پارامتر های مؤثر بر عملکرد تابلو برق

هدف از نگارش این مطلب، رفع مشکلات و توضیح پارامتر های تاثیر دما و ارتفاع از سطح دریا بر سطح عملكرد تابلو برق و نیز ممانعت از اشتباهاتی مانند بالاتر گرفتن اندازه‌ی جریان و ولتاژ است.

تأثیر دمای محیطی بالا در عملکرد تابلو برق

عملکرد تابلو برق بستگی به دمای محیط، ویژگی های جغرافیایی، محل نصب تابلو برق و حرارت ناشی از عبور جریان الكتریكی (²P=RI) دارد.

در هر حالت دمای بالا در داخل تابلو برق دیزل ژنراتور باعث به وجود آمدن اشکالاتی مانند فرسودگی ابزار آلات و قطعات الكتریكی، از بین رفتن هادی ها و غیره می شود. یكی از اصلی ترین مشكلات حاصل از دمای بالا، کاهش باردهی شینه ها است.

متاسفانه مشاهده شده كه در بعضی از موارد هنگامی که دمای محیط از دمای استاندارد عملکرد تابلو برق بالاتر می‌رود، اندازه‌ی جریان تابلو برق یک اندازه بالاتر در نظر گرفته می‌شود در صورتی که نیازمند چنین كاری نیست.

به عنوان مثال طول جریان یك پروژه 1000 A است اما از آنجایی كه استاندارد عملکرد تابلو برق UNISAF جریان 1250A است، جریان 1250A در نظر گرفته می شود. اگر دمای محیط بیان شده 50 C باشد، با در نظر گرفتن ضریب تصحیح، جریانی معادل 1140A خواهیم داشت كه باز هم با در نظر گرفتن جریان 1000A، نیازی به اینكه جریان را یك اندازه بالاتر در نظر بگیریم نخواهیم داشت.

اندازه مقطع در نظرگرفته شده برای طول های جریان مختلف، به طور اتوماتیک جریانی بالاتر از جریان مد نظر را باردهی می كند. به عنوان مثال دو شینه با سطح 40×10 كه ما برای جریان 1250A مدنظر قرار می دهیم، بدون رنگ 1290A و با رنگ 1470A را عبور می کند. در دماهای بیشتر برای جبران نمودن باردهی عملکرد تابلو برق و شینه های آن و تأمین جریان مورد نظر، باید ضریب K1 را از جدول زیر اعمال کرد.

تاثیر ارتفاع از سطح دریا در عملکرد تابلو برق

بر طبق استاندارد در شرایط عادی كار، ارتفاع از سطح دریا نباید بالاتر از 1000 متر باشد. بنابراین در حالتی که تابلو برق در شرایط محیطی با ارتفاع بالاتر از 1000 متر فعالیت كند، لازم به دخالت دادن ضریب تصحیح برای ولتاژ و جریان است. چرا كه با بالا رفتن ارتفاع، به دلیل كم شدن غلظت هوا، مقاومت عایقی كاهش می یابد.

گاهی ملاحظه شده كه به طور اشتباه به‌دلیل ارتفاع از سطح دریای بالاتر از 1000 متر، برای بهبود عملکرد تابلوبرق اندازه ولتاژی را یك مرتبه بالاتر در نظر می‌گیرند كه در بعضی از موارد اصلاً نیازی نیست.

به عنوان مثال در یک فعالیتی ولتاژ كاری 20KV در نظر گرفته شده و از آنجایی كه تابلو برق UNISAFE به حالت استاندارد برای سطوح 12,24,36KV ساخته شده اند، تابلو 24KV برای این فعالیت در نظر گرفته می شود.

با 2200 متر ارتفاع از سطح دریا و اعمال ضریب تصحیح، باز هم تابلو برق 24KV، سطح عایقی لازم را پوشش می دهد و نیازی نیست تا اندازه ولتاژ را 36KV در نظر بگیریم و هزینه های زیادی را متحمل شویم. در ارتفاعات بالاتر جهت جبران باردهی شینه ها و تأمین جریان مورد نیاز، بایستی ضریب K2 را از جدول بالا انتخاب کرد. با این موارد باردهی شینه ها در حالت های خاص برابر است با:

 _.K_{1 .}K_{2شرایط نرمال}I_{= دایمی}I

در ارتفاعات بالا جهت تأمین مقاومت عایق ها و اندازه ولتاژ مورد نیاز و بهبود عملکرد تابلو برق، باید ضریب Ka را از چارت بالا اعمال کرد.

به عنوان مثال، زمانی كه ارتفاع از سطح دریا برابر 2000 متر است، اندازه‌ی ضریب تصحیح 1.13 می باشد و باید برای به دست آوردن سطح ولتاژی مورد نیاز، ولتاژ كاری را در این ضریب تصحیح ضرب كرد. در ارتفاعات بیشتر از 3000 متر استفاده از تابلوها، برق GIS می تواند گزینه مناسبی باشد چرا كه در این حالت ارتفاع از سطح دریا بر عملکرد تابلوبرق تأثیری نمی گذارد.

بررسی ساخت تابلو برق های صنعتی

صنعت برق، یكی از صنایع پر اهمیت در جهان است و بزرگترین بازار را در دنیا به خود اختصاص داده است. در دنیای امروز، بالاترین بازار كار را رشته های برق سیستم های مهندسی برق قدرت به خود اختصاص داده است. در این رشته ها یكی از مهمترین شغل هایی كه در كشور های بزرگ دنیا وجود دارد صنعت تابلو برق سازی مدارهای فرمان و قدرت است. این رشته توانسته بازار خوبی را برای مهندسان ایجاد کند. اکثر كارخانجات و اداره ها و موسسات و حتی ساختمان‌های کوچک و بزرگ به این صنعت خاص نیازمند هستند.

در حال حاضر در شهرهای بزرگ و كوچك کارخانه ها و شركت های زیادی فعالیت می کنند. این کارخانه ها توانسته اند افراد زیادی را از نظر شغلی تامین كنند و این صنعت روز به روز پیشرفته تر می شود تا جایی كه سیستم های كنترل مكانیكی در تابلوهای برق كم كم از رده خارج می شوند.

سیستم های هوشمند (PLC) توانسته بازار كار را در دست بگیرند و كشور ما نیز در حال توسعه در این زمینه ها می باشد.

عملکرد تابلوبرق های تولیدی شن و ماسه

این تابلو برق اکثرا دو قسمت دارد و شامل یک دستگاه قدرتی که تمام ابزار و وسایل موتوری در آن نصب می شود و تابلوی کنترل پیانویی است.

تابلو برق های وسایل اندازه‌گیری

این تابلو برق ها اکثراً به حالت تیپ هستند که با مشارکت شرکت برق برای نصب کنتورهای مصرف برق تولید می شوند و در واحدهای کارخانه ها و اداره ها نصب می شوند. در ادامه به مراحل ساخت تابلو برق می پردازیم.

1. بخش فلز و جوشكاری تابلو برق

در حالت معمول نوع ابزار های مستقر شده در این قسمت ابزارهای سنگین فلز كاری هستند كه به ترتیب عبارتند از: گیوتین برش، خم 40 تنی به صورت دیجیتالی، پانچر های 12 و 8 تنی، خم دستی، سنگ فرز ، ابزار مته كاری، ابزار سه كاره برش (خم و سوراخ كاری شمش‌ها) و دستگاه جوش 250 A.

تمام قطعات تابلو برق در ابتدا وارد قسمت برش می‌شود و به اندازه های مناسب بر طبق نقشه ساخته می‌شوند. بعدا با توجه به فرم و وضعیت مورد نظر برای هر دستگاه به قسمت های پانچ و خم كاری و مته كاری برده می شود (البته بعضی از قطعه‌ها مستقیماً به قسمت خم كاری می روند و برخی از آن ها ابتدا به قسمت پانچ و بعد به قسمت خم می رود و برخی از قطعات امکان دارد یكی از دو حالت بالا را نداشته باشد. كه توصیف این فرایندها در مراحل بعدی به صورت كامل توضیح داده می شود).

قطعات خارج شده از این قسمت وارد بخش جوشكاری می شوند. در این قسمت ابزار آلات مختلف با توجه به نیازمندیشان جوشكاری می گردد. جهت از بین بردن اثر خال جوش‌های تابلو برق و به دلیل یک سر كردن سطح فلز در رنگ كاری قسمت های جوشكاری شده خارجی را به قسمت فرزكاری می برند.

در بخش فرزکاری، سطوح جوشكاری خارجی تابلو برق را به وسیله ی سنگ فرز صاف می كنند که این مرحله پایان كار بخش فلزكاری و تأمین یا تغذیه ورودی بخش رنگ كاری است.

2. رنگ كاری تابلو برق

ابزارهای ساخته شده در قسمت فلزكاری تابلو برق بعد از پرداخت كاری وارد قسمت رنگ كاری می شود. در این قسمت از رنگ های عادی برای فضا های باز و رنگ های چرمی برای فضاهای بسته استفاده می شود. پودر رنگ را در ابزار دستگاه رنگ پاش ریخته و آن را با ولتاژ 20 kv باردار می کنند و بدنه تابلو برق را به زمین متصل می کنند و عمل پخش کردن را انجام می دهند.

در مرحله بعد آن ها را از (چنگك) معلق می‌کنن تا رنگ یک ذره خود را بگیرد و رطوبت خود را از دست دهد. سپس اسلایس های نیمه خشك شده به (كوره) انتقال و در درجه حرارت 180 درجه سلسیوسبه مدت 20 دقیقه قرار داده می‌شود.

3. مونتاژ بدنه و اسكلت داخلی تابلو برق

در این قسمت تمام قطعات رنگ آمیزی شده با توجه به جاهایی كه برای آنها منظور شده به یکدیگر متصل می شوند. همچنین در مونتاژ نمودن بدنه به دلیل تلرانسی كه در ساختمان قطعات وجود دارد و همچنین عدم اطمینان پانچ زنی تابلو برق در قسمت فلزكاری برخی از سوراخ كاریها در این بخش روی قسمت ها صورت می گیرد كه در قسمت فرآیند توضیح تابلو برق آنها داده می شود.

4. مونتاژ الكتریكی در عملکرد تابلو برق

بدنه و اسكلت تولید شده تابلو برق در قسمت مونتاژ وارد این قسمت می شود و در این قسمت تمام ادوات الكتریكی شامل، كلید، فیوز كنتاكتور، پریز، رله، فتوسل، لامپ و شینه ها روی اسكلت داخلی تابلو برق نصب می گردد و این اسكلت داخلی تابلو برق، روی پایه های درونی تابلو برق نصب می شود.

در مورد (شینه های الكتریكی) داخل تابلو برق باید گفت كه این شینه ها (نوارهای مسی) كه به حالت كلاف هستند، در قسمت (برش شمش) با توجه به اندازه های مورد نظر بریده و خم و سوراخ می ‌شود. این شینه ها در نهایت روی (وار نیش) قرار می گیرد سپس مدار به وسیله تكنسین برق تست می گردد و تابلو برق تكمیل و به انبار مربوطه منتقل می‌‌شود.

نتیجه گیری

عملکرد تابلو برق به شدت تحت تأثیر چندین پارامتر کلیدی قرار دارد که به طور مستقیم بر کارایی و ایمنی آن تاثیر می‌گذارند. از جمله این پارامترها می‌توان به کیفیت تجهیزات استفاده شده، طراحی مناسب با توجه به نیازهای بار و شرایط محیطی، عایق‌بندی و حفاظت صحیح، تهویه و کنترل دمای مناسب داخل تابلو، و نصب و نگهداری دقیق توسط تکنسین‌های متخصص اشاره کرد. همچنین، پایش و مانیتورینگ مداوم تابلو برق برای شناسایی مشکلات احتمالی و رفع به موقع آن ها، نقشی حیاتی در بهبود عملکرد و جلوگیری از خرابی‌های ناگهانی ایفا می‌کند. توجه به این عوامل می‌تواند منجر به افزایش کارایی، ایمنی و طول عمر تابلو برق شود.