می دانیم که تابلوهای برق به محفظه های عموماً فلزی گفته می شود که با در بر داشتن مجموعه ای از ادوات الکتریکی و الکترونیکی ، وظیفه کنترل جریان برق را بر عهده دارند .
با عنایت به این اصل که امکان ذخیره آسان و ارزان برق وجود ندارد (بر خلاف آب که می توان آن را پشت سد نگه داشته یا نفتی که می توان در بشکه ها و مخازن مخصوص جای داد) ، این پدیده پس از تولید مستلزم انتقال سریع به مصرف کنندگان نهایی می باشد.
این در حالیست که شدت و قدرت انرژی تولید شده به اندازه ای زیاد است که به ساختار وسایل برقی لطمه می زند ، لذا زمانی که در نیروگاه های سوخت فسیلی ، برق آبی ، بادی یا به هر روش دیگری الکتریسیته تولید می شود ، تا به انتهای زنجیره تأمین برسد در چند مرحله تعدیل می شود که ایستگاه آخر این کاهش و کنترل تابلوهای برق نام دارند .
تابلو برق فشار متوسط
با وجود اینکه تابلوهای برق دارای دسته بندی های متعددی از نظر ساختار (Metal Cladو Compartment Type) ، محل نصب (داخلی و فضای باز) و نوع ایستایی (ایستاده و دیواری) هستند ، اما توجه به سطح ولتاژشان را می توان اصلی ترین دستمایه تقسیم بندی این محصولات دانست ؛ دستمایه ای که به معرفی تابلو برق فشار متوسط منجر شده است .
همانطور که از نام تابلو برق فشار متوسط بر می آید این محصول وظیفه آماده سازی برقی با ولتاژ میانه را دارد ، به عبارتی دیگر ولتاژی بیش از 1000 Vنمونه های ضعیف و کمتر از 36000 Vتبلوهای فشار قوی !
از مهمترین ویژگی های تابلو برق فشار متوسط می توان با حالت ایستایی آن ، چارچوبی عموماً فلزی که دسترسی به قطعات ، سوئیچ و کنترلرها از مقابل را ممکن می سازد ، سامانه قطع و وصل و قطعاتی همچون دژنگتور ، سکسیونر ، کنتاکتور خلاء ، نمایش ، تجهیزات اندازه گیری ، رله های حفاظتی و شینه های ارتباطی اشاره کرد که امکان بهره برداری حداکثری از 1 تا 36 کیلو ولت موجود را به ما می دهد .
تابلوی فشار متوسط کمپکت
می دانیم که سوییچینگ یا کلید زنی روشی برای کنترل پارامترهای مرتبط با برق قدرت از قبیل ولتاژ ، جریان و یا توان خروجی سیستم بوده که در آن ترانزیستورها عامل اصلی قطع و وصل سریع جریان هستند . از آنجایی که نمی توان کالای برق استفاده شده در ساختار یک سازه یا واحد صنعتی را بدون پوششی محافظ نگه داشت ، تابلوهای فشار متوسط فراوانی وظیفه دربرگرفتن این سامانه را بر عهده دارند .
تابلوی فشار متوسط کمپکت به عنوان یکی از همین واسطه ها ، به دلیل پر کردن فضای اطراف تجهیزات کلیدزنی با گازهای مخصوص یا خلاء در این میان از محبوبیت خاصی برخوردار است که در ادامه به بررسی دو نوع شاخص آن می پردازیم :
تابلوی کمپکت AIS
این نوع تابلوی فشار ضعیف که نام خود را از Air Insulated Swich به معنی «سوئیچ عایق شده با هوا» گرفته است ، همانطور که از عنوانش بر می آید تابلوییست که از هوا به عنوان عایق باسبار استفاده کرده و از دژنگتورهای خلاء و سکسیونرهای قابل قطع گازی تشکیل شده است یا به عبارتی دیگر ادوات الکتریکی و الکترونیکی آن از جمله تجهیزات کلید زنیش در محیطی گازی یا خلاء تعبیه شده اند .
یکی از ویژگی های شاخص این نوع تابلو ها پیش ساخته بودن آن ها می باشد ، در نتیجه چنانچه مجموعه دارنده آن نیاز به تعدیل ، تقویت یا جابجایی آن ها را بگیرد می تواند با یک تغییر چیدمان سلولی ساده ساختار تازه ای را به وجود آورد .
از این گذشته این ویژگی AIS ها سبب شده است تا جابجایی این سامانه با سرعت و کیفیت بیشتری انجام شده و چنانچه در محل یک واحد صنعتی به عنوان پست پاساژ یا سوئیچ برد های توزیع مورد استفاده قرار گیرند ، سلول ها به صورت جدا جدا حمل و سپس در مقصد مورد نظر به یکدیگر متصل شوند .
در تکمیل توضیحات تابلوی فشار متوسط کمپکت AIS گفتنیست که این محصول از ضریب اطمینان بالایی برخوردار بوده و در مدت زمان طولانی سرویس دهی خود ، حتی تحت شرایط سنگین عملیاتی یا شرایط سخت جوی (گرمای زیاد یا رطوبت آزار دهنده) نیز توانایی های الکتریکی و مکانیکی خود را به نحو احسن نمایش می دهد .
تابلوی کمپکت GIS
تابلوی فشار متوسط GIS (Gas Insulated Swich) به عنوان زیر مجموعه دیگری از تابلوهای کمپکت دارای ساختاری شبیه نمونه قبلی بوده با این تفاوت که از SF6 به عنوان عایق باسبار خود استفاده می کند .
نکته : SF6 یا Sulfur hexafluoride که در فارسی با نام "هگزا فلوراید گوگرد" شناخته می شود ، گازی بی رنگ ، بی بو و غیر قابل اشتعال است که که در صنایع برق به عنوان دی الکتریک مورد استفاده قرار می گیرد . در خصوص این ماده گفته می شود که سالانه 8 هزار تن از آن در سراسر دنیا تولید می شود که سهم صنایع مرتبط با برق از این میزان – از جمله در ساختار مدار شکن های ولتاژ بالا، تجهیزات کلید زنی و ساخت همین تابلوهای GIS – قریب به 75% کل آن می باشد .
از نظر ظاهری یکپارچه بودن این محصولات به وضوح خودنمایی می کند ، در نتیجه یکی از تفاوت های GIS با AIS در حجم ، نوع مونتاژ و قرارگیری در محل و همچنین حمل و نقل آنهاست .
مزیت استفاده از GIS ها
اگرچه هر تابلو برقی برای جایگاه و کاربرد خاصی طراحی شده و بدون توجه به پارامترهای گوناگون نمی توان از برتری یکی از آن ها بر دیگری سخن گفت ، اما چنانچه بخواهیم از ویژگی شاخص این محصولات سخن بگوییم باید به قدرت بالای GIS در حفاظت ترانسفورماتور و سوئیچینگ خطوط اشاره کنیم .
اشغال فضای کم با وجود یک تکه بودن ، ایمنی بالا ، عدم نیاز به سرویس و نگهداری ، کارایی بالا در مناطق آلوده و مرطوب نیز از دیگر ویژگی های مثبت و قابل ذکر این محصول می باشد که سبب شده است تا از آن در کسوت تابلو برق فرودگاه ها ، بیمارستان ها ، تونل ها ، هتل ها ، مجتمع های مسکونی و اداری ، مراکز خرید و حتی نیروگاه های بادی و خورشیدی استفاده شود .
تابلوی فشار متوسط کمپکت
می دانیم که سوییچینگ یا کلید زنی روشی برای کنترل پارامترهای مرتبط با برق قدرت از قبیل ولتاژ ، جریان و یا توان خروجی سیستم بوده که در آن ترانزیستورها عامل اصلی قطع و وصل سریع جریان هستند . از آنجایی که نمی توان کالای برق استفاده شده در ساختار یک سازه یا واحد صنعتی را بدون پوششی محافظ نگه داشت ، تابلوهای فشار متوسط فراوانی وظیفه دربرگرفتن این سامانه را بر عهده دارند .
تابلوی فشار متوسط کمپکت به عنوان یکی از همین واسطه ها ، به دلیل پر کردن فضای اطراف تجهیزات کلیدزنی با گازهای مخصوص یا خلاء در این میان از محبوبیت خاصی برخوردار است که در ادامه به بررسی دو نوع شاخص آن می پردازیم :
تابلوی کمپکت AIS
این نوع تابلوی فشار ضعیف که نام خود را از Air Insulated Swichبه معنی «سوئیچ عایق شده با هوا» گرفته است ، همانطور که از عنوانش بر می آید تابلوییست که از هوا به عنوان عایق باسبار استفاده کرده و از دژنگتورهای خلاء و سکسیونرهای قابل قطع گازی تشکیل شده است یا به عبارتی دیگر ادوات الکتریکی و الکترونیکی آن از جمله تجهیزات کلید زنیش در محیطی گازی یا خلاء تعبیه شده اند .
یکی از ویژگی های شاخص این نوع تابلو ها پیش ساخته بودن آن ها می باشد ، در نتیجه چنانچه مجموعه دارنده آن نیاز به تعدیل ، تقویت یا جابجایی آن ها را بگیرد می تواند با یک تغییر چیدمان سلولی ساده ساختار تازه ای را به وجود آورد .
از این گذشته این ویژگی AISها سبب شده است تا جابجایی این سامانه با سرعت و کیفیت بیشتری انجام شده و چنانچه در محل یک واحد صنعتی به عنوان پست پاساژ یا سوئیچ برد های توزیع مورد استفاده قرار گیرند ، سلول ها به صورت جدا جدا حمل و سپس در مقصد مورد نظر به یکدیگر متصل شوند .
در تکمیل توضیحات تابلوی فشار متوسط کمپکت AISگفتنیست که این محصول از ضریب اطمینان بالایی برخوردار بوده و در مدت زمان طولانی سرویس دهی خود ، حتی تحت شرایط سنگین عملیاتی یا شرایط سخت جوی (گرمای زیاد یا رطوبت آزار دهنده) نیز توانایی های الکتریکی و مکانیکی خود را به نحو احسن نمایش می دهد .
تابلوی کمپکتGIS
تابلوی فشار متوسط GIS(Gas Insulated Swich) به عنوان زیر مجموعه دیگری از تابلوهای کمپکت دارای ساختاری شبیه نمونه قبلی بوده با این تفاوت که از SF6 به عنوان عایق باسبار خود استفاده می کند .
نکته : SF6یا Sulfur hexafluorideکه در فارسی با نام "هگزا فلوراید گوگرد" شناخته می شود ، گازی بی رنگ ، بی بو و غیر قابل اشتعال است که که در صنایع برق به عنوان دی الکتریک مورد استفاده قرار می گیرد .
در خصوص این ماده گفته می شود که سالانه 8 هزار تن از آن در سراسر دنیا تولید می شود که سهم صنایع مرتبط با برق از این میزان –از جمله در ساختار مدار شکن های ولتاژ بالا، تجهیزات کلید زنی و ساخت همین تابلوهای GIS–قریب به 75% کل آن می باشد .
از نظر ظاهری یکپارچه بودن این محصولات به وضوح خودنمایی می کند ، در نتیجه یکی از تفاوت های GISبا AISدر حجم ، نوع مونتاژ و قرارگیری در محل و همچنین حمل و نقل آنهاست .
مزیت استفاده از GISها
اگرچه هر تابلو برقی برای جایگاه و کاربرد خاصی طراحی شده و بدون توجه به پارامترهای گوناگون نمی توان از برتری یکی از آن ها بر دیگری سخن گفت ، اما چنانچه بخواهیم از ویژگی شاخص این محصولات سخن بگوییم باید به قدرت بالای GISدر حفاظت ترانسفورماتور و سوئیچینگ خطوط اشاره کنیم .
اشغال فضای کم با وجود یک تکه بودن ، ایمنی بالا ، عدم نیاز به سرویس و نگهداری ، کارایی بالا در مناطق آلوده و مرطوب نیز از دیگر ویژگی های مثبت و قابل ذکر این محصول می باشد که سبب شده است تا از آن در کسوت تابلو برق فرودگاه ها ، بیمارستان ها ، تونل ها ، هتل ها ، مجتمع های مسکونی و اداری ، مراکز خرید و حتی نیروگاه های بادی و خورشیدی استفاده شود .
مهمترین اجزای تابلوهای برق
با توجه به یکسان نبودن ساختار، سازوکار، تکنولوژی زمان تولید و اهدافی که از بکار گرفتن یک تابلوی برق داریم، می‌دانیم که لزوماً قطعاتی که در همه آن‌ها استفاده می‌شوند یکسان نبوده و ممکن است اجزایی که در یکی دیده می‌شود در دیگری وجود نداشته باشد .
با توجه به این مطلب باز هم قطعاتی وجود دارند که عدم استفاده از آن‌ها در مدار الکتریکی اجتناب‌ناپذیر بوده و تحت هر شرایطی می‌توانیم ردی از آن‌ها ببینیم ، قطعاتی که عبارت اند از:
رله
این محصولات به عنوان کلیدهای الکتریکی وظیفه قطع و وصل سریع جریان برق بواسطه باز و بسته شدن‌های مکانیکی، حرارتی، مغناطیسی، الکترو استاتیک و... زبانه‌های خود را بر عهده دارند . در همین رابطه زمانی که این سامانه خطاهای گوناگونی را در سیستم تشخیص دهد، با قطع جریان از بروز حوادث جلوگیری می‌کند . گفتنیست که در یک تابلو برق فشار متوسط انواع مختلفی از این محصولات نظیر رله‌های کنترل فاز ، کنترل بار و رله زمانی دیده می‌شود .
کنتاکتور
این محصولات به عنوان کلیدهای کنترل‌شونده الکترومغناطیسی، وظیفه کلیدزنی و کنترل مدار قدرت را بر عهده داشته و با شباهت زیادی که به رله دارند، در مواقعی که شدت جریانی زیاد در مدار وجود دارد مورد استفاده قرار می‌گیرند .
در خصوص کنتاکتورها باید افزود که این محصولات از سه بخش اصلی
• بوبین که به عنوان یک هسته مغناطیسی سیم پیچی شده وظیفه تأمین نیروی محرکه اتصال فیزیکی کنتاکت‌های هادی را بر عهده دارد،
• تیغه که وظیفه هدایت جریان الکتریکی پس از تحریک شدن بوبین را بر عهده دارد و
• محفظه که در حقیقت پوسته‌ای پلاستیکی اما سفتی به منظور ایزوله کردن بخش‌های هادی و خطرناک کنتاکتور مورد استفاده قرار می‌گیرند تشکیل شده اند .
بی متال
این محصول با ساختار شبه ترموستاتی خود، قطعه‌ای متشکل از دو تکه فلز غیر هم جنس، بلند و کاملاً هم اندازه است که بواسطه پرس غلتک به یکدیگر چسبیده اند . در همین رابطه یکی از این فلزات دارای ضریب انبساطی بیشتری نسبت به دیگریست، به این معنا که چنانچه منبع گرمایی یکسانی به آن‌ها وصل شود، نمونه‌ای که ضریب بیشتری داشته زودتر عکس العمل نشان داده و منبسط می‌شود .
این عمل که با افزایش طول نمونه مورد نظر همراه است سبب می‌شود تا فلز الصاق شده نیز رو به پایین کشیده شده و بدین ترتیب ارتباط قطع شود . کلیدهای بی‌متال به عنوان رله‌های حرارتی وظیفه کنترل اضافه بار و قطع برق سیستم را دارند که این کار بواسطه افرایش گرما، خم شدن فلز مذکور و جدا شدن قسمت انتهایی آن از مدار اتفاق می‌افتد .
انواع کلیدها
کلیدهای برق به عنوان نامآشناترین قطعات تابلو برق فشار متوسط دارای انواع مختلفی نظیر کلیدهای سلکتوری ، غلتکی ، بوش باتون ، میکروسوئیچ ، فلوتر سوئیچ و غیره هستند که وظیفه قطع و وصل جریان برق را بر عهده دارند .
تجهیزات اندازه گیری
فعل و انفعالاتی که در بطن یک سامانه برقی اتفاق می‌افتد در شرایطی قابل کنترل و هدایت است که دارای کمیت مشخصی بوده و بتوان آن‌ها را با عدد و رقم سنجید یا داخل فرمول‌های علمی قرار داد . در همین رابطه برای اندازه‌گیری هر کمیت در تابلوهای برق نیازمندی تجهیزات اندازه‌گیری هستیم که از مهمترین آن‌ها می توان به آمپرمتر، ولت متر، وات متر، فرکانس متر، کسینوس متر و فی متر اشاره کرد .
ترانس جریان یا سی تی و ولتاژ یا پی تی
از این محصول به منظور تغییر ولتاژ در تابلو برق فشار متوسط استفاده می‌شود .
ارتباطات
به عنوان واسطه‌هایی که قطعات فوق الذکر را در داخل بدنه به هم وصل می‌کنند می‌توان هادی‌های الکتریکی نظیر سیم ، شینه ، کابلشو و غیره را به عنوان محصولات مصرفی جدایی ناپذیر در برپایی یک تابلوی برق در نظر گرفت .