همه چیز درباره تابلو برق فشار متوسط

تابلو برق فشار متوسط به مجموعه ای از تجهیزات الکتریکی محصور در سازه ای عمدتاً فلزی گفته می شود. این مجموعه متمرکز شامل انواع کلیدها، ترانس ها، فیوزها و قطع های کننده مدار می باشد. تابلوهای برق برای محافظت، کنترل و تفکیک بهتر تجهیزات الکتریکی از یکدیگر، به کار گرفته می شوند. تابلوبرق معمولاً در سراسر سیستم های انتقال و توزیع برق و همچنین در تأسیسات تجاری یا صنعتی با اندازه متوسط تا بزرگ یافت می شود. در این مقاله به معرفی و بررسی انواع تابلو برق فشار متوسط و استانداردهای مربوطه آن می پردازیم.

تابلو برق فشار متوسط 

تابلو برق علاوه بر محافظت از تجهیزات الکتریکی درون خود، وظیفه انتقال و توزیع صحیح انرژی الکتریکی را به تاسیسات مختلف بر عهده دارد. همچنین یک تابلو برق فشار متوسط با محدود کردن سیستمی جریان الکتریکی به سطح ایمن، از پرسنل و تجهیزات الکتریکی به خوبی محافظت می کنند.

کلاسهای ولتاژ تابلو برق طبق استاندارد ANSI و IEEE

استانداردهای ANSI و IEEE طبقه بندی ولتاژ تابلوهای برق را به شرح زیر تعیین می کنند:

• تابلو برق فشار ضعیف: تا 600 ولت
• فشار متوسط: بین 600 ولت تا 69 کیلوولت
• فشار قوی: بین 69 کیلو ولت تا 230 کیلو ولت

کلاسهای ولتاژ فوق العاده بالا و ولتاژ فوق العاده بالا نیز در استانداردهای ANSI / IEEE تعریف شده اند. با این حال، NEC 2014 تعریف تابلو فشار ضعیف را تا 1000 ولت گسترش داد.

تابلو برق فشار متوسط بر اساس حداکثر ولتاژی که می تواند سرویس دهد طبقه بندی می شود. به عنوان مثال، تابلو برق 15 کیلوولت (حداکثر درجه ولتاژ) معمولاً در ولتاژهای مختلف مختلف اعمال می شود از جمله: 12.47 کیلوولت، 13.2 کیلوولت ، 13.8 کیلوولت و 14.4 کیلوولت.

تابلو برق فشار متوسط شامل چه انواعی است؟

بسته به نوع کاربرد و ساختار داخلی تابلو برق فشار متوسط می توان انواع دسته بندی های زیر را برای آن انجام داد.

تابلو برق عایق گاز GIS

این نوع از تابلو برق فشار متوسط دارای محفظه های مهر و موم شده است که با سولفور هگزا فلورید (SF6) و یا مخلوطی از SF6 و سایر گازهای عایق که اخیراً به بازار عرضه شده اند، پر شده است. محفظه های مهر و موم شده با گاز، فرآیند نصب را ساده تر و باعث اشغال حجم کمتری از فضا شده است. تابلو برق عایق گاز مطابق با استاندارد ANSI C37.60 و C37.72 طراحی و آزمایش می شوند. تا قبل از تعریف استاندارد IEEE C37.20.9 برای تابلو برق عایق گاز در تابستان سال 2019، تابلو برق GIS طبق استاندارد IEC 62271 طراحی، تولید و آزمایش می شد.

در مقایسه با تابلو برق عایق هوا، استفاده از گاز به عنوان عایق، این اجازه را می دهد که فاصله بین اجزای داخل تابلو برق بیشتر کاهش یابد.

تابلو برق فشار متوسط Metal Clad

تابلو برق متال کلد توسط استاندارد IEEE C37.20.2 تعریف شده است. این استاندارد به فرآیند ساخت تابلو برق ولتاژ متوسط اشاره دارد كه در آن تمام اجزای الكتریكی در محفظه های فلزی مجزا محصور شده اند. از جمله این موارد می توان به باس ورودی، باس خروجی، ابزار اندازه گیری و قطع كننده اصلی مدار یا سوئیچ اشاره نمود. این کار با این هدف است که یک سطح اضافی از ایمنی، کارایی و سهولت نگهداری را فراهم نمایند. سطح ولتاژ نامی برای تابلو برق متال کلد از 5 کیلو ولت تا 38 کیلو ولت متغیر است. تابلو Metal Clad دارای سه کلید قطع کننده مدار برای سهولت در نگهداری است و اغلب در تاسیسات صنعتی و نیروگاه ها و خطوط انتقال برق مورد استفاده واقع می‌شود.

تابلو برق Metal Enclosed

تابلو محصور شده با فلز یا تابلو Metal Enclosed طبق IEEE C37.20.3 تعریف شده است. این نوع از تابلو برق فشار متوسط شامل وسایل محافظتی از جمله مدار قطع کننده مدار، فیوزهای برق و انواع ترانس ها و همچنین تجهیزات کنترل و اندازه گیری است.

این دستگاه ها را می توان در محفظه های مشترک نیز نصب کرد و نیازی به جداسازی های مشابه آنچه در تابلو برق متال کلد انجام می شود وجود ندارد. تابلو های متال انکلوزد در بسیاری از تأسیسات تجاری و صنعتی که سرویس برق ورودی بالاتر از 600/480 ولت است به کار گرفته می‌شود.

تجهیزات تابلو برق Metal Enclosed را می توان در محفظه های مشترک در کنار هم نیز نصب نمود و نیازی به جداسازی مشابه آنچه در مورد Metal Clad وجود دارد نمی باشد.

تابلو برق پد شده (Pad-Mounted Switchgears)

تابلو پد شده توسط استاندارد IEEE C37.74 تعریف شده است. تابلو برق فشار متوسط نصب شده بر روی پد برای سیستم های توزیع زیرزمینی با ولتاژ 5 تا 38 کیلوولت طراحی شده است. قابلیت استفاده در محیط بیرونی (Outdoor Usage)، پیچیدگی کم و مقاومت بالا در برابر دما، این محصول را به گزینه ای ایده آل جهت استفاده در خطوط توزیع و کنترل مجموعه ها تبدیل کرده است.

ویژگی های تابلو برق Pad-Mounted

سوئیچ ها، فیوزها و قطع کننده های خلاء در این نوع از تابلو برق فشار متوسط، برای محافظت از جریان پایدار، یافتن خطاها و به حداقل رساندن قطعی های مدار بهینه شده اند. تابلو برق مجهز به پد از طریق حداکثر 6 روش در یک مخزن ایزوله شده مشترک در دسترس است. انواع عایق بندی که در آن مورد استفاده قرار می‌گیرد شامل هوا، گاز SF6، مایع، فناوری جامد دی الکتریک در هوا و مواد جامد می باشند.

شاید این مطلب هم برای شما جالب باشد: پست کمپکت چیست و چه ویژگی هایی دارد؟

تابلو برق فشار متوسط زیر سطحی

تابلو برق زیرسطحی فشار متوسط توسط IEEE C37.74 تعریف شده است. تابلو برق زیر سطحی برای سیستم های توزیع برق با ولتاژ 15 تا 38 کیلوولت طراحی شده است. نوع طراحی این تابلو برق به گونه ای است که بتوان کارکردن صحیح دستگاه و متعلقات آن در زیر زمین وجود داشته باشد. این مکان ها می توانند خشک یا در معرض نفوذ آب باشند. تابلو برق فشار متوسط زیر سطحی همچنین می تواند به کاربر اجازه دهد که دستگاه را از روی زمین و به صورت دستی یا با استفاده از رله ها کنترل نموده و عیوب احتمالی را برطرف نماید. نوع متداول عایق بندی در این نوع از تابلو برق ولتاژ متوسط، شامل گاز SF6 ، فناوری جامد دی الکتریک در هوا و مواد جامد است.

تابلو برق مقاوم در برابر قوس: ANSI / IEEE C37.20.7

تابلو برق معمولی با استانداردهای IEEE (آمریکای شمالی) یا IEC (اروپا و سایر نقاط جهان) ساخته شده و محیطی نسبتاً ایمن را برای تجهیزات و پرسنل نگهداری در شرایط عادی کار فراهم می کند. با این حال، تابلو برق معمولی برای مقاومت در برابر انرژی عظیم آزاد شده در هنگام خرابی برق طراحی نشده است.

تابلو های برق دارای گواهینامه مقاوم در برابر قوس، با این هدف طراحی شده اند که انرژی ناگهانی قوس را با خیالی راحت مهار و از آسیب رسیدن به اپراتور و تجهیزات جلوگیری نمایند. این امر به طور معمول با هدایت انرژی ناگهانی قوس از طریق پلنوم (plenum) به ناحیه ای که می تواند بدون آسیب رساندن به پرسنل یا تجهیزات آزاد شود انجام می پذیرد.

پلنوم به معنی فضای محصورعبوری است که ممکن است در سقف ( به عنوان کانال هوا) و یا در کف اتاق یا در دیواره ها ایجاد شده باشد. از این فضای محصور برای عبور دادن کابل ها در داخل ساختمان به نحوی که خارج ازدید باشند استفاده می شود.

استانداردهای آزمایش مقاومت در برابر قوس توسط ANSI / IEEE C37.20.7 تعریف شده است. این استاندارد دو سطح دسترسی به مجموعه های تابلو برق را مشخص می کند.

• نوع 1: فقط از بخش جلوی تابلو برق فشار متوسط محافظت می‌کند.
• نوع 2: محافظت از تمام طرفین را تضمین می نماید.

علاوه بر این، یک پسوند برای تعریف عملکرد قوس برای محفظه های کنترل و بین بخش‌های عمودی تابلو برق فشار متوسط نیز اضافه می شود. پسوند B شامل تجهیزاتی است که در کاربردهای عادی شامل باز کردن درب یا پوشش روی محفظه هایی است که به عنوان محفظه کنترل ولتاژ یا ابزار دقیق مشخص می شوند. پسوند C برای تجهیزاتی تعیین می شود که رفع اثر خطای قوس داخلی در بین تمام محفظه های مجاور درون یک مجموعه تابلو برق مورد نظر باشد. پسوند D نیز به طور خاص برای نوعی از نصب طراحی شده است که در آن برخی از سطوح خارجی تجهیزات، غیرقابل دسترسی هستند.

خلاصه طبقه بندی در استاندارد ANSI / IEEE C37.20.7

• نوع 1 – فقط در بخش جلوی تجهیزات باید در برابر قوس مقاوم باشد.
• نوع 2 – باید تمام دورتادور تجهیزات در برابر قوس مقاوم باشد.
• نوع 2B – سیستم باید در تمام قسمت ها، حتی در بخش های درب محفظه ابزار یا کنترل نیز در برابر قوس مقاوم باشد.
• نوع 2C – باید بین محفظه های مجاور داخل سیستم و همچنین در محیط اطراف آن، مقاوم در برابر قوس باشد.

علاوه بر این، از رکینگ از راه دور می توان برای انجام عملیاتی مانند قطع، آزمایش و اتصال مجدد قطع کننده های مدار و محفظه های کمکی تابلو برق متال کلد از فاصله 9-7 متری استفاده نمود.

انواع محفظه های تابلو برق فشار متوسط

تابلو برق ولتاژ متوسط در محفظه هایی با قابلیت های مختلف هم برای کاربردهای داخلی و هم در فضای باز موجود است. این دستگاه معمولاً برای نصب و نگهداری نیاز به دسترسی از سمت جلو و عقب دارد. تابلوهایی که فقط برای دسترسی به جلو طراحی شده اند می توانند از بخش عقب مستقیماً روی یک دیوار نصب شوند. این نوع تابلو با دسترسی از سمت جلو در مقایسه با تابلو برق معمولی صرفه جویی قابل توجهی در فضا ایجاد می کند.

نوع عایق بندی مورد استفاده در تابلو برق فشار متوسط

محیط عایق به محیط داخل محفظه تابلو برق فشار متوسط گفته می شود که برای محافظت از تجهیزات دارای انرژی الکتریکی مانند بوش، باس و غیره از تحرکات ناخواسته قوس استفاده می‌شود. در حالی که هوا متداول ترین عایق است، عایق گاز و سیال، قدرت دی الکتریک بالاتری را فراهم می کند تا ساختارهای تابلو برق کوچک‌تر شوند. مایعات همچنین یک مزیت خنک کننده نیز ایجاد می کنند.

ویژگی های عایق هوا

هوا رایج ترین عایق و کم هزینه ترین آن است. با این حال، هوا همچنین دارای کمترین مقاومت دی الکتریک است و برای مقاومت در برابر اثرات قوس الکتریکی به تجهیزات پیچیده تر و بزرگتر از نظر فیزیکی نیاز است.

عایق گاز در تابلو برق فشار متوسط

عایق گاز، مقاومت دی الکتریک قابل توجهی را در مقایسه با هوا بهبود می‌بخشد. گازی که بیشتر به عنوان محیط عایق تابلو استفاده می شود سولفور هگزا فلوراید (SF6) است. هرگونه برخورد الکتریکی در داخل یک مخزن با گاز SF6 تحت فشار، آب بندی می شود. نوع خاص طراحی این مخزن آب بندی شده همچنین نیاز به تعمیر و نگهداری کنتاکتور را نیز از بین می برد.

عایق مایع و ویژگی های آن

مایعات در مقایسه با هوا خاصیت دی الکتریک بهتری را ارائه می دهند. این در حالی است که مزیت خنک سازی سیستم را نیز به ارمغان می آورند. اگرچه غالباً ما از مایع به عنوان روغن نام می بریم اما در اصل از مایعات مختلف برای عایق بندی برق در تابلو برق فشار ضعیف و همچنین ترانسفورماتورها و سایر دستگاه ها استفاده می شود. بسیار مهم است که مایعات انتخاب شده ضدآتش و سازگار با محیط زیست باشند.

عایق روغن معدنی

این یک عایق بر پایه نفت است و در گذر زمان اثبات شده که کارایی خوبی دارد و دارای ویژگی های عایق الکتریکی قابل اعتمادی است.

عایق سیال E200

یک مایع با ویسکوزیته کم، غیرسمی، غیر قابل تجزیه، زیست تجزیه پذیر، بر پایه پلی استر، با خاصیت دی الکتریک، حرارتی و فیزیکی بسیار عالی است. ویژگی ویسکوزیته پایین E200 اجازه می دهد تا از آن در تابلو برق فشار متوسط تا -30 درجه سانتیگراد استفاده شود. نقطه اشتعال آن بیشتر از 300 درجه سانتیگراد (572 درجه فارنهایت) است. در نتیجه خطر آتش سوزی ناشی از بکارگیری آن نیز متصور نیست.

عایق مایع Envirotemp FR3

عایقی است که از روغن های گیاهی خوراکی و مواد افزودنی که برای فود گرید کردن مواد غذایی استفاده می شوند، تشکیل شده است. این ماده حاوی هیچ گونه نفت، هالوژن، سیلیکون یا هر ماده سمی دیگری نیست. این ماده به سرعت و به طور کامل در محیط های خاک و آب از بین می رود. همچنین این مایع از تست های سم شناسی مایعات، سربلند بیرون آمده است.

دستگاه های قطع کننده جریان در تابلو برق فشار متوسط

دستگاه های قطع کننده، جریان برق را قطع کرده و شامل دستگاه های محافظت از جریان اضافی (فیوز ، قطع کننده مدار) و کلیدها می شوند.

سوئیچ هوا

سوئیچ هوا یک وسیله سوئیچینگ است که از هوا به عنوان دی الکتریک استفاده می کند. سوئیچ های هوا به طور معمول دارای جریان وقفه کمتری نسبت به سوئیچ های روغن یا خلا هستند ، با این حال از لحاظ اقتصادی نیز مقرون به صرفه تر هستند و یک وسیله قابل اتکا برای قطع اتصال ارائه می دهند

فیوزها در تابلو برق فشار متوسط

فیوز وسیله ای است که عبور بیش از حد جریان را قطع می کند. جریان با ذوب شدن سیم یا نوار الکتریکی که برای ذوب شدن در درجه حرارت / زمان تعیین شده طراحی می شود ، قطع می شود. در تابلو برق فشار متوسط، فیوزها معمولاً با یک سوئیچ جفت می شوند تا هم از قابلیت حفاظت از جریان اضافی و هم توانایی باز و بسته شدن مدار استفاده شود.

سوئیچ روغنی Oil switch

یک وسیله سوئیچینگ است که در یک محفظه پر از روغن غوطه ور می شود. سوئیچ روغن اغلب در تابلو برق فشار متوسط نوع سوئیچ پد نصب می شود. در آن امکان ساخت عایق روغن به صورت یک محفظه جمع و جور و با پیچیدگی های کم فراهم است.

قطع کننده مدار خلا Vacuum circuit breaker

نوعی از قطع کننده های مدار در تابلو برق فشار متوسط است که در آن ایجاد وقفه و قطع شدن قوس در داخل بطری های خلاء ایزوله شده صورت می گیرد. وکیوم باعث می شود تا قوس به سرعت از بین برود شود و انرژی آن خیلی سریع کاهش یابد. قطع کننده های مدار خلاء می توانند ولتاژهای بسیار بالاتر از قطع کننده های مدار نوع هوا را قطع کنند. آن ها همچنین به طور قابل توجهی به فضای کمتری نیاز دارند.

Vacuum fault interrupter

این قطعه به طور همزمان هم به عنوان یک وسیله محافظت از جریان اضافی و هم به عنوان یک سوئیچ قطع کننده جریان، باعث از بین رفتن نیاز به فیوز و سوئیچ جداگانه می شود.

تابلو برق فشار متوسط هوشمند

گنجاندن وسایل الکترونیکی هوشمند (IED) مانند قطع کننده های مدار هوشمند، سنسورها و رله ها و مترهای مبتنی بر ریزپردازنده ها می تواند تابلوهای برق ولتاژ متوسط را هوشمندتر کند. این کار می تواند در طراحی های جدید تابلو برق و همچنین با ارتقاء استراتژیک مولفه های خاص در سیستم های تابلو برق فشار متوسط موجود انجام شود. تابلو برق تحت شبکه به اپراتور تأسیسات این امکان را می دهد تا از راهکارهای پیشرفته رایانش ابری که می تواند مقدار زیادی از داده ها را تجزیه و تحلیل کند و بینش عملیاتی را در مورد سیستم توزیع برق ارائه دهد، برای بهبود بهره وری ، ایمنی و عملکرد عملیاتی استفاده کند.

خلاصه آنچه بیان شد

تابلو برق فشار متوسط نوعی از تابلو های برق است که محدوده عملکردی ولتاژ آن بین 1 تا 69 کیلوولت می باشد. انواع مختلفی از این تابلو ها شامل تابلو GIS، Metal Enclosed، Metal Clad، تابلو فشار متوسط فیکس و کشویی، تابلو روکار و توکار و… بسته به نیاز مصرف کننده وجود دارند. این سیستم بیشتر در نیروگاه ها، پتروشیمی ها، صنایع تولیدی و پروژه های نفت و گاز کاربرد دارد.

طراحی و ساخت تابلو برق فشار متوسط به دست متخصصین حرفه ای

شرکت آداک بهین نیرو با سابقه درخشان در زمینه طراحی و نصب انواع پست های کمپکت برای پروژه های ملی و منطقه ای، آماده ارائه خدمات مختلف از قبیل مشاوره، طراحی و مهندسی، ساخت و نصب و نگهداری از پست پیش ساخته مدنظر شما را دارد.

شما می توانید از طریق روش های زیر با ما در ارتباط باشید:

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

تلفن: 02632558417

ایمیل: info@adakbn-co.com

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

تلفن: 02144498064

ایمیل: sales@adakbn-co.com

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