گزارش کاراموزی بررسی تابلوهای برق در 71 صفحه ورد قابل ویرایش

عنوان صفحه

مقدمه 1

تعاریف اولیه تابلو 2

تابلوهای برق 2

تابلوی فرعی 3

انواع تابلوها 6

خصوصیات تابلوها 7

حفاظت الکتریکی تابلو 10

طریقه ساخت 11

نقشه کشی تابلوها 12

ساخت تابلوها 13

انواع مدارات فرمان 15

حفاظت تجهیزات و نفرات در تأسیسات الکتریکی تابلو 16

فیوزها 17

تقسیم بندی فیوزها 18

اندازه استاندارد فیوزها 22

محافظت سیم ها و کابل های انشعاب معمولی 23

کنتاکتور (کلید مغناطیسی) 28

جریانهای نامی کنتاکتور 31

قطع کننده حرارتی (رلة حرارتی یا بی متال) 36

کلید محافظ 37

شستی 40

لیمت سوئیچ یا میکروسوئیچ 40

رله های زمانی (تایمرها) 42

لامپ سیگنال 46

کلیدهای تابع فشار (کلیدهای گازی) 47

کلیدهای شناور 48

چشمهای الکتریکی (سنسورها) 48

نقشه های مدار کنترل 52

حروف شناسایی 52

شماره گذاری و نمایش تعداد کنتاکتهای کنتاکتور 55

شمای فنی یا نقشه تک خطی 57

اصول کلی طراحی مدارهای فرمان 66

تحلیل انواع مدارات فرمان 71

راهنمای انتخاب درجات حفاظتی برای تابلوهای بکار رفته در شبکه های توزیع 73

شینه های بکار رفته در تابلو 76



مقدمه

رشته تابلوسازی رشته ای ترکیبی می باشد. تابلوی برق در حقیقت یک محفظه می باشد که تجهیزات الکتریکی را در بر می گیرد و البته تابلو ها می توانند در بر گیرنده تجهیزات پنیوماتیک نیز باشند مانند شیر های برقی ، کمپرسور و …. به طور کلی لازم به ذکر است که جهت فراگیری فنون مربوط به تابلوهای برق نیاز به فراگیری چندین آیتم اصلی می باشد که در ذیل به اختصار عنوان می کنم :

1- اصول کلی و استانداردهای مربوط به تابلو های برق و محفظه های الکتریکی مانند درجه حفاظتی IP و درجه بندی جداسازی محفظه ها Segregation و مقابله با عوامل جوی و …

2- اصول تخصصی در مورد تابلو های برق ، مقادیر نامی مانند ولتاژ و جریان نامی و..

3- آشنایی با تجهیزات الکتریکی و عملکرد آنها و نحوه انتخاب صحیح آنها

4- آشنایی با تاسیسات الکتریکی وآُشنا با محاسبات مربوطه

5-آشنایی با دروسی مانند رله و حفاظت سیستم ها – طرح پست الکتریکی

و …

6- آشنایی با طراحی مدارات فرمان و کنترل و لاجیک

جهت فراگیری هر یک از فنون یاد شده لازم است به صورت جداگانه اقدام به فراگیری نمود. البته وقتی تنها در مورد تابلو های برق صحبت به میان می آید آیتم های یک و دو فوق الذکر بسیار پررنگ تر می باشند. البته در حرفه تابلو سازی علوم مهم دیگری نیز نقش دارد که از نام بردن کلیه آنها صرف نظر می کنم مانند علم ارگونومی و ….. به صورت کلی در مورد تابلو های برق اصول کلی و استاندارد و همچنین تعاریف کلی وجود دارد و بسیار حائز اهمیت است مثلا نوع تابلو از نظر ساختمان آنها به عنوان مثال تابلوهای ایستاده – دیواری – میزی – رک و … و هر یک از آنها ساختمان منحصر به فردی دارند و کاربرد آنها نیز متفاوت است.

تعاریف اولیه تابلو

تابلوهای برق

انواع تابلوها :تابلوی ایستاده قابل دسترسی از جلو- سلولی-تمام بسته دیواری که خود این تابلو ها می توانند اصلی- نیمه اصلی و فرعی باشند.

تابلوی اصلی: در پست برق و بطرف فشار ضعیف ترانس متصل است.

تابلوی نیمه اصلی : این گونه تابلو ها ی برق بلوک ساختمانی یا قسمت مستقلی از مجموعه را توزیع و ازتابلوی اصلی تغذیه می شود .





تابلوی فرعی:

برای توزیع و کنترل سیستم برق خاصی مانند موتور خانه- روشنایی و غیره به کار می رود و از تابلوی اصلی تغذیه می شود.

معمولاً تابلو های موتور خانه از نوع ایستاده و بقیه تابلوها از نوع توکار تمام بسته می باشد (در این ساختمان تماماً به این شکل می باشد)در این ساختمان لیستی تهیه شده که شامل قطعات مکانیکی و الکتریکی داخلی تابلو می باشد. این لیست شامل ضخامت ورق - فریم تابلو – روبند- نوع رنگ کاری - جانقشه ای- یرق آلات- نوع تابلو(یک درب- دو درب - نرمال - اضطراری) اسم شرکت سازنده تابلو - اسم تابلو – چراغ سیگنال (رنگ- تعداد- وات - نوع لامپ - فیوز) مشخصات فیوزهای داخل تابلو به علاوه پایه فیوز – کلید مینیاتوری (تکفاز - سه فاز- ولتاژ قابل تحمل )رله- کنتاکتور –کلید گردان (با مشخصات کامل ) مشخصات ترمینال - مشخصات شین فاز - نول- مقره های پشت شین - نوع سیم کشی داخلی تابلو- نوع سیم کشی خط به تابلو - طریقه انتقال سیم در تابلو(ترانکینگ-استفاده از کمربند) استفاده از سیم یک تکه در تابلو – شماره گذاری خطوط روی ترمینال –استفاده از کابلشو . تمام این عناوین با مشخصات کامل می باشد .وجود این مشخصات باعث عمر بیشتر تابلو- خطر کمتر و تعویض آسانتر می شود.

* وجود سیم ارت در تابلوی برق ضروری و با رنگ سبز می باشد .

* خطوط R -S - T به تر تیب با رنگ زرد- قرمز- آبی - سیم نول با رنگ سیاه می باشد.

* در بعضی از تابلو ها روی درب تابلو ها یک سری کلید وجود دارد START- STOP یا یک کلید گردان که برای روشن و خاموش کردن روشنایی و یا موتور به کار می رود.

* برای تابلو ها دو نوع نقشه می کشند :

1 - رایزر دیاگرام که مکان تابلو در آن قید شده است .

2- نقشه داخل تابلو (که خطوط - فیوز و کلیدها در آن کشیده شده است)

نکات مربوط به رعایت مسائل ایمنی بر اساس نشریه سازمان برنامه و بودجه و یا 110می باشد.

* شین ها با رنگ نسوز رنگ آمیزی می شود.

* کلید ورودی باید خودکار باشد. در مواردی که از کلید و فیوز جداگانه استفاده شود کلید باید قبل از فیوز نصب شود . بطوریکه با خاموش کردن کلید , فیوز نیز قطع شود. کلید اصلی حتی الامکان گردان باشد و از فیوز فشنگی استفاده شود.

* سیم کشی داخلی تابلو با سیم مسی تک لا با عایق حداقل 1000ولت با مقطع مناسب انجام شود.

* ارتفاع بالاترین دسته کلید تابلو175 سانتیمتر بیشتر نباشد و همچنین قسمت میانی از سطح زمین 160 سانتیمتر باشد.

* استفاده از سیم 5/1 برای روشنایی با کلید مینیاتوری10 آمپر و سیم 5/ 2 برای پریزبا کلید مینیاتوری 16 آمپر می باشد.

* محاسبه کابل از طریق سطع مقطع انجام می گیرد.

بقیه تابلوها از نوع توکار تمام بسته می باشد.

در قسمت زیر لیستی تهیه شده که شامل قطعات مکانیکی و الکتریکی داخلی تابلو می باشد.این لیست شامل:

ضخامت ورق - فریم تابلو – روبند- نوع رنگ کاری - جانقشه ای- یرق آلات- نوع تابلو(یک درب- دو درب - نرمال - اضطراری) اسم شرکت سازنده تابلو - اسم تابلو – چراغ سیگنال (رنگ – تعداد- وات - نوع لامپ - فیوز ) مشخصات فیوزهای داخل تابلو بعلاوه پایه فیوز – کلید مینیاتوری (تکفاز - سه فاز- ولتاژ قابل تحمل )رله- کنتاکتور –کلید گردان (با مشخصات کامل ) مشخصات ترمینال - مشخصات شین فاز - نول- مقره های پشت شین - نوع سیم کشی داخلی تابلو- نوع سیم کشی خط به تابلو - طریقه انتقال سیم در تابلو(ترانکینگ-استفاده از کمربند) استفاده از سیم یک تکه در تابلو – شماره گذاری خطوط روی ترمینال –استفاده از کابلشومی باشد. تمام این عناوین کامل می باشد .وجود این مشخصات باعث عمر بیشتر تابلو، خطر کمتر و تعویض آسانترآن می شود.

انواع تابلوها :

تقسیم بندی نوع اول :

الف) تابلوی ایستاده قابل دسترسی از جلو

ب) سلولی

پ) تمام بسته دیواری که خود این تابلو ها می توانند اصلی- نیمه اصلی و فرعی باشند.

تقسیم بندی نوع دوم :

تابلوی اصلی: در پست برق و بطرف فشار ضعیف ترانس متصل است.

تابلوی نیمه اصلی: اینگونه تابلو ها ی برق بلوک ساختمانی یا قسمت مستقلی از مجموعه را توزیع و ازتابلوی اصلی تغذیه می شود.

تابلوی فرعی: برای توزیع و کنترل سیستم برق خاصی مانند موتور خانه- روشنایی و غیره به کار می رود و از تابلوی اصلی تغذیه می شود.

معمولاً تابلو های موتور خانه از نوع ایستاده و ....

خصوصیات تابلوها

1. رنج ولتاژ تابلوها :

380و400و660و1000و2500و3300و36000و7500و12000و175000و24000و52000و72000و100000و132000و145000و420000و765000 ولت می باشد .

2- ولتاژ سطح عایقی UL :

الف: ولتاژ قابل تحمل ضربه ای برای صاعقه

1. اتصال کوتاه بین فازها (اتصال کوتاه سه فاز و دو فاز) و اتصال کوتاه فاز به زمین که باعث افزایش جریان تا چند برابر مقدار نامی می شود.

اضافه بار که عبارت است از افزایش جریان از مقدار نامی.

با توجه به موارد فوق وجود تجهیزاتی به منظور حفاظت از سیم ها ، کابل ها و دستگاه های الکتریکی در مدارات الزامی می باشد.

فیوزها

ساده ترین و متداول ترین وسایل حفاظتی مدارات در برابر اضافه جریان های پیش آمده ، فیوزها می باشند. جریان اضافی کم و کوتاه مدت که اضافه بار نام دارد معمولاً صدمه ای به مدار و وسایل تشکیل دهنده آن وارد نمی کند و لزومی به قطع مدار توسط فیوز نمی باشد ، اما در موارد اتصال کوتاه ، فیوز باید به سرعت عمل کرده و مدار را قطع کند. فیوزهای معمولی ، دو سر مدار را به وسیله سیمی که در درون آن ها قرار دارد به هم وسل می کنند. این سیم جریان نامی مدار را به راحتی تحمل می کند. هنگامی که جریان مدار از حدی بالاتر رود ، حرارت ایجاد شده ، سیم فیوز را پس از مدتی ذوب کرده مدار قطع خواهد شد.

تقسیم بندی فیوزها

فیوزها بر اساس سرعت قطع مدار به دو دسته تقسیم می شوند. دسته اول را فیوزهای تند کار می گویند که بیشتر در مصارف روشنایی به کار می روند. این فیوزها دارای زمان عملکرد کوچک می باشند.

دسته دوم فیوزهای کند کار یا تأخیری می باشند که زمان قطع مدار در آن ها طولانی تر خواهد بود. این فیوزها در مداراتی به کار می روند که در آن ها قع مدار باید با تأخیر بیشتری صورت گیرد. یکی از این موارد فیوز محافظ مدار موتورهای برقی است که این فیوز در طول مدت راه اندازی موتور که جریان به طور موقت به سه تا هفت برابر جریان نامی می رسد نباید مدار را قطع کند. فیوزهایی که برای ترانسفورماتورها و خازن ها به کار می روند نیز از نوع کند کار خواهند بود.

علاوه بر این فیوزها از لحاظ ساختار نیز در انواع فشنگی ، اتوماتیک یا آلفا ، مینیاتوری ، بکس ، کاردی(چاقویی) ، شیشه ای یا کارتریج فشار قوی ساخته می شوند.

t ? F = Fm sin2

نکته 1: در هستة کنتاکتورهای AC برای جلوگیری از لرزش ناشی از فرکانس از یک حلقة اتصال کوتاه شده مانند آنچه که در موتورهای با قطب چاکدار وجود دارد، استفاده می شود. با القای ولتاژ در حلقة اتصال کوتاه، جریانی از آن خواهد گذشت و این جریان شاری را تولید می کند که با شار اصلی 90 درجه اختلاف فاز دارد و باعث می شود در هسته دائماً شار وجود داشته باشد و نیروی دائمی دو بخش ثابت و متحرک هسته را به هم متصل نگه دارد.

مزایای استفاده از کنتاکتورها نسبت به کلیدهای دستی صنعتنی عبارتند از :

1- امکان کنترلی مصرف کننده از راه دور.

2- کنترل مصرف کننده از چند محل .

3- امکان طراحی مدار فرمان اتوماتیک برای مراحل مختلف کار مصرف کننده.

4- سرعت قطع و وصل زیاد و کم بودن استهلاک کلید .

5- از آنجا که در کنتاکتورها در هنگام قطع و وصل کنتاکتها بر روی هم ساییدگی مکانیکی ندارند لذا عمر مکانیکی آنها نسبت به سایر کلیدها بیشتر است.

6- هنگام قطع برق، مدار مصرف کننده به وسیلة کنتاکتور قطع می شود و شروع به کار دستگاه نیاز به استارت مجدد دارد. در نتیجه از خطرات وصل ناگهانی دستگاه جلوگیری به عمل می آید.

7- از نظر حفاظتی نیز کنتاکتورها مطمئن تر بوده، دارای حفاظت مناسبتر و کامل تر هستند.

رود. بی متال معمولاً از دو تیغة فلزی غیر هم جنس و با ضریب انبساط طولی مختلف ساخته می شود. چنانچه جریان عبوری از بی متال از حدی بالاتر رود، اینجاد شده از عبور جریان، دو فلز را گرم کرده طول آنها را افزایش می دهد و از آنجا که طول یکی بیشتر از دیگری افزایش می یابد، دو فلز خم شده و از طریق اهرم هایی کنتاکت بی متال را باز می کنند و به این ترتیب مدار قطع می شود.

هر رلة حرارتی سه فاز از سه کنتاکت قدرت برای عبور جریان اصلی مصرف کننده و دو کنتاکت فرمان بهره می گیرد. از دو کنتاکت فرمان یک کنتاکت بسته است و جهت قطعت مدار تغذیه بوبین کنتاکتور به کار می رود و کنتاکت دیگر باز است که پس از عمل بی متال، بسته می شود و برای اطلاع یا وصل مدارهای اضطراری به کار می رود.





نکته 5 : جریان بی متال برابر جریان نامی موتور تنظیم می شود و در مقابل اضافه بار از 05/1 تا 10 برابر جریان نامی، می تواند موتور را قطع می کند. در صورتی که جریان عبوری از بی متال به آندازة 5% بیشتر از جریان تنظیم شده باشد، معمولاً مدار در مدتت زمانی بیشتر از 2 ساعت قطع خواهد شد و اگر جریان عبوری از بی متال به اندازة 20% بیشتر از جریان تنظیم شده باشد، مدار در مدت زمانی کمتر از 2 ساعت قطع خواهد شد و چنانچه جریان عبوری از بی متال بیشتر از 50% جریان تنظیم شده باشد، مدار در مدت زمانی کمتر از 2 دقیقه قطع خواهد شد.



رلة زمانی یا تایمر الکترونیکی

از تایمرهای الکترونیکی برای تنظیم زمانهای کمتر از ثانیه تا چندین ثانیه استفاده می شود. در ساختمان این تایمرها از مدارات و اجزا الکترونیکی استفاده می شود. در نوعی از این تایمرها با شارژ و دشارژ شدن خازن بوبین یک رلة کوچک تحریک می شود. به عبارت رله هنگامی وصل می شود که خازن شارژ شده، ولتاژ دو سر آن برابر ولتاژ مورد نیاز برای وصل رله شود پس از وصل رله بار ذخیره شده در خازن روی مقاومتی که توسط کنتاکت باز رله به دو سر خازن وصل می شود تخلیه می گردد.

نکته 6 : در تایمر نوع خازنی می توان با تغییر ظرفیت خازن زمان تایمر را تنظیم نمود.



رله زمانی هیدرولیکی

در این رله که از سیستم هیدرولیکی بهره می گیرد، وقتی جریان برق به رله وصل می شود مقداری روغن در داخل رله جا به جا می شود. برای بازگشت روغن به محل اولیه زمانی لازم است که این زمان را به عنوان زمان تایمر مورد استفاده قرار می دهند.

رله زمانی یا تایمر نیوماتیکی (پنوماتیکی)

در این تایمر از خاصیت ذخیره سازی و فشردگی هوا استفاده می شود. هنگامی که بوبین تحریک، قسمت متحرک را جذب می کند قطعه ای که شبیه به دم آهنگری است فشرده شده هوای آن از طریق سوپاپ یک طرفه خارج می شود. هنگامی که جریان بوبین قطع می شود، دم از طریق فنر به حالت اولیه خود بر می گردد و از طریق سوپاپ تنظیم از هوا پر می شود وقتی که دم به حالت عادی برگشت کنتاکتها تغییر وضعیت می دهند.

شستی ها : در مدارهای با کنتاکتور اغلب برای دادن فرمان روشن و خاموش از شستی استفاده توسط دست فرمان گرفته و در صورتی که برای وصل مدار به کار رود دارای دو کنتاکت باز و وقتی برای قطع مدار مورد استفاده قرار گیرد دارای دو کنتاکت بسته می باشد. که حالت باز آن را Start و حالت بسته آن را Stop می گویند.

نقشه های مدار کنترل

در نقشة یک سیستم الکتریکی وسایل و تجهیزات الکتریکی با علامتهای اختصاری نشان داده می شوند و ربط این علامتها به یکدیگر و همچنین طرز کار سیستم الکتریکی، از نقشه اتصال درک خواهد شد. این علائم اختصاری و همچنین طریقه کشیدن نقشه مدارهای فرمان در بعضی از کشورها با یکدیگر متفاوت است.

حروف شناسایی

هر دستگاهی که در مدار فرمان مورد استفاده قرار می گیرد. با یک حرف لاتین شناسایی و به وسیلة همین حرف در تمامی نقشه ها و لیست وسایل نشان داده می شود. حروف شناسایی استاندارد قدیم در جدول و حروف شناسایی استاندارد جدید در جدول نشان داده شده اند. اگر تعداد دستگاه های مشابه در یک نقشه بیشتر از یکی باشد، در این صورت به دنبال حرف مشخص کنندة دستگاه عدد نیز آورده می شود، مانند: Q1 و Q2 و K1M و K2M در استاندارد جدید یا c1 و c2 و a1 و a2 در استاندارد قدیم.