. این ماده محدوده دمایی ندارد و می‌ تواند در محیط‌ هایی که دائماً مرطوب هستند نیز نصب شود.

انواع تابلو برق‌ از نظر کارایی و سطح ولتاژ

تابلو برق LV (فشار ضعیف): ولتاژ تابلو برق‌های فشار ضعیف (Low Voltage)، کمتر از ۱۰۰۰ ولت دارند. تابلو برق‌های ساختمان‌های معمولی در این دسته جای می‌گیرند.  تابلوی فشار ضعیف ترکیبی است از یک یا چند وسیله قطع و وصل (Switching Device) فشار ضعیف همراه با تجهیزات اندازه‌گیری و کنترلی و نشانگر، حفاظتی، تنظیم‌کننده.

تابلو برق MV (فشار متوسط): ولتاژ تابلوهایی با فشار متوسط (Medium Voltage)، بین ۱۰۰۰ تا ۳۶۰۰۰ ولت است که تابلو برق‌های صنعتی در این دسته  قرار می گیرند. یک تابلو فشار متوسط شامل کلید (دژنکتور) و بدنه و یا کنتاکتور فشار متوسط، رله، باسبار، ترانسفورماتور ولتاژ و جریان، لوازم اندازه‌گیری و تجهیزات کنترلی است.

تابلو برق HV (فشارقوی): تابلو های فشارقوی (High Voltage)، ولتاژ بالاتری نسبت به تابلو های فشار متوسط دارند که شامل تابلو برق‌ های اتاق کنترل می شوند.

انواع تابلوهای فشار ضعیف از نظر نوع کاربرد

تابلوهای اصلی (main panel): این مدل اکثراً بعد از ترانس قرار می‌ گیرند و تغذیه اصلی کل سیستم از آن‌ها است.

تابلوهای زیردستی (SUB panel): تابلوهای زیردستی از فیدرهای تابلوهای اصلی تغذیه شده و کار توزیع انرژی را به قسمت‌های مختلف انجام می‌ دهند.

تابلوهای توزیع نهایی (DB – Distribution Board): این نوع برای روشنایی و تغذیه دفاتر که معمولاً دیواری می‌ باشند.

تابلوهای کنترلی یا واسطه‌ای MARSHALING – تابلوهای PLC یا DCS: از این مدل در سیستم‌هایی استفاده می‌ شود که از حساسیت بالایی برخوردار است و خط تولید به‌ صورت پیوسته است؛ مانند کارخانه‌ها فولادسازی، شیشه‌سازی و غیره که سیستم باید دائم تحت کنترل باشد.

 تابلوهای خازنی: این نوع تابلو در صنایعی استفاده می‌ شود که به علت اختلاف زاویه ولتاژ و جریان نمی‌ توانند حداکثر توان اکتیو را مصرف نمایند و مقداری توان تلف‌ شده در سیستم به وجود می‌ آید.

تابلوهای Motor Control Center) MCC): این مدل در تمام صنایع، شرکت‌ها و در برخی دفاتر وجود دارند.

تابلوهای کشویی: این نوع تابلو از قیمت بالاتری نسبت به تابلوهای ثابت برخوردارند. از مزایای آن می‌ توان به دسترسی آسان به‌ تمامی قسمت‌های کنترل موتور و مرکز قدرت اشاره کرد.

انواع تابلو برق از جهت محل نصب

داخلی (Indoor): تابلو برق‌های داخلی در فضاهای بسته مانند داخل سالن یا سوله نصب شده و داخل دیوار قرار می گیرند و فقط درب آن بیرون است. در زمان ساخت ابنیه محل قرارگیری آن در دیوار خالی می‌ ماند و تمامی کابل‌های برق به آنجا وارد می‌ شود.

فضای باز (Outdoor): تابلو برق‌ های فضای باز یا روکار بر روی دیوار نصب می‌ شود و زمانی که در اتاق‌های ساخته‌ شده قصد نصب داریم از این نوع استفاده می‌ کنیم.

 در بعضی مواقع ممکن است تابلو برقی  مدنظر ما، خارج از سایز استاندارد باشد، در چنین شرایطی می‌ توانیم تابلوهای سفارشی با ابعاد موردنیاز بسازیم؛ اما بهتر است با انواع تابلو برق صنعتی از لحاظ ابعاد استاندارد آشنا شویم و طبق استاندارد تابلو خود را انتخاب و مونتاژ کنیم.

اجزای تشکیل دهنده تابلو برق

در این بخش میخواهیم به برخی از تجهیزات تابلو برق اشاره کنیم:

• مقره، شینه
• میکروپروسسور
• مبدل‌های جریان
• چهارچوب یا محفظه
• رله‌های کمکی و محافظ
• ترانسفورماتور کنترل قدرت
• فریم داخلی و حائل پشت جعبه
• کلیدهای قطع و وصل‌کننده‌ی فیوز
• کلیدهای برق و چراغ‌های نشانگر
• فیوزهای محافظ برای مدارهای کنترل
• اجزاء تابلو برق ولتاژ پایین (فشار ضعیف)
• دستگاه حفاظتی  اضافه‌بار (مغناطیسی حرارتی)
• بسته‌های بسته‌های اندازه‌گیری دیجیتال، D.M.P
• لوازم جانبی قطع کننده مدار، دستگاه‌های بالابرنده
• کلید کامپکت MCB، کلید مینیاتوری MCB  یا قطع کننده مدار (فشرده یا ثابت)
• دستگاه‌های اندازه‌گیری و نمایشگرها شامل آمپرمتر، ولتاژ، واتترومتر. وات متر و

اجزا تابلو برق ولتاژ متوسط

اجزای مختلف به‌ کار رفته در تابلوهای ولتاژ متوسط، نقش کلیدی در پایداری و عملکرد صحیح سیستم دارند که در ادامه به معرفی و توضیح اجزای اصلی آن می پردازیم:

• رله‌ ها
• گذرگاه اصلی
• ابزارها و اجزاء
• ابزارها و کنتورها
• دستگاه‌های مبدل
• موانع و دیافراگم‌ها
• دستگاه خاموش‌کننده خازنی
• تست کلیدهای برق و لوازم جانبی قطع کننده‌ها
• قطع کننده‌های مدار فشرده (نفت، جریان باد، SF6 و خلاء)
• دستگاه‌های نشانگر و کنترل، پرشی، آویزه‌های کابل، تکیه‌گاه‌های کابل و دیافراگم
• دستگاه سوئیچ (قطع اتصال و شکست بار) با فیوز یا بدون فیوز (محدودیت جریان برق یا خروج برق) مبدل شاخص/فعال‌کننده فیوز یا بدون آن

آشنایی با کاربرد اجزای تابلو برق صنعتی

کنتاکتور

قطع و وصل جریان به الکتروموتور در تابلو برق توسط کنتاکتور انجام می‌ شود. کنتاکتور قطعه‌ای است که به کمک آن فرمان قطع و وصل مدار از راه دور داده می‌ شود و درواقع عامل قطع و وصل مدار فرمان از راه دور است.

بی متال

بی متال‌ها برای کنترل جریان در تابلو برق صنعتی کاربرد دارد. به‌ طورکلی از بی متال برای تبدیل تغییرات دما به جابجایی مکانیکی استفاده می‌ شود که نقش حفاظتی موتور سه فاز در برابر اضافه‌ بار در کاربردهای با ولتاژ پایین را دارد.

 کلید اتوماتیک MCB  و  MCCB

MCCB یا همان کلید کامپکت (Molded Case Circuit Breaker) نوعی دستگاه حفاظت الکتریکی است که می‌ تواند برای طیف گسترده‌ای از ولتاژ و فرکانس هر دو 50 هرتز و 60 هرتز در تابلو برق استفاده شود. در تابلو برق کلید اتوماتیک MCCB بر سر راه کابل‌های ورودی تغذیه دستگاه نصب می‌ گردد و در صورت عبور بار اضافی و بیشتر از حد پیش‌ بینی‌ شده تغذیه دستگاه را به‌ صورت کلی قطع می‌ نماید. همچنین از کلیدهای اتوماتیک MCB زمانی که یکی از موتورهای استفاده‌ شده در دستگاه بجینگ توانی بیشتر از ۴۵ کیلو وات داشته باشد استفاده می‌شود. به‌ عبارتی‌ دیگر کلید کامپکت نوعی وسیله حفاظت الکتریکی است که معمولاً زمانی استفاده می‌ شود که جریان بار بیش از توان کلید مینیاتوری باشد. جریان نامی آن 1000 آمپر است و عملکرد حرارتی یا حرارتی-مغناطیسی دارند.

وسایل اندازه‌گیری

نمایش پارامترهای الکتریکی مختلف در مدار تنها از طریق استفاده از وسایل اندازه گیری تابلو برق امکان پذیر می باشد. با اینکار اپراتورها و مهندسان برق این امکان را دارند که وضعیت عملکرد سیستم های برقی را به بهترین شکل تحت نظر داشته و در صورت بروز ناهنجاری یا مشکل اقدامات لازم را انجام دهند. قطعاتی که برای محاسبه پارامترهای متغیر مدار نصب می‌ شوند شامل آمپرمتر، ولت‌متر، وات متر، فرکانس متر و کسینوس فی مترمتر می باشند.

ترانس جریان یا ولتاژ

از این قطعات برای کاهش یا افزایش جریان یا ولتاژ استفاده می‌شود. معمولاً حداقل یک ترانس سی تی بر سر راه یکی از فازهای الکتروموتور میکسر قرار می گیرد تا اپراتور را از وضعیت و میزان بار داخل میکسر دستگاه بچینگ باخبر نماید.

فیوز

از فیوزها برای کنترل جریان‌ های تک فاز استفاده می‌ شود که در صورت عبور جریان بیش‌ از حد مجاز و یا رخ دادن اتصال کوتاه مدار را قطع می‌ نماید. از فیوز برای قطع و وصل جریان در بخش‌ های مختلف استفاده می‌ شود.

شمش مسی (شینه)

برای انتقال جریان برق بسیار زیاد به‌جای کابل‌ها در تابلو از شینه یا شمش مسی استفاده می‌ شود که fiدو صورت قرار داده می‌ شوند. شینه مسی وظیفه توزیع بار را بر عهده دارد که در قسمت‌ های مختلف توسط سیم و یا شینه مسی می توان از آن انشعاب گرفت. علاوه بر این برق خروجی از کلید اتوماتیک اصلی تابلو برق به آن‌ها متصل می‌شود (سه فاز) و برای نول سیستم هم می‌ توان آن را به شینه نول متصل نمود.

سی تی (Current Transmitter)

برای کنترل جریان در بخش‌های مختلف تابلو برق استفاده می‌ شود. این ترانس‌ها از جریان یا ولتاژ نمونه‌ برداری نموده و در مقیاس مشخصی که بر روی بدنه آن‌ها این نسبت مشخص‌ شده است، جریان یا ولتاژ نمونه‌ برداری شده را کاهش می‌ دهند که از آن برای نمایش یا استفاده در سیستم کنترلی بهره می‌برند.

سافت استارتر

یکی از اجزای مهم تابلو برق صنعتی سافت استارتر یا راه‌انداز نرم است که موتورهای الکتریکی را به طور تدریجی راه اندازی می کند. ازجمله مهم ترین مزایای آن می توانیم به جلوگیری از شوک های ناگهانی به موتور و شبکه اشاره کنیم.

کلید حرارتی

کلید حرارتی قطعه‌ای است که هم زمان کار فیوز و بی متال را انجام می دهد. درواقع وقتی اتصال کوتاهی در کارخانه اتفاق بیفتد این قطعه همانند فیوز جریان برق را قطع می کند. در حالتی دیگر که تجهیزات با بار بیش‌ از حد در حال فعالیت باشند و شدت‌ جریان بیش از حد نرمال  روی کلید باشد جریان قطع می‌ شود.

 ترمینال

دو نوع ترمینال در تابلو برق صنعتی کاربرد دارد که ترمینال فرمان و ترمینال پاور نام دارند. ترمینال فرمان میکروسوئیچ ها و سنسورها را فعال می‌کند و اطلاعاتی را به تابلو برق انتقال می‌دهد. حال آنکه ترمینال پاور به سمت دستگاه های مصرف‌کننده جریان را انتقال می‌ دهد.

 اینورتر

اینورتر یکی از تجهیزات پرکاربرد است که از طریق فرکانس دور الکتروموتور را کنترل می‌ کند. از جمله کاربرد اصلی اینورتر می توانیم به تغییر فرکانس و ولتاژ ورودی به موتورهای الکتریکی اشاره کنیم و بدین موسیله میتوانیم سرعت و گشتاور موتور را به طور دقیق کنترل کنیم.

کنتاکت کمکی

قطعه ای که روی کلیدهای حرارتی نصب می‌ شود و در صورت قطع کلید حرارتی به اپراتور هشدار می‌ دهد. کنتاکت کمکی در سیستم‌های کنترل و حفاظت تابلو برق، نقش بسیار مهمی را ایفا می کند به گونه ای که به عنوان یک رابط میان کلید حرارتی و سیستم‌ های هشدار و فرمان عمل می‌ کند.

در هنگام مونتاژ تابلو برق دانستن چه نکاتی الزامی است؟

همانطور که اشاره کردیم، تابلوی برق، شامل قطعات بسیاری است که برای مونتاژ یا اسمبل کردن تابلو توزیع برق، باید تمام این قطعات را شناخته و کاربرد آن را بدانید. استفاده و مونتاژ تابلو برق شامل اصول دقیقی از جمله شناخت کامل قطعات و تجهیزات به‌ کاررفته در تابلو، شناخت دقیق انواع تابلو برق و کاربردهای آن، توانایی بازخوانی نقشه دقیق وایرینگ تابلو برق (سیم کشی‌های داخلی و خارجی) و همچنین شناخت دقیق از علم مهندسی و طراحی سیستم‌های برقی است.