سنسورهای اندازه گیری در تابلو برق

تابلو برق‌های صنعتی قلب تپنده بسیاری از صنایع محسوب می‌شوند. این تجهیزات با نقش حیاتی در توزیع، کنترل و حفاظت از انرژی الکتریکی، تضمین کننده پایداری و ایمنی فرآیندهای صنعتی هستند. در میان اجزای مختلف تابلو برق، سنسورهای اندازه گیری جایگاهی بسیار مهم دارند، زیرا بدون وجود آن‌ها امکان کنترل دقیق جریان، ولتاژ، توان و دما فراهم نخواهد شد. در واقع سنسورها به منزله چشم‌های تابلو برق هستند که وضعیت لحظه‌ای شبکه و تجهیزات را گزارش می‌دهند و اپراتور یا سیستم کنترل اتوماتیک می‌تواند بر اساس داده‌های دریافت شده، تصمیمات صحیح بگیرد. به همین دلیل شناخت کامل انواع سنسورها، کاربردها، مزایا و نحوه عملکرد آن‌ها برای مهندسین برق، طراحان و سازندگان تابلو برق صنعتی از اهمیت زیادی برخوردار است.

اهمیت سنسور در تابلو برق صنعتی

اگر بخواهیم ساده بیان کنیم، سنسورها وظیفه دارند متغیرهای فیزیکی یا الکتریکی را به سیگنال‌های قابل پردازش تبدیل کنند. این سیگنال‌ها می‌توانند به صورت آنالوگ یا دیجیتال باشند و به تجهیزات اندازه گیری مانند نمایشگرها، رله‌ها و یا سیستم‌های کنترل اتوماسیون ارسال شوند. بدون سنسورها، امکان نظارت دقیق بر بار الکتریکی وجود نخواهد داشت و احتمال بروز خطاهایی مانند افزایش جریان، افت ولتاژ یا بالا رفتن بیش از حد دما افزایش می‌یابد.

به عنوان مثال در یک کارخانه فولاد، جریان مصرفی موتورهای سنگین باید به طور مداوم تحت کنترل باشد. اگر جریانی بیش از حد مجاز عبور کند و سنسور جریان آن را گزارش ندهد، احتمال سوختن موتور و ایجاد خسارت‌های میلیون دلاری وجود دارد. یا در یک تابلو برق ساختمانی، سنسور دما می‌تواند قبل از آنکه افزایش حرارت منجر به آتش‌سوزی شود، هشدار لازم را صادر کند. این مثال‌ها نشان می‌دهد که سنسورها نه تنها برای افزایش کارایی بلکه برای ایمنی تجهیزات و جان افراد نیز حیاتی هستند.

انواع سنسورهای اندازه گیری در تابلو برق

در تابلو برق‌های صنعتی انواع مختلفی از سنسورها به کار می‌روند. هر کدام از این سنسورها متناسب با وظیفه خاصی طراحی شده‌اند و باید در جای مناسب خود نصب شوند. در ادامه پرکاربردترین سنسورهای اندازه گیری را بررسی می‌کنیم.

۱. سنسور جریان (Current Sensor)

سنسورهای جریان یا ترانس جریان (CT) از مهم‌ترین تجهیزات اندازه گیری هستند. وظیفه آن‌ها اندازه گیری شدت جریان عبوری از مدار و ارسال سیگنال متناسب به دستگاه‌های نمایشگر یا حفاظتی است. این سنسورها قادرند جریان‌های بالا را به مقیاس کوچکتری تبدیل کنند تا امکان نمایش و پردازش آن فراهم شود. در بسیاری از استانداردهای بین‌المللی آمده است که استفاده از CT در تابلو برق‌های صنعتی الزامی است.

یکی از مزایای بزرگ سنسور جریان، ایزوله کردن مدار اندازه گیری از مدار قدرت است. به عبارت دیگر، کاربر بدون آنکه در معرض جریان‌های خطرناک باشد می‌تواند داده‌های دقیق جریان را مشاهده کند. در بسیاری از اسناد فنی به CT با عنوان “Current Transformer” اشاره می‌شود.

۲. سنسور ولتاژ (Voltage Sensor)

ولتاژ به عنوان یکی از اصلی‌ترین پارامترهای الکتریکی باید همواره تحت کنترل باشد. سنسورهای ولتاژ با کاهش سطح ولتاژ و ارسال آن به دستگاه‌های اندازه گیری، امکان مانیتورینگ ایمن ولتاژ را فراهم می‌کنند. این سنسورها اغلب بر اساس تقسیم ولتاژ یا استفاده از ترانس ولتاژ (VT) عمل می‌کنند. وجود سنسور ولتاژ به ویژه در شبکه‌های فشار متوسط و قوی بسیار مهم است، چرا که کوچک‌ترین نوسان یا افت ولتاژ می‌تواند باعث اختلال در کل فرآیند تولید یا توزیع انرژی شود.

۳. سنسور توان و انرژی (Power & Energy Sensor)

در صنایع بزرگ، دانستن میزان توان مصرفی و انرژی مصرف شده برای مدیریت هزینه‌ها و بهینه سازی مصرف برق ضروری است. سنسورهای توان قادرند مقادیر اکتیو (Active Power)، راکتیو (Reactive Power) و ظاهری (Apparent Power) را اندازه گیری کنند. بسیاری از این سنسورها داده‌ها را به سیستم‌های مدیریت انرژی (EMS) ارسال می‌کنند. عبارت رایج انگلیسی در این زمینه “Power Monitoring Sensor” است که در دیتاشیت‌های بین‌المللی به کار می‌رود.

۴. سنسور دما (Temperature Sensor)

یکی از عوامل اصلی خرابی تجهیزات الکتریکی، افزایش بیش از حد دماست. سیم‌پیچ‌های موتور، کابل‌ها، کلیدها و حتی خود تابلو برق در معرض افزایش حرارت قرار دارند. سنسورهای دما با اندازه گیری حرارت لحظه‌ای و ارسال هشدار به اپراتور، از بروز حادثه جلوگیری می‌کنند. سنسورهای دما انواع مختلفی دارند از جمله ترمیستور، RTD و ترموکوپل. در تابلو برق معمولا از سنسورهای مقاومتی RTD استفاده می‌شود که دقت بالایی دارند.

۵. سنسور فشار و رطوبت (Pressure & Humidity Sensor)

در برخی تابلو برق‌ها به ویژه تابلوهای فضای باز یا محیط‌های مرطوب، سنسورهای رطوبت نقش کلیدی دارند. این سنسورها سطح رطوبت داخل تابلو را اندازه گیری کرده و در صورت بالا رفتن از حد مجاز، آلارم می‌دهند. چرا که رطوبت بیش از حد می‌تواند منجر به خوردگی قطعات یا حتی اتصال کوتاه شود. در تابلوهای پیشرفته همچنین از سنسور فشار استفاده می‌شود تا اطمینان حاصل شود فشار داخلی محفظه در شرایط مناسب باقی می‌ماند.

۶. سنسور ارتعاش (Vibration Sensor)

این سنسورها بیشتر در تابلو برق‌هایی استفاده می‌شوند که تجهیزات دوار مانند موتورهای بزرگ یا ژنراتورها را کنترل می‌کنند. ارتعاش غیرعادی می‌تواند نشانه‌ای از خرابی مکانیکی باشد. بنابراین با نصب سنسور ارتعاش، می‌توان قبل از وقوع خرابی جدی، اقدام به تعمیر کرد.

همچنین بخوانید: بهترین قیمت سفارش بدنه تابلو برق صنعتی

نقش سنسورها در حفاظت و مانیتورینگ

یکی از وظایف اصلی سنسورها، حفاظت از تجهیزات است. برای مثال، اگر جریان بیش از حد از مدار عبور کند، سنسور جریان بلافاصله سیگنال لازم را به رله حفاظتی ارسال می‌کند و رله با قطع مدار از آسیب بیشتر جلوگیری می‌کند. همچنین سنسورها داده‌های حیاتی را برای مانیتورینگ فراهم می‌کنند. امروزه اکثر تابلو برق‌های صنعتی به سیستم‌های SCADA متصل هستند و این سیستم‌ها بدون سنسور قادر به جمع‌آوری داده نخواهند بود.

به بیان دیگر، سنسورها پلی هستند بین دنیای واقعی و دنیای دیجیتال. آن‌ها داده‌های فیزیکی را به اطلاعات قابل تحلیل تبدیل می‌کنند و همین امر امکان Predictive Maintenance یا نگهداری پیشگیرانه را فراهم می‌سازد.

چالش‌ها و نکات مهم در انتخاب سنسور

انتخاب سنسور مناسب در زمان خرید تابلو برق نیازمند دقت زیادی است. عواملی مانند محدوده کاری، دقت اندازه گیری، شرایط محیطی و هزینه باید مورد توجه قرار گیرند. برای مثال در محیط‌های دارای نویز الکتریکی، سنسور باید دارای شیلد مناسب باشد تا داده‌ها دچار خطا نشوند. یا در محیط‌های با دمای بالا، استفاده از سنسورهای مقاومتی توصیه می‌شود.

علاوه بر این، نصب صحیح سنسور نقش کلیدی در عملکرد آن دارد. اگر CT به درستی بر روی کابل نصب نشود، خطای اندازه گیری قابل توجهی ایجاد خواهد شد. همچنین کابل کشی و اتصال به سیستم مانیتورینگ باید طبق استاندارد انجام گیرد.

کاربرد سنسورها در صنایع مختلف

سنسورهای اندازه گیری نه تنها در تابلو برق‌های صنعتی کارخانه‌ها بلکه در حوزه‌های مختلفی مانند نفت و گاز، پتروشیمی، ساختمان‌های هوشمند، نیروگاه‌ها و حتی مراکز داده استفاده می‌شوند. در هر یک از این صنایع، پارامترهای خاصی اهمیت بیشتری دارند. به عنوان مثال در صنایع نفت و گاز، کنترل رطوبت و دما اهمیت ویژه‌ای دارد، در حالی که در مراکز داده، کنترل ولتاژ و توان مصرفی در اولویت قرار دارد.

معرفی شرکت آداک به عنوان سازنده تابلو برق صنعتی

در ایران شرکت‌های متعددی در زمینه طراحی و ساخت تابلو برق صنعتی فعالیت دارند، اما یکی از شناخته‌شده‌ترین و معتبرترین شرکت‌ها، آداک بهین نیرو است. این شرکت با بهره گیری از مهندسین متخصص و استفاده از تجهیزات مدرن، توانسته است تابلو برق‌هایی با بالاترین کیفیت و مطابق با استانداردهای بین‌المللی تولید کند. آداک در پروژه‌های مختلف نفت، گاز، پتروشیمی، ساختمان و صنایع سنگین حضور فعال داشته و محصولات آن به دلیل دقت بالا در طراحی، دوام طولانی و خدمات پس از فروش گسترده، مورد اعتماد بسیاری از کارفرمایان است.

شرکت آداک همچنین در زمینه استفاده از سنسورهای پیشرفته و هوشمند پیشگام است. تابلو برق‌های تولیدی این شرکت مجهز به سیستم‌های مانیتورینگ آنلاین هستند که داده‌های سنسورها را در لحظه ثبت و تحلیل می‌کنند. این قابلیت باعث می‌شود مدیران صنایع بتوانند مصرف انرژی را بهینه سازی کرده و هزینه‌ها را کاهش دهند.

عبارت انگلیسی رایجی که در کاتالوگ‌های بین‌المللی برای این نوع تابلو برق‌ها به کار می‌رود “Smart Electrical Panels with Advanced Measurement Sensors” است و آداک با تولید این محصولات، جایگاه خود را در بین برندهای معتبر تثبیت کرده است.

سوالات متداول 

۱. چرا استفاده از سنسور جریان در تابلو برق ضروری است؟
زیرا سنسور جریان امکان نظارت بر شدت جریان و حفاظت از تجهیزات در برابر اضافه بار را فراهم می‌کند. بدون این سنسور احتمال سوختن تجهیزات و ایجاد خسارت بالا می‌رود.

۲. آیا سنسورهای ولتاژ فقط در تابلو برق‌های فشار قوی کاربرد دارند؟
خیر. این سنسورها در تابلو برق‌های فشار ضعیف و متوسط نیز استفاده می‌شوند تا نوسانات ولتاژ شناسایی شده و از آسیب به تجهیزات جلوگیری شود.

۳. بهترین نوع سنسور دما برای تابلو برق کدام است؟
معمولا سنسورهای RTD به دلیل دقت بالا و پایداری طولانی مدت بهترین گزینه برای تابلو برق‌ها هستند.

۴. آیا شرکت آداک خدمات نصب و پشتیبانی نیز ارائه می‌دهد؟
بله. شرکت آداک علاوه بر طراحی و ساخت تابلو برق صنعتی، خدمات نصب، راه اندازی و پشتیبانی کامل را نیز به مشتریان خود عرضه می‌کند.

۵. نقش سنسورها در هوشمندسازی تابلو برق چیست؟
سنسورها داده‌های لازم را برای سیستم‌های هوشمند فراهم می‌کنند. با استفاده از این داده‌ها امکان مانیتورینگ از راه دور، نگهداری پیشگیرانه و بهینه سازی مصرف انرژی وجود خواهد داشت.