سنسورهای تابلو برق صنعتی 

تابلوهای برق (Switchgear) به عنوان قلب سیستم های توزیع برق، مجهز به انواع سنسورهای پیشرفته هستند که وظیفه مانیتورینگ، حفاظت و کنترل سیستم را بر عهده دارند. این سنسورها با اندازه گیری پارامترهای مختلف الکتریکی و محیطی، امکان مدیریت بهینه و ایمن شبکه را فراهم می کنند. در ادامه در ابن مقاله از وبسایت آداک، سازنده تابلو برق صنعتی به بررسی دقیق و جامع این سنسورها می پردازیم. با ما همراه باشید و همچنین پیشنهاد می کنیم برای دریافت استعلام قیمت ساخت انواع تابلو برق و پست کمپکت و تجهیزات جانبی آن با ما تماس بگیرید.

02144491255 | 02634156000

انواع سنسورهای تابلو برق صنعتی

سنسورهای تابلو برق صنعتی نقش مهمی در پایش، کنترل و افزایش ایمنی تجهیزات الکتریکی دارند. این تجهیزات با اندازه گیری پارامترهای الکتریکی، بررسی شرایط محیطی و تشخیص وضعیت مکانیکی قطعات، اطلاعات دقیقی از عملکرد تابلو در اختیار سیستم های کنترلی قرار می دهند. سنسورهای اندازه گیری پارامترهای الکتریکی، ولتاژ، جریان، توان و فرکانس را بررسی می کنند؛ سنسورهای محیطی، دما، رطوبت و سایر شرایط فیزیکی را زیر نظر می گیرند و سنسورهای وضعیت مکانیکی، باز یا بسته بودن کلیدها و عملکرد اجزای متحرک را تشخیص می دهند. همچنین، سیستم های ارتباطی و پروتکل هایی مانند Modbus و پروفیباس، انتقال داده ها به PLC و سامانه های مانیتورینگ را امکان پذیر می کنند و زمینه کنترل هوشمند و عیب یابی سریع تر را فراهم می سازند.

1. سنسورهای اندازه گیری پارامترهای الکتریکی

1.1. ترانسفورماتورهای جریان (CT – Current Transformer)

ترانسفورماتورهای جریان (CT) دستگاه‌های اندازه‌گیری هستند که جریان الکتریکی بالا را به جریان پایین و قابل اندازه‌گیری تبدیل می‌کنند. این تجهیزات بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی کار می‌کنند.

• وظیفه: اندازه گیری جریان الکتریکی عبوری از مدار
• محدوده کاری: از چند آمپر تا چند هزار آمپر

انواع ترانسفورماتور جریان در تابلو برق

• CT حلقه ای (Ring Type): نصب آسان حول کابل یا شینه
• CT میله ای (Bar Type): برای جریان های بالا
• CT قابل تقسیم (Split Core): مناسب برای نصب روی کابل های موجود

کاربردهای سنسور تابلو برق ترانسفورماتور جریان

• اتصال به آمپرمتر برای نمایش جریان
• تغذیه رله های حفاظتی
• ورودی به سیستم های اندازه گیری انرژی

1.2. ترانسفورماتورهای ولتاژ

این دستگاه با نام های (VT – Voltage Transformer یا PT – Potential Transformer) شناخته می شوند.

وظیفه آن کاهش سطح ولتاژ برای اندازه گیری و حفاظت و محدوده کاری مربوطه معمولا ولتاژ اولیه تا 1000V و ثانویه 110V یا 100V می باشد.

انواع ترانسفورماتور ولتاژ:

VT القایی (Inductive): رایج ترین نوع

VT خازنی (Capacitive): برای ولتاژهای بسیار بالا

از کاربردهای ترانسفورماتور ولتاژ می توان به اندازه گیری ولتاژ، تغذیه رله های حفاظتی و سنکرونیزاسیون در منابع چندگانه اشاره نمود.

1.3. سنسورهای توان و انرژی (Power & Energy Meters)

سنسورهای توان و انرژی از تجهیزات مهم پایش مصرف برق در تابلوهای برق صنعتی هستند که برای اندازه گیری و تحلیل پارامترهای الکتریکی به کار می روند. این تجهیزات مقادیری مانند توان اکتیو، راکتیو و ظاهری، انرژی مصرفی، ضریب توان و فرکانس را ثبت می کنند. برخی مدل های پیشرفته، قابلیت اندازه گیری هارمونیک ها و بررسی کیفیت توان را نیز دارند. اطلاعات به دست آمده از طریق نمایشگر یا پروتکل هایی مانند Modbus به PLC و سیستم های مانیتورینگ منتقل می شود. استفاده از این تجهیزات به کاهش هزینه انرژی، شناسایی اضافه بار و بهینه سازی عملکرد سیستم های الکتریکی کمک می کند.

پارامترهای اندازه گیری شده:

• توان اکتیو (kW)
• توان راکتیو (kVAR)
• توان ظاهری (kVA)
• ضریب توان (PF)
• انرژی مصرفی (kWh)

فناوری های مورد استفاده در این سنسور:

• الکترومکانیکی: در کنتورهای قدیمی
• الکترونیکی: دقت بالا با نمایش دیجیتال
• هوشمند: قابلیت اتصال به سیستم های SCADA

1.4. سنسورهای فرکانس (Frequency Sensors)

سنسورهای فرکانس در تابلوهای برق صنعتی برای اندازه گیری فرکانس جریان متناوب و بررسی پایداری شبکه برق استفاده می شوند. این تجهیزات با پایش تغییرات فرکانس، عملکرد صحیح ژنراتورها، اینورترها و تجهیزات حساس را کنترل می کنند. در صورت بروز نوسان یا خروج فرکانس از محدوده مجاز، اطلاعات لازم برای فعال سازی هشدار یا اقدامات حفاظتی فراهم می شود. برخی مدل ها قابلیت ارسال داده به PLC و سیستم های مانیتورینگ را دارند.

وظیفه: اندازه گیری فرکانس شبکه (50Hz یا 60Hz)

کاربردهای سنسور فرکانس:

• کنترل ژنراتورها
• حفاظت در برابر نوسانات فرکانس
• سیستم های UPS

2. سنسورهای حفاظتی و تشخیص خطا

سنسورهای حفاظتی و تشخیص خطا در تابلوهای برق صنعتی برای شناسایی شرایط غیرعادی و جلوگیری از آسیب به تجهیزات استفاده می شوند. این سنسورها با پایش جریان، ولتاژ، دما و نشتی جریان، بروز مشکلاتی مانند اتصال کوتاه، اضافه بار و افزایش حرارت را تشخیص می دهند. اطلاعات دریافتی به رله های حفاظتی یا سیستم کنترل منتقل می شود تا اقدامات لازم مانند قطع مدار، فعال سازی هشدار و جلوگیری از گسترش خرابی انجام گیرد.

2.1. سنسورهای تشخیص اتصال زمین (Earth Fault Sensors)

RCD (Residual Current Device): برای جریان های نشتی کوچک

REF (Restricted Earth Fault): برای حفاظت موضعی

حساسیت آن از 30mA تا چند آمپر و کاربرد آن جلوگیری از برق گرفتگی و آتش سوزی است.

2.2. سنسورهای تشخیص قوس الکتریکی (Arc Fault Detection)

سنسورهای تشخیص قوس الکتریکی برای شناسایی سریع تخلیه الکتریکی غیرعادی در تابلوهای برق صنعتی به کار می روند. این تجهیزات با تشخیص نور شدید ناشی از قوس یا بررسی همزمان سیگنال های نوری و جریان الکتریکی، وقوع خطا را شناسایی می کنند. سپس سیگنال لازم را به رله حفاظتی ارسال می کنند تا مدار در کوتاه ترین زمان ممکن قطع شود. استفاده از این سنسورها خطر آتش سوزی، آسیب به تجهیزات و صدمات جانی را کاهش می دهد. فناوری های به کار رفته در این سنسور شامل شنیداری (Acoustic)، تشخیص صداهای قوس نوری (Optical) و تشخیص نور قوس ترکیبی است. زمان قطع آن نیز کمتر از 10ms است.

2.3. سنسورهای اضافه بار حرارتی (Thermal Overload Sensors)

نحوه کار این سنسور اندازه گیری دمای هادی ها است. انواع آن شامل بی متال مکانیکی، الکترونیکی با دقت بالا است. کاربرد آن حفاظت از موتورها و ترانسفورماتورها است.

3. سنسورهای محیطی و شرایط فیزیکی

سنسورهای محیطی و شرایط فیزیکی در تابلوهای برق صنعتی برای پایش عوامل تأثیرگذار بر عملکرد و طول عمر تجهیزات استفاده می شوند. این سنسورها پارامترهایی مانند دما، رطوبت، فشار و ورود آب یا گرد و غبار را بررسی می کنند. برای مثال، سنسور دما با تشخیص افزایش حرارت داخل تابلو، امکان فعال سازی فن یا سیستم خنک کننده را فراهم می سازد. سنسورهای رطوبت نیز به شناسایی شرایط مستعد ایجاد میعان و خوردگی کمک می کنند. استفاده از این تجهیزات، احتمال خرابی قطعات و توقف ناخواسته سیستم را کاهش می دهد.

02144491255 | 02634156000

3.1. سنسورهای دما (Temperature Sensors)

نقاط نصب: روی باسبار، کلیدها، ترانسفورماتورها

انواع:

ترموکوپل: محدوده دمایی وسیع

RTD: دقت بالا

ترمیستور: حساسیت زیاد

کاربرد: فعال کردن سیستم های خنک کننده

3.2. سنسورهای رطوبت (Humidity Sensors)

وظیفه: جلوگیری از میعان و خوردگی

فناوری ها:

• خازنی
• مقاومتی

3.3. سنسورهای تشخیص دود و آتش (Smoke/Fire Detectors)
انواع:

• یونیزاسیون
• فتوالکتریک

کاربرد: اعلام خطر و قطع مدار

4. سنسورهای وضعیت مکانیکی

سنسورهای وضعیت مکانیکی در تابلوهای برق صنعتی برای تشخیص موقعیت، حرکت و وضعیت عملکرد اجزای مکانیکی به کار می روند. این تجهیزات باز یا بسته بودن درب تابلو، وضعیت کنتاکتورها، کلیدهای قدرت و عملکرد مکانیزم های قطع و وصل را کنترل می کنند. سنسورهای مجاورتی القایی، خازنی و میکروسوئیچ ها از نمونه های رایج این گروه هستند. اطلاعات آن ها به PLC یا سیستم کنترل ارسال می شود تا خطاهای عملکردی شناسایی شده و از راه اندازی ناایمن تجهیزات یا توقف ناخواسته فرایند جلوگیری شود.

4.1. سنسورهای وضعیت کلید (Circuit Breaker Position Sensors)
انواع:

میکروسوییچ: مکانیکی

القایی: بدون تماس

خروجی: سیگنال دیجیتال (باز/بسته)

4.2. سنسورهای قفل درب (Door Interlock Sensors)

وظیفه: جلوگیری از دسترسی در حین کار

• فناوری ها:
• مغناطیسی
• مکانیکی

5. سیستم های ارتباطی و پروتکل ها

سیستم های ارتباطی و پروتکل ها در تابلوهای برق صنعتی، وظیفه انتقال اطلاعات سنسورها به PLC، سیستم های مانیتورینگ و تجهیزات کنترلی را بر عهده دارند. پروتکل هایی مانند Modbus RTU، Modbus TCP، Profibus و Profinet امکان تبادل داده بین تجهیزات مختلف را فراهم می کنند. انتخاب پروتکل مناسب به عواملی مانند سرعت انتقال، فاصله ارتباطی، تعداد تجهیزات و سازگاری سخت افزاری بستگی دارد. استفاده از این فناوری ها، پایش لحظه ای پارامترها، تشخیص سریع خطاها و کنترل متمرکز تجهیزات صنعتی را امکان پذیر می سازد.

پروتکل های رایج:

• Modbus RTU/TCP
• Profibus
• IEC 61850

رابط های ارتباطی:

• RS485
• Ethernet
• WiFi

جمع بندی و خلاصه مطلب

سنسورهای تابلو برق فشار ضعیف نقش حیاتی در ایمنی، قابلیت اطمینان و بهره وری سیستم دارند. انتخاب سنسور مناسب باید بر اساس نیازهای پروژه، استانداردها و محیط نصب انجام شود. پیشرفت های اخیر در فناوری سنسورها، امکان پایش هوشمند و پیش بینی خرابی را فراهم کرده است. اگر نیاز به اطلاعات بیشتر درباره هر یک از سنسورها دارید، می توانید با کارشناسان آداک بهین نیرو تماس بگیرید. این شرکت با تولید انواع تابلو برق فشار ضعیف و متوسط حرفه ای آماده ارائه راهکارهای بهینه به شما عزیزان است.

02144491255 | 02634156000