تابلو برق چیست؟ — تجهیزات و انواع | به زبان ساده

تابلو برق چیست؟

«تابلو برق» سینا نوین مجموعه‌ای از تجهیزات قطع و وصل، فرمان، سنجش، حفاظت و پایش است که به هم متصل می‌شوند و در محفظه‌ای قرار می‌گیرند. تابلو برق با هدف کنترل و همچنین توزیع انرژی الکتریکی به کار می‌رود.

استفاده از تابلو برق امکان کنترل و حفاظت مطمئن‌تری را فراهم می‌کند، هزینه سیستم را کاهش می‌دهد، تعمیر و نگهداری آن ساده‌تر است و ایمنی افراد را در برابر اتفاقاتی چون برق‌گرفتگی بالاتر می‌برد.

انواع تابلو برق

تابلو برق را می‌توان از چند جنبه دسته‌بندی کرد. این جنبه‌ها کاربرد، محل نصب و سطح ولتاژ هستند.

انواع تابلو برق از نظر کاربرد

تابلوها را از نظر کاربردی که دارند، می‌توان در دو دسته تابلوهای کنترل و تابلوهای توزیع قرار داد. تابلوی کنترل، همان‌گونه که از نامش پیداست، با توجه به اهداف مورد نظر، سیستم را کنترل می‌کنند. این تابلوها، با توجه به هدف تعیین شده، شامل تجهیزاتی هستند که پارامترهای مشخصی را پایش و فرامین کنترلی و حفاظتی مناسب را صادر و اجرا می‌کنند.

تابلوهای توزیع، برای تجمیع و توزیع برق مورد استفاده قرار می‌گیرند. تابلوها از نظر ساختمان به چند دسته ایستاده، دیواری، روی سکو، روکار و… تقسیم‌بندی می‌شوند. جنس این تابلوها، بسته به محل و نوع کاربرد، می‌تواند فلزی یا پلاستیکی باشد.

انواع تابلو برق از نظر سطح ولتاژ‌

از نظر سطح ولتاژ، معمولاً تابلوها در دو دسته فشار ضعیف و فشار متوسط دسته‌بندی می‌شوند.

ولتاژ تابلوی فشار ضعیف (LV) تا ۱۰۰۰ ولت است. این تابلوها معمولاً در کاربردهایی مانند راه‌انداز یا استارتر موتور، مرکز کنترل موتور، سوئیچینگ مدار ورودی، باس کوپلر، تغذیه مصرف‌کننده‌ها، حفاظت و… مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ولتاژ تابلوی فشار متوسط (MV)، بین ۱ کیلوولت تا ۳۶ کیلوولت است. این تابلوها معمولاً از خروجی ژنراتور یا ترانسفورماتور تغذیه می‌شوند و شامل تجهیزاتی از قبیل بریکر، سکسیونر، تجهیزات اندازه‌گیری مانند ترانس جریان و ولتاژ، رله و… هستند. تابلوهای فشار متوسط عمدتاً در پست‌های برق مورد استفاده قرار می‌گیرند.

یکی از انواع تابلوهای فشار متوسط، تابلوی کمپکت یا فشرده است که در آن، تجهیزات کلیدزنی و قطع و وصل درون محفظه‌ای از گاز یا خلأ قرار دارند. تابلوهای معمولی فلزی دیگر نیز وجود دارند که تجهیزات درون آن‌ها قرار داده می‌شود. تابلوهای کمپکت اندازه کوچک‌تری نسبت به انواع دیگر تابلوهای فشار متوسط دارند.

برای آشنایی بیشتر با تابلو برق و تأسیسات الکتریکی، پیشنهاد می‌کنیم به مجموعه آموزش های سایت سینا نوین مراجعه کنید

مهم‌ترین اجزای تابلو برق

اجزای تابلو را به طور خلاصه می‌توان در موارد زیر بیان کرد:

• بدنه تابلو برق
• کلیدها
• شینه و هادی‌ها
• تجهیزات اندازه‌گیری
• تجهیزات حفاظتی
• سیستم زمین (ارتینگ)
• سیستم اینترلاک
• مقره

بدنه تابلو برق

تجهیزات مختلف تابلو برق در داخل یا روی بدنه تابلو نصب می‌شوند و بدنه تابلو علاوه بر محلی برای استقرار تجهیزات، از آن‌ها در برابر ضربات، گرد و غبار، شرایط آب‌وهوایی و… محافظت می‌کند. جنس بدنه تابلو برق از پلاستیک، آهن یا مواد کامپوزیتی است. عواملی مانند محل قرارگیری تابلو، محل ورود و خروج هادی‌ها، ساختمان تابلو، نوع دسترسی به اجزای آن و… در ضخامت ورق تابلو مؤثر هستند.

تابلو برق باید به گونه‌ای باشد که علاوه بر سهولت در دسترسی به تجهیزات و از آن‌ها در برابر خطرات ممکن جلوگیری کند. علاوه‌ بر این، محل قرارگیری تجهیزات در سلول‌ها باید به گونه‌ای باشد که در هنگام تعمیرات مشکلی ایجاد نکنند. سلول‌ها بخش‌هایی از تابلو هستند که به‌صورت قطعه‌های مختلف در تابلو از هم مجزا شده‌اند و تجهیزات در آن‌ها قرار می‌گیرند تا فاصله مناسبی از هم داشته باشند و از خطراتی مانند آتش‌سوزی جلوگیری شود.

یکی از مواردی که باید در بدنه تابلو تعبیه شود، دریچه‌ای برای گردش هوای تابلو است. تعبیه این دریچه در تابلوهای فشار متوسط معمول‌تر است و در سقف آن‌ها تعبیه می‌شود.

مورد دیگر که درباره بدنه تابلو برق باید به آن اشاره کرد، درجه حفاظت یا آی‌پی (IP) است. با توجه به محل نصب، الزاماتی برای حفاظت در برابر گرد و غبار و آب وجود دارد که در ساخت بدنه تابلو باید آن‌ها را در نظر گرفت.

درجه حفاظت به اختصار IP نامیده می‌شود و از حروف IP و یک عدد دو رقمی تشکیل می‌شود. طبق استاندارد CEI 6529، آی‌پیِ یک محصول الکتریکی یا الکترونیکی، درجه حفاظت آن را در برابر ذرات جامد و مایع نشان می‌دهد. آی‌پی به صورت IPXY نمایش داده می‌شود.

رقم اول (X)، درجه حفاظت را در برابر نفوذ‌ ذرات جامد، مشخص می‌کند. این رقم از ۰ شروع می‌شود که نشان دهنده عدم وجود محافظت است و در ۶ پایان می‌یابد که مشخص می‌کند محصول در برابر ذرات جامد کاملاً محافظت شده است. رقم دوم در کد IP، از ۰ شروع می‌شود که به معنای عدم وجود هر گونه حفاظت در برابر آب و رطوبت است و بزرگترین رقمش ۸ است که مشخص می‌کند دستگاه در برابر غوطه‌وری در آب به مدت طولانی مقاومت می‌کند.

کلید

کلید یکی از تجهیزات الکتریکی اساسی در تابلو‌های برق است. کلید‌ها برای قطع و وصل جریان الکتریکی به کار می‌روند و باید آن‌ها را به گونه‌ای انتخاب کرد که این عملکرد قطع و وصل را به بهترین نحو ممکن و بدون اثر حرارتی و دینامیکی انجام دهد.

کلیدهای تابلو برق را می‌توان از چند منظر دسته‌بندی کرد. در حالت کلی، کلیدها را می‌توان در دو دسته قرار داد که یک گروه از آن‌ها قطع و وصل را زیر بار انجام می‌دهند و گروه دیگر که در حالت بدون بار قطع و وصل می‌کنند.

کلید‌هایی که در زیر بار قابلیت قطع و وصل ندارند، عمل کلیدزنی را در خطوط و ترانسفورماتورهای بدون بار، برای جداسازی مدار انجام می‌دهند. یکی از ویژگی‌های این کلیدها، قابل مشاهده بودن کنتاکت‌هایشان است که موجب افزایش سطح ایمنی افراد در هنگام کار تعمیرات و نگهداری می‌شود. سکسیونر و سوئیچ‌های چاقویی از این نوع کلیدها هستند.

کلید‌های قابل قطع و وصل زیر بار، به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در شرایط ولتاژ و جریان نامی می‌توانند عمل قطع و وصل را انجام دهند و علاوه بر آن، در مدت زمان کوتاهی قابلیت تحمل جریان خطای بیش از جریان نامی را دارند. کلید‌های گردان، کلیدفیوزهای تیغه‌ای، دژنکتورهای کشویی و تیغه‌ای فشار متوسط، از این نوع کلیدها هستند.

این کلیدها بر اساس اهدافی که در طراحی مورد نظر است و با توجه به مواردی مانند عمق و ارتفاع نصب، فاصله قطعات، تعمیرات و نگهداری و… در بخش‌های مختلف تابلو تعبیه می‌شوند. با توجه به قیمت پایین‌تر کلید فیوز نسبت به کلیدهای اتوماتیک، این تجهیزات در تابلوهای فشار ضعیف بیشتر به کار می‌روند. دژنکتور تیغه‌ای از تجهیزات مورد استفاده در تابلوهای فشار متوسط برای کلیدزنی خطوط ورودی و خروجی است و نوع فیوزدار آن در کلیدزنی ترانسفورماتورها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

اما یکی از مهم‌ترین و کاربردی‌ترین کلیدهای قطع و وصل در زیر بار، مدارشکن‌ها یا کلیدهای قدرت هستند که در ولتاژ و جریان نامی ساخته و ارائه می‌شوند. کلیدهای قدرت که گاهی به آن‌ها دژنکتور نیز می‌گویند، نقش مهمی را در قطع و وصل مدار و همچنین، حفاظت از آن بر عهده دارند.

هادی‌ها

برا اتصال و ارتباط الکتریکی تجهیزات تابلو، باید از هادی‌هایی استفاده کرد که معمولاً در دو فرم سیم و شینه هستند. جنس بیشتر این‌ هادی‌ها مس است و در مواردی از آلومینیوم نیز استفاده می‌شود.

تجهیزات اندازه‌گیری

تجهیزات انداز‌ه‌گیری، همان‌گونه که از نامشان پیداست، بسته به اهداف الزامات مورد نظر، پارامترهای مختلفی از قبیل جریان، ولتاژ، دما و… را اندازه‌گیری می‌کنند. از این تجهیزات می‌توان به ولت‌متر، آمپرمتر، فرکانس‌متر، کسینوس فی متر، وات‌متر، ترانس جریان و… اشاره کرد.

تجهیزات حفاظتی

تجهیزات حفاظتی مانند رله، فیوز و… برای حفاظت مدار در مواردی مانند اضافه جریان، اتصال کوتا، خطای فاز و… به کار می‌روند.

اینترلاک (قفل داخلی)

سیستم قفل داخلی یا اینترلاک، سیستمی برای جلوگیری از رخ دادن حوادث ناخواسته است که در تابلو برق تعبیه می‌شود. اینترلاک هم می‌تواند مکانیکی و هم الکتریکی باشد. اینترلاک ساز و کاری را فراهم می‌آورد که قطعات نتوانند به گونه‌ای عمل کنند که در عملکرد سایر قطعات تداخل داشته باشند. برای مثال، سکسیونر همیشه باید پس از مدارشکن یا همان کلید اصلی قطع شود. اینترلاک مکانیکی معمولاً‌ روی در تابلو برق قرار گرفته و وقتی در باز شود، اتصال به زمین برقرار شده و خطر اشخاص را تهدید نمی‌کند.

سیستم اتصال زمین

همان‌طور که می‌دانیم، اتصال زمین برای حفاظت جان افراد و موجودات زنده در برابر برق‌گرفتگی از طریق برق‌دار شدن بخش‌های فلزی غیرمداری سیستم به کار می‌رود.

معمولاً هر سلول تابلو به صورت مجزا به هادی اتصال به زمین متصل می‌شود. در اتصال به زمین، بخش‌های فلزی که در مدار الکتریکی قرار ندارند (مانند در تابلو و بدنه فلزی برخی تجهیزات)، باید به هادی زمین اتصال داشته باشند و اصطلاحاً زمین شوند. تجهیزاتی که باید زمین شوند، به شینه اتصال زمین متصل می‌شوند.

مقره

از مقره به عنوان یک عایق برای جلوگیری از عبور جریان‌های ناخواسته به زمین استفاده می‌شود. در واقع، می‌توان چنین گفت که مقره یک مسیر بسیار مقاومتی است که عملاً جریانی از آن عبور نمی‌کند. در سیستم‌ها و تابلوهای انتقال و توزیع از مقره استفاده می‌شود.