پیشرفت های اخیر صنعت تابلو برق

تحولات جدید در صنعت تابلو برق

قابلیت اطمینان یک سیستم قدرت به طور مستقیم به عملکرد کارآمد تجهیزات آن بستگی دارد، به ویژه در پی ادغام بیشتر انرژی های تجدیدپذیر متغیر با شبکه ضرورت این امر بیشتر شده است. پست کمپکت ولتاژ را از بالا به پایین تبدیل می کند و تجهیزات مختلف مورد نیاز برای تبدیل، سوئیچینگ، تنظیم و حفاظت از سیستم های انتقال و توزیع را در خود جای می دهند. در این مقاله، ضمن معرفی اصول اولیه و کاربردهای تابلو برق، به بیان جدیدترین پیشرفت ها و تحولات جدید در صنعت تابلو برق می پردازیم. با ما در آداک، بهترین سازنده تابلو برق صنعتی در ایران همراه باشید.

تابلو برق صنعتی چیست؟

تابلو برق صنعتی یکی از مهم ترین و حیاتی ترین اجزای یک سیستم الکتریکی است. این شامل تمام دستگاه هایی است که حفاظت از سیستم قدرت را تضمین می کند و منبع تغذیه را تنظیم می کند. تابلو برق تجهیزات را مدیریت می کند و عیوب سیستم را برطرف می کند، در نتیجه کارکردن منبع تغذیه قابل اعتماد را تضمین می کند. تابلو صنعتی در هر نقطه سوئیچینگ در سیستم قدرت الکتریکی ضروری است. علاوه بر سیستم قدرت، تابلو برق در بخش های تجاری، مسکونی و صنعتی نیز استفاده می شود. 

کاربرد تابلو برق چیست؟

تابلو برق شامل تجهیزات مرتبط با کنترل و حفاظت سیستم قدرت مانند سوئیچ ها، فیوزها، قطع کننده های مدار و رله هایی است که برای کنترل، حفاظت و جداسازی تجهیزات الکتریکی به کار می روند تا تامین برق مستمر و مطمئن را فراهم کنند. استفاده از تابلو برق به محافظت در برابر موقعیت های اضافه بار، اتصال کوتاه، خرابی عایق و غیره کمک می کند. حفاظت سیستم قدرت شاخه ای از مهندسی برق است و برای نظارت مداوم بر سیستم قدرت برای اطمینان از حداکثر تداوم تامین برق بدون آسیب رساندن به تجهیزات طراحی شده است. از آنجایی که تحولات سیستم قدرت ساختار آن را تغییر می دهد، حفاظت از سیستم قدرت بسیار حیاتی می شود.

انواع مختلف تابلو برق

صنعت تابلو برق در ایران به طور عمده تابلو برق فشار ضعیف (با درجه بندی زیر 1 کیلو ولت) را پوشش می دهد. با تاکید زیادی بر برق رسانی، نیاز به تابلو برق فشار متوسط (با درجه بندی بین 1 کیلو ولت تا 33 کیلو ولت) با سرعتی سریع در حال افزایش است. تقاضا برای تابلو فشار قوی نیز به دلیل سرمایه گذاری های انجام شده توسط دولت برای توسعه زیرساخت های انتقال ولتاژ بالا و فشار قوی افزایش می یابد. علاوه بر این، با افزایش مستمر ظرفیت انرژی تجدیدپذیر، تابلو برق در حصول اطمینان از اینکه شبکه ها به صورت همزمان با حداقل خطا کار می کنند، محوری شده است. علاوه بر این، الزامات تجاری مدرن نیاز به تابلو برق ارتقا یافته ای دارد که می تواند ایمنی، منبع تغذیه قابل اعتماد و ادامه عملیات تجاری را تضمین کند.

نکات ضروری در طراحی تابلو برق

طراحی تابلو برق باید اطمینان حاصل کند که می تواند شرایط غیرعادی یا نامطلوب را تشخیص دهد و سپس مدار را قطع کند تا ناحیه آسیب دیده را بدون تأثیر بر سایر مناطق نامطلوب قطع کند. تابلو برق عایق هوا و تابلو برق عایق گاز پرکاربردترین فناوری تابلو برق در ایران و سراسر جهان است. با این حال، چندین فناوری مدرن در حال حاضر در دسترس هستند، از جمله تابلو ترکیبی، تابلو برق سبز و تابلو هوشمند که فشرده تر، دوستدار محیط زیست و هوشمند هستند. صنعت ساخت تابلو برق شاهد پیشرفت های فناوری در تمام سطوح ولتاژ بوده است. صنعتگران دائماً در تلاش هستند تا انواع مختلفی از آن را توسعه دهند که جمع و جورتر، قابل اعتمادتر و سازگار با محیط زیست باشد و به حداقل زمان نصب و راه اندازی نیاز داشته باشد.

اجزای مختلف تابلو فشار ضعیف

تکنولوژی و محدوده تابلو برق در بخش های مختلف شبکه بسته به سطح ولتاژ متفاوت است. بر اساس ظرفیت باربری، کلیدها به سه بخش ولتاژ پایین (LV)، ولتاژ متوسط (MV) و ولتاژ بالا (HV) تقسیم می شوند. بخش تابلو برق LV شامل تابلو برق تا 1 کیلو ولت، بخش MV شامل تابلو برق تا 33 کیلو ولت و بخش HV شامل وسایلی با ولتاژ 66 کیلو ولت و بالاتر است. بخش های مصرف کننده اصلی تابلو LV شامل تاسیسات توزیع، صنایع، ساختمان های مسکونی و تجاری و مصرف کنندگان کشاورزی است. دستگاه های کلید LV متداول عبارتند از: کلید برق هوا (ACB)، کلید قالب بندی شده (MCCBs)، کلید محافظ موتور (MPCBs)، کلید مینیاتوری (MCBs)، دستگاه های جریان باقیمانده (RCD)، فیوز کلید (S/F) و واحدهای سوئیچ فیوز (F/S)، فیوزهای با ظرفیت بالا (HRC)، رله‌های حفاظتی و اضافه بار حرارتی، کنتاکتورها، استارت‌ها، تابلوهای توزیع و سوئیچ‌ها هستند.

اجزای مختلف تابلو فشار متوسط

تابلو برق MV و HV به دلیل استفاده و کاربردهایی که عمدتاً در سیستم های قدرت هستند، اغلب به عنوان یکی دسته بندی می شوند. تابلو برق MV شامل انواع مختلفی از کلیدهای مدار مانند کلید برق هوا، کلید برق حداقل روغن و قطع کننده مدار خلاء می باشد. برای بخش MV و HV، تاسیسات انتقال و تولید کاربران کلیدی هستند. بسته به نوع محیط عایق، تابلو برق HV به سه نوع عمده تقسیم می‌شود: تابلو برق عایق هوا (AIS)، تابلو برق عایق گاز (GIS) و تابلو برق ترکیبی (HS).

سایر روش های دسته بندی انواع تابلو برق

انواع مختلف تابلو برق را می توان بر اساس ظرفیت تحمل بار (یا کلاس ولتاژ)، محیط مورد استفاده برای قطع جریان، درجه قطع (که حداکثر جریان اتصال کوتاهی است که دستگاه می تواند ایمن قطع کند) طبقه بندی کرد. نوع ساخت، روش کار و نوع جریان. با توجه به نوع ساخت، تابلو برق به دو دسته داخلی، خارجی، صنعتی، خانگی، محفظه جلو، تابلو متال کلد، متال انکلوزد، مقاوم در برابر قوس و غیره طبقه بندی می شود. علاوه بر این، بر اساس ماده ای که برای قطع جریان استفاده می شود، یک تابلو برق به عنوان یک کلید جداساز ساده در هوای آزاد طبقه بندی می شود یا ممکن است توسط مواد دیگری مانند روغن و خلاء عایق شده باشد.

پیشرفت های اخیر در صنعت تابلو برق

پیشرفت های جدید در صنعت تابلو برق عبارتند از تابلو برق خلاء، تابلو برق هیبریدی و تابلو برق هوشمند. تابلو خلاء به طور گسترده در محدوده ولتاژ متوسط استفاده می شود، همچنین به عنوان یک جایگزین در کاربردهای HV در حال ظهور است. این روند به دلیل این واقعیت است که تابلو برق خلاء نسبت به تابلو برق SF6 سازگارتر با محیط زیست است. تابلو برق ترکیبی نیز شامل تابلو عایق هوای معمولی و تابلو برق عایق گاز فشار قوی است. با توسعه شبکه هوشمند، تابلو برق هوشمند نیز محبوب شده است. همچنین می‌تواند ادغام فزاینده انرژی‌های تجدیدپذیر متغیر در شبکه را مدیریت کند.

پیشرفت تکنولوژی در صنعت تابلو برق

با توجه به تمرکز فزاینده بر حفظ حق تقدم و اطمینان از تامین برق بدون وقفه، شرکت های برق بر روی فناوری های پست و تابلو برق که به فضای کمتری نیاز دارند و قطعی کمتری دارند تمرکز می کنند. از لحاظ تاریخی، تابلو عایق هوا به دلیل قیمت پایین، رایج ترین تابلو برق مورد استفاده در جهان بوده است. با این حال، تابلو برق عایق گاز، که از گاز هگزا فلوراید سولفور (SF6) به عنوان رسانه عایق استفاده می کند، سرعت خود را افزایش می دهد و محبوبیت پیدا می کند. به عنوان فناوری ترجیحی در هند، به ویژه در بخش انتقال، در حال ظهور است. ساختار فشرده و محصور شده آن، آن را برای مناطق با محدودیت فضا ایده آل می کند. این نوع تابلو برای استفاده در مکان هایی با شرایط آب و هوایی شدید (دمای بالا و ارتفاعات بالا) و محیط های صنعتی نیز مناسب است. اگرچه هزینه اولیه پست های GIS حدود 50 درصد بیشتر از هزینه های مشابه AIS آنها است.

پست‌های GIS تقریباً 35 درصد فضای کمتری نسبت به پست‌های AIS نیاز دارند و هزینه‌های نگهداری و قطعی کمتری دارند.

تابلو برق هیبریدی

شرکت‌های برق همچنین می‌توانند یک پست مبتنی بر تابلو برق هیبریدی را انتخاب کنند که ترکیبی از فناوری‌های AIS و GIS است. در پست هیبریدی، شینه ها عایق هوا هستند و سایر تجهیزات مانند کلیدهای مدار، بوشینگ ها، لوله ها، عناصر اتصال، جداکننده ها، ترانسفورماتورهای جریان و سنسورها عایق گاز هستند. هزینه اولیه پست های هیبریدی تقریباً 20 درصد بیشتر از AIS است و این پست ها به اندازه متوسطی از زمین نیاز دارند.

سایر فناوری های جدید 

ولتاژ فوق العاده بالا (UHV) و تابلو برق هوشمند، دیگر روندهای کلیدی فناوری نوظهور هستند. تقاضای فزاینده برای انتقال بیشتر نیرو در فواصل طولانی و با تلفات کمتر، نیاز بیشتر به فناوری‌های انتقال UHV یا EHV در 800 کیلوولت، 1100 کیلو ولت و 1200 کیلوولت دارد. Powergrid لینک UHDC شمال شرق آگرا در هند (+/-) 800 کیلوولت، دوقطبی ChampaKurukshetra 800 کیلوولت و ایستگاه آزمایش ملی 1200 کیلوولت UHVAC بینا را راه اندازی کرده است. در حال حاضر در حال اجرای پیوند (+/-) 800 کیلوولت Raigarh-Pugalur UHVDC است. این سیستم‌های UHV بزرگ به تابلویی نیاز دارند که بتواند نیازهای ایمنی، عملکرد و قابلیت اطمینان را برآورده کند.

ارتباط صنعت تابلو برق با انرژهای تجدیدپذیر

با ادغام روزافزون انرژی های تجدیدپذیر در شبکه، نیاز به راه کارهای تابلو برق اتوماتیک وجود دارد که قابلیت های نظارت و کنترل بهتری را ارائه می دهد. برای پاسخگویی به این تقاضا، راه‌حل‌های تابلو برق آماده با اینترنت هوشمند در راه است که می‌تواند به اینترنت متصل شود تا نظارت آنی، تشخیص پیش‌بینی‌ شده و محافظت بهتر در برابر خطاها را ارائه دهد. این تابلوها با دستگاه های الکترونیکی هوشمند تعبیه شده اند و برای نظارت از راه دور و ارتباط پارامترهای الکتریکی کلیدی مانند جریان، ولتاژ، خطاها و غیره از پیش برنامه ریزی شده اند. بستن کلیدها برای حفظ بار برق تابلو برق هوشمند همچنین می تواند به طور یکپارچه با مدیریت انرژی، مدیریت ساختمان، کنترل نظارتی و جمع آوری داده ها و سایر سیستم های کاربردی سطح سازمانی برای کنترل جریان برق و دستیابی به صرفه جویی در انرژی یکپارچه شود.

عملیات شبکه هوشمند

در عملیات شبکه هوشمند، عملکرد تابلو برق خودکار بر عملکرد معمولی ترجیح داده می شود. در پست‌های مرسوم، تمام سیگنال‌ها، کنترل‌ها و اینترلاک‌ها سیم‌کشی می‌شوند و سوابق به صورت دستی در یک دفترچه ثبت می‌شوند. بنابراین کار و تلاش زیادی برای مقایسه برای تجزیه و تحلیل و عیب یابی لازم است. یک پست کمپکت خودکار، که در آن تمام عملیات به صورت اتوماتیک انجام می شود، کارآمدتر است و به نیروی انسانی کمتری نیاز دارد. همچنین بهره وری انرژی را ارتقاء می دهد و استفاده بهتر از دارایی ها را تضمین می کند و به طور هوشمندانه جریان برق بدون وقفه را از طریق شبکه هوشمند مدیریت می کند.

 

به طور سنتی، ترمینال های راه دور در پست ها به عنوان پیوندی بین تابلو و مرکز کنترل استفاده می شد. برخی از این واحدهای پایانه راه دور دارای ویژگی‌های اطلاعاتی مانند ویژگی‌های به هم پیوسته بودند، اما هیچ ایستگاه فرعی یا اتوماسیون سراسری در دسترس نبود. با این حال، در حال حاضر بیشتر و بیشتر واحدهای پایانه راه دور با دستگاه های الکتریکی هوشمند تخصصی جایگزین یا تکمیل می شوند که قادر به حفاظت و اندازه گیری های متعدد در عملکرد شبکه هوشمند هستند. علاوه بر این، دروازه ها و متمرکز کننده های هوشمند در این پست معرفی شده است. در عملیات شبکه هوشمند، نظارت و سیگنالینگ علاوه بر عملکردهای حفاظتی و کنترلی، به بخشی جدایی ناپذیر از تابلو تبدیل می شوند. سازندگان برای افزایش کارایی و قابلیت اطمینان شبکه، حفاظت داخلی و دستگاه های الکترونیکی هوشمند را کنترل می کنند.

دیجیتالی سازی تابلو برق

در طول چند سال گذشته، چندین راه‌ کار فن‌آورانه پدیدار شده‌اند که به طور قابل‌توجهی به افزایش کارایی عملیاتی آب و برق و کاهش هزینه‌ها کمک کرده و پروژه‌ها را دوام‌آورتر کرده‌اند. تابلو و پست های دیجیتال یکی از این راه حل ها هستند که طیف وسیعی از مزایای را به شرکت های برق ارائه می دهد. برای شروع، آنها مجهز به راه حل های نرم افزاری پیشرفته ای هستند که سیستم ها را در برابر تهدیدات سایبری بالقوه محافظت می کند و در نتیجه امنیت سیستم را تقویت می کند. علاوه بر این، تمام لوازم جانبی تابلو برق دیجیتال خودکار هستند و امکان اجرای سریعتر راه حل های فناوری آینده را فراهم می کنند. علاوه بر این، از آنجایی که شرکت‌ها می‌توانند داده‌های بلادرنگ پست‌ها را ردیابی کنند و عملکردهای خاص تابلو را از راه دور کنترل کنند، مزایای عملیاتی و مالی را فراهم می‌کند. به موقع نظارت بر داده ها همچنین باعث کاهش زمان قطع و افزایش قابلیت اطمینان سیستم می شود.

مزایای تابلو برق های دیجیتال

علاوه بر این، پست‌های دیجیتال و تابلو برق دارای سازگاری با عقب هستند، که امکان ادغام نرم فناوری ارتباطی جدید با سیستم‌های برق موجود را فراهم می‌کند. از دیگر مزایای دیجیتالی شدن کاهش هزینه های نگهداری است. این در درجه اول به این دلیل است که شرکت‌ها می‌توانند پارامترها را در زمان واقعی نظارت و کنترل کنند، در نتیجه نیاز به تعمیر و نگهداری دوره‌ای را کاهش می‌دهند. جدا از مزایای عملیاتی و مالی، تابلوهای دیجیتال هدف مهم دیگری نیز دارند. از طریق تجهیزات اولیه فشرده و اتاق‌های رله کوچک‌تر، آنها ردپای پست را کاهش می‌دهند و در نتیجه به شرکت‌ها اجازه می‌دهند تا از فضای باقی‌مانده به نحو احسن استفاده کنند. تابلو برق دیجیتال همچنین مستلزم زمان نصب کمتری است، زیرا تعداد پانل های کمتری برای نصب و کابل های کمتری برای کشیدن، اتصال و آزمایش وجود دارد.

آینده صنعت تابلو برق

صنعت تابلو برق قرار است در سال های آینده به سرعت رشد کند. تاکنون رشد در صنعت تابلو برق به دلیل تقاضای شدید برای تابلو فشار ضعیف و فشار متوسط از شبکه های توزیع و انتقال فرعی بوده است. با این حال، در سال گذشته در مقیاس جهانی، رشد تقاضا برای تابلو برق فشار قوی بیشتر از تابلو برق فشار ضعیف و فشار متوسط بوده است. در سال آینده نیز، انتظار می‌رود که تقاضا برای تابلو برق فشار قوی و فشار قوی، رشد صنعت تابلو برق را افزایش دهد.

خلاصه مقاله

با ابتکارات مختلف تقویت انتقال و توزیع که توسط دولت ها انجام می شود و هدف دستیابی به 100 درصد برق رسانی خانگی، بازار تابلو برق به احتمال زیاد به مسیر رشد خود ادامه می دهد. طرح‌های مختلف دولت مرکزی با هدف تقویت شبکه‌های انتقال و توزیع مانند کریدورهای انرژی سبز، IPDS و DDUGJY و صرف دسترسی به برق مانند Saubhagya نیز نقش کلیدی در افزایش تقاضای تجهیزات دارند. انتظار می‌رود گسترش پروژه‌های انتقال HVDC و HVAC و همچنین راه‌اندازی طرح‌های شهرهای هوشمند، تقاضا برای راه‌حل‌های پیشرفته پست‌ها و تابلو برق را افزایش دهد. صنعت تابلو برق یک صنعت به خوبی تثبیت شده و مجهز با فناوری های در حال توسعه مداوم برای حمایت از این رشد است. چشم انداز ولتاژ انتقال به سمت ولتاژ بالاتر تغییر کرده است زیرا جریان قدرت بیشتر و ادغام انرژی های تجدید پذیر را امکان پذیر می کند. این از سهم کنونی 25 درصدی سطح ولتاژ 765 کیلوولت در خطوط انتقال شبکه برق در مقابل تنها 2 درصد در سال 2012 مشهود است. روند آتی در بخش انتقال، روند آینده شبکه UHV است. ظرفیت انتقال برق یک خط UHV حدود 4 برابر بیشتر از خط 765 کیلوولت است. این تقاضا برای تابلو برق HV و UHV و تجهیزات مرتبط را افزایش می دهد.

ساخت و تولید تابلو برق با فناوری های نوین

آیا می دانید آداک در راستای ارائه جدیدترین فناوری ها در صنعت تابلو برق، طیف وسیعی از محصولات را طراحی و تولید می کند؟ برای آشنایی بیشتر با راهکارهای حرفه ای آداک در این زمینه و دریافت مشاوره جهت طراحی و ساخت تابلو برق برای پروژه صنعتی یا مسکونی خود، هم اکنون با کارشناسان ما تماس بگیرید.

دفتر مرکزی: کرج، عظیمیه. بلوار 45 متری کاج، پلاک 199، واحد 1 و 3

تلفن: 02634156000

ایمیل: info@adakbn-co.com

دفتر تهران: بزرگراه اشرفی اصفهانی، خیابان مخبری، پلاک 10 واحد 6

تلفن: 02144491255

ایمیل: sales@adakbn-co.com

کارخانه: شهرک صنعتی صفادشت، بلوار فروردین، خیابان فروردین نهم غربی، پلاک 104

تلفن: 02634156000