تابلو برق فشار قوی

تابلو برق فشار قوی چیست؟

تابلو برق فشار قوی هم مانند دیگر تابلو برق ها کار حفاظت را انجام می دهد با این تفاوت که جریانی که توانایی کنترل آن را دارد، جریان سطح بالایی می باشد. جریانی که این تابلو برق ها توانایی کنترل آن را دارند عددی بین 1000 تا 5000 آمپر می باشد.

در تابلو برق فشار قوی مبحث ایزوله کردن بسیار اهمیت دارد؛ ایزوله کردن در این مبحث به این معنی است که تابلو برق فشار قوی توانایی جدا کردن قسمت خراب در کم ترین زمان ممکن را داشته باشد تا آسیب جدی به دیگر واحدها وارد نکند. در تابلو برق فشار قوی باید تدابیر بیشتری برای حفاظت کارکنان و اپراتورها در نظر گرفته شود چون آسیب های الکتریکی گاهی غیر قابل جبران خواهند بود.

در واقع می توان کاربرد کلی تابلو برق فشار قوی را در مکان هایی دانست که از تجهیزات و موتور برق هایی که دارای قدرت بالایی می باشند استفاده می کنند؛ به بیانی ساده تر تابلو برق فشار قوی برای تجهیزات و موتور برق هایی که برای عملکرد درست نیاز به ولتاژ بالاتری دارند استفاده می شود.

تابلو برق فشار قوی علاوه بر توانایی توزیع برق با جریان و ولتاژ بالا می تواند عمر و دوام تجهیزات در صنایع را بهینه تر کند. در تابلو برق فشار قوی، مدارشکن را می توان از مهمترین اجزای این تابلو دانست، البته تابلو برق فشار قوی دارای اجزای دیگری هم می باشد که در ادامه آنها را ذکر خواهیم کرد. لازم به ذکر است که این تجهیزات باید استانداردهای مربوطه را داشته باشند.

اجزای تابلو برق فشار قوی

همانطور که پیش تر گفته شد تابلو برق فشار قوی دارای اجزای مختلفی می باشد که به هر یک از آنها می پردازیم. در ابتدا با دو المان اصلی تابلو برق فشار قوی یعنی مدارشکن ها شروع می کنیم.

مدارشکن

نقش حیاتی مدارشکن را در تابلو برق فشار قوی نمی توان نادیده گرفت، وظیفه مدارشکن در تابلو برق فشار قوی در درجه اول تشخیص خطا در ولتاژ برقی و در درجه دوم توانایی جلوگیری از خطرات احتمالی مثل انفجار و یا آتش سوزی می باشد.

اما اگر بخواهیم تعریفی ساده از مدارشکن ارائه کنیم، باید بگوییم که وظیفه مدارشکن قطع کردن مدار تحت بار و خاموش کردن قوس در زمان قطع جریان است. در ادامه مدارشکن هایی که می توان در تابلو برق فشار قوی از آنها استفاده کرد را بررسی می کنیم.

• مدارشکن گاز SF6

گاز SF6 که از هگزا فلوراید گوگرد تشکیل شده است دارای خاصیت دی الکتریک می باشد و مانند یک عایق عمل می کند که این موضوع در طراحی و ساخت تابلو برق فشار قوی بسیار کمک کننده خواهد بود.

عموما از این گاز برای خنک کردن و عایق کلید فشار قوی استفاده می شود. از دلایل دیگر محبوبیت کلید با عایق گاز SF6 در تابلو برق فشار قوی می توان به هزینه پایین، خاصیت عایقی، امکان طراحی تابلو با حجم کمتر و ایجاد فاصله تماس اشاره کرد. در واقع از همین خاصیت عایقی برای قطع کردن مدار تابلو فشار قوی استفاده می شود؛ این مدارشکن در دو نوع تک فشار و دو فشار ارائه شده که نوع دو فشار دارای کاربرد بیشتری در تابلو برق فشار قوی می باشد.

این گاز با همه ویژگی های خوبی که دارد در صورت نشتی می تواند خسارت های زیادی را به تجهیزات و خود تابلو برق فشار قوی وارد کند. شایان ذکر است که گاز SF6 در موارد استفاده از ولتاژ بالا می تواند به عنوان عایق کننده و خاموش کننده ی قوس الکتریکی استفاده شود که در حال حاضر در این امر از گاز SF6 زیاد استفاده می شود.

• مدارشکن روغنی

از روغنی که در این مدارشکن وجود دارد به دو منظور استفاده می شود.

1. استفاده از روغن به عنوان عایق محیط قطع کننده
2. استفاده از روغن برای محیط قطع کننده به عنوان خنک کننده

در این نوع مدارشکن تمامی کنتاکت ها در روغن غوطه ور می شوند و قوس زمانی به وجود می آید که کنتاکت های دارای جریان در روغن باز شوند.

این مدارشکن در دو نوع بالک (BOCB) و حداقل روغن (MOCB) ساخته می شود؛ در مدارشکن روغنی بالک به دلیل وجود مقدار گازی که ناشی از قوس الکتریکی درون روغن است، باید ساختاری محکم و قوی داشته باشد تا بتواند این فشار و انرژی تولید شده توسط قوس را تحمل کند.

علت نامگذاری مدارشکن حداقل روغن این است که این مدارشکن تنها در قسمت قطع کننده روغن وجود دارد یعنی کاملا بر خلاف مدارشکن بالک عمل می کند. لازم به ذکر است که این مدارشکن هزینه اضافی برای تابلو برق فشار قوی نداشته و قیمت آن را افزایش نمی دهد.

• مدارشکن انفجار هوا

این مدارشکن برای قطع مدار از هوای فشرده استفاده می کند که باعث افزایش هزینه ها در تابلو برق فشار قوی می شود. می توان عملکرد این مدارشکن را به صورت خلاصه و در سه مرحله زیر عنوان کرد:

1. در مرحله اول صفر شدن یونیزاسیون عایق هوا
2. در مرحله دوم جرقه های داخل مخزن یا محفظه
3. و در آخر قطع جریان مدار

• مدارشکن وکیوم یا خلا

این نوع مدارشکن ها توانایی تشخیص و قطع مدار در ولتاژ های بسیار بالا را دارند. خاموش کردن قوس یا قطع کردن مدار در این نوع مدارشکن توسط خلا اتفاق می افتد؛ در ابتدای کار، مدارشکن با استحکامی که توسط دی الکتریک ایجاد کرده، باعث می شود زمانی که جریان به صفر رسید دیگر قوس الکتریکی ایجاد نشود؛ این دی الکتریک در واقع در شکاف تماس ایجاد شده و می تواند از قوس مجدد، بعد از جریان صفر جلوگیری کند.

از دیگر اجزای تابلو برق فشار قوی که در عملکرد درست این تابلو نقش موثری دارند می توان به موارد زیر اشاره کرد:

انواع کلیدها

کلیدها یکی از ساده ترین اجزای تابلو برق فشار قوی محسوب می شوند که وظیفه ساده ای را بر عهده دارند؛ این وظیفه قطع جریان برق به صورت موقت در بخش مشخصی از تابلو برق فشار قوی می باشد. از مهم ترین کلیدهای مصرفی در تابلو برق فشار قوی می توان به موارد زیر اشاره کرد:

کلید فیوز

فیوزها هم مثل همیشه در برابر جریان های اضافی از تابلو برق فشار قوی محافظت می کنند و مانع رسیدن آسیب به تابلو برق می شوند؛ معمولا در تابلو برق فشار قوی که حفاظت آنها باید در سطح بالایی انجام شود از ترکیب فیوزهای HRC و کلیدهای اضافه بار استفاده می شود.

کلید قطع بار

برای کنترل جریان های غیرعادی از کلید قطع بار استفاده می شود. این نوع کلیدها دارای طراحی پیچیده ای هستند که بعد از تشخیص حالت غیرعادی، برای تولید ولتاژ عادی اقدام می کنند و با اضافه کردن جریان، مدار را به حالت نرمال می برند.

کلید عایق

این کلید در تابلو برق فشار قوی بسیار کارامد بوده و انواع کابل ها می توانند به آن متصل شوند. از این کلید در هنگام بروز خطا جهت متوقف کردن ولتاژ بخشی از مدار تابلو برق فشار قوی استفاده می شود تا عملیات تعمیر و نگه داری به درستی انجام شود؛ که معمولا کلید عایق در تابلو برق فشار قوی از نوع دستی می باشد. این کلید صرفا برای قطع ولتاژ طراحی شده و برای قطع جریان نمی توان از آن استفاده کرد.

مدت زمانی که برای مقاومت این کلید در برابر جریان های اتصال کوتاه در نظر گرفته شده مدت یک ثانیه می باشد و تمامی مواردی که در بالا ذکر شد طبق استانداردهای مربوطه بیان شده است.

کنتاکتور

یکی از اجزای مهم تابلو برق فشار قوی، کنتاکتورها می باشند که کنترل آنها توسط مدار اصلی انجام می شود. این کنترل ها عمدتا برای کنترل جریان صورت می گیرد.

تجهیزات اندازه گیری

در تابلو برق فشار قوی از تجهیزات اندازه گیری متفاوتی جهت کنترل بهتر و نگه داری مناسب از داشتن تابلو برق در یک شرایط پایدار استفاده می شود. این دستگاه های اندازه گیری می توانند شامل دستگاه سنجش ولتاژ و جریان و غیره باشند.

شینه

عملکرد شینه در تابلو برق فشار قوی مشابه عملکردی است که در سایر تابلو برق ها دارد. از شینه در تابلو برق فشار قوی برای انواع اتصالات استفاده می شود. شینه هم مانند دیگر اجزا تابلو برق فشار قوی باید دارای استحکام بالایی باشد تا در بلند مدت، تابلو برق دچار آسیب نشود.

کابل

در تابلو برق فشار قوی به دلیل بالا بودن سطح ولتاژ، کیفیت و کارایی درست کابل ها بسیار اهمیت دارد چون کابل ها وظیفه مهم حمل جریان به جریان در آوردن ولتاژها را برعهده دارند. انتخاب درست کابل ها در تابلو برق فشار قوی می تواند جلوی آتش سوزی و خطرات احتمالی را بگیرد؛ معمولا کابل های مصرفی در تابلو برق فشار قوی را می توان از دو نوع XLPE و EPR انتخاب کرد.

حفاظت مغناطیسی

این حفاظت همان حفاظت در برابر اضافه ولتاژ است که یکی از مهم ترین المان های تابلو برق فشار قوی محسوب می شود که در آن می توان از تجهیزات مختلفی مانند کلیدهای مینیاتوری، رله کنترل فاز و غیره استفاده کرد؛ این ویژگی را در تابلو برق های فشار قوی جدید می توان یافت.

ترانس جریان

ترانس جریان هم در دسته اجزای مهم تابلو برق فشار قوی قرار می گیرد. موارد استفاده از ترانس در تابلو برق فشار قوی را می توان به صورت زیر بیان کرد.

• اولین کاربرد ترانس جریان در تابلو برق فشار قوی را می توان توانایی تسهیل اندازه گیری جریان موجود در بخش های مختلف مدار دانست.
• کنترل و نظارت شبکه ی برق مربوطه دومین کارکرد ترانس جریان است.

از نمونه ترانس های مصرفی تابلو برق فشار قوی می توان به ترانس زمین، ترانسفورماتور، ترانس تغذیه کننده و غیره اشاره کرد.

دلایل استفاده از تابلو برق فشار قوی

امکانات تابلو برق فشار قوی را می توان به صورت زیر بیان کرد.

• امکان نصب در شرایط مختلف جوی: از تابلو برق فشار قوی می توان در مناطق مختلف مانند مناطق مرطوب، مناطق مرتفع و غیره استفاده کرد.
• امکان کنترل دستی: زمانی که اپراتور خطایی را شناسایی کند به وسیله اپراتور کنترل خود می تواند به صورت دستی خاموش یا روشن شود.
• مقرون به صرفه بودن: به دلیل حساسیت بالایی که تابلو برق فشار قوی دارد باید حتما از تجهیزات با کیفیت بالا در آن استفاده کرد به همین جهت می توان گفت تابلو برق فشار قوی نسبت به دیگر تابلو برق ها کمتر دچار آسیب و اختلال می شود همچنین هزینه تعمیرات و نگهداری آنها به مراتب کمتر از دیگر تابلو برق ها می باشد.

در تابلو برق های فشار قوی با توجه به این مورد که می توانند با جریان پایین ولتاژ بالایی را انتقال دهند می توان از کابل های سبک تر و مقرون به صرفه تر استفاده کرد که این کار در امر ساخت تابلو برق و خطوط برق بسیار کمک کننده خواهد بود.

• بالا بودن ضریب ایمنی: دلیل بالا بودن ضریب ایمنی در تابلو برق فشار قوی را می توان وجود مدارشکن ها و حفاظت بالا دانست که برای حفاظت از مدار الکتریکی تابلو استفاده می شود.
• مقاومت بالا در برابر عوامل بیرونی: تابلو برق های فشار قوی در زمان های اضطراری به کمک مدارشکن های داخل تابلو، جریان برق را قطع کرده تا از تجهیزات محافظت کنند؛ این عوامل بیرونی شامل زلزله، آتش سوزی و غیره می شوند.

تفاوت تابلو برق فشار قوی با فشار ضعیف

تفاوت این تابلوها با یکدیگر در وهله اول نوع تجهیزات داخلی آنها می باشد این تفاوت به دلیل میزان جریان متفاوتی است که این دو تابلو از خود عبور می دهند. همانطور که می دانید تابلو فشار ضعیف توانایی تامین جریان در بازه صفر تا 1000 ولت را دارد این در صورتی است که تابلو برق فشار قوی قادر به تامین جریانی در بازه 36000 تا 40000 ولت است. کاربری این دو تابلو برق با یکدیگر متفاوت است از تابلو برق فشار ضعیف عموما در کارخانه ها، ایستگاه های برقی و غیره استفاده می شود اما از تابلو برق فشار قوی برای در پست ها ژنراتورهایی که با ولتاژ بسیار بالایی (بیش از 40000) کار می کنند استفاده می شود.

تفاوت تابلو برق فشار قوی با فشار متوسط

تفاوت میان تابلو برق فشار قوی با فشار متوسط را می توان مقدار جریانی که از خود عبور می دهد دانست؛ مقدار جریانی که تابلو برق فشار متوسط از خود عبور می دهد برابر 1000 تا 36000 می باشد؛ همچنین تفاوت در تجهیزات داخلی در این دو نوع تابلو برق دیده می شود.

موارد کاربری تابلو برق فشار قوی

• تابلو برق فشار قوی در بوستر پمپ

امروزه از موتورها و ژنراتورهایی که با ولتاژ بالا کار می کنند بیشتر از گذشته استفاده می شود؛ این موتورها و ژنراتورها به تابلو برقی نیاز دارند که قدرتمند، ایمن و بدون اختلال، عملیات توزیع برق و حفاظت های لازم را انجام دهد.

• انتقال منبع تغذیه از نیروگاه ها

برای کارایی بهتر، انتقال نیرو در سطح ولتاژ بالا و فوق العاده بالا صورت می گیرد به همین دلیل در انتقال منبع تغذیه از نیروگاه ها می توان از تابلو برق فشار قوی استفاده کرد.

• استفاده از تابلو برق فشار قوی برای موتور برق های قوی

برای استفاده از موتور برق قوی باید از تابلو برق فشار قوی استفاده کرد تا از آسیب های ناشی از شوک الکتریکی، نوسانات برقی و یا افزایش و کاهش پیش بینی نشده ولتاژ جلوگیری کرد.

نکات مهم در هنگام استفاده از تابلو برق فشار قوی

1. کارکنان و اپراتورها باید تمامی موارد ایمنی را به علت حساسیت بالایی که کار با تابلو برق فشار قوی دارد، رعایت کرده تا از آسیب هایی مثل آتش سوزی و یا انفجار جلوگیری کنند.
2. دقت به هنگام تولید، نصب و نگهداری تابلو برق فشار قوی بسیار حائز اهمیت بوده و باید این قبیل کارها توسط افراد متخصص انجام شود.
3. لزوم رعایت استاندارد در تابلو برق فشار قوی؛ به دلیل اینکه این تابلو برق ها با ولتاژ بالایی کار می کنند لازم است تمامی استانداردهای بین المللی و ملی را برای استفاده بهتر از تابلو برق فشار قوی رعایت کنید.
4. به محل نصب و نگهداری این تابلوها باید دقت شود؛ این تابلوها دارای درجه حفاظت بالایی هستند اما برای اطمینان باید این تابلوها را تا حد امکان در مکان های امن و به دور از عوامل محیطی مخرب نصب کرد.
5. اوپراتور ها باید هنگام باز کردن در تابلو برق از تابلو برق فاصله بگیرند تا از هر گونه سوختگی حاصل از مواد مذاب یا جرقه های احتمالی جلوگیری کنند.

انفجار تابلو برق فشار قوی

عمدتا انفجار در تابلو برق فشار قوی به علت قوس الکتریکی و حرارت ناشی از آن به وجود می آید که در صورت انفجار می تواند آسیب های جدی به کارکنان، تجهیزات اطراف، تجهیزات داخلی و بدنه تابلو برق وارد کند که اغلب غیرقابل جبران هستند. برای جلوگیری از این نوع انفجارها می توانید از مواردی که در ادامه گفته می شود استفاده کنید.

تخمین خطرات

به دلیل سفارشی سازی تابلو برق ها، خطراتی که می تواند آنها را تهدید کند متفاوت خواهد بود پس باید بنا به شرایط تابلو برق، خطرات احتمالی را ارزیابی کرد تا آسیب ها را به حداقل رساند. متخصصین در این زمینه پیشنهاد می کنند ارزیابی خطرات به صورت دوره ای انجام شود؛ زیرا امکان تغییر قوانین، بازار و نیازهای مشتری وجود دارد. مشخصه هایی که در زمان تخمین خطرات باید به آنها توجه داشت به شرح زیر می باشد.

• قدمت تابلو برق و محل نصب آن
• عوامل جوی مثل رطوبت، باد، خاک و غیره
• امکان وقوع زمین لرزه
• راه های دسترسی به تابلو

اطلاع از قوانین

اطلاع از قوانین در هنگام طراحی و ساخت تابلو برق فشار قوی و دیگر تابلوها امری ضروری می باشد؛ زیرا باید تمامی مراحل، از ابتدای کار تولید و تا انتهای کار که توزیع و کنترل برق است طبق استانداردها و قوانین وضع شده انجام شود تا خطری کارکنان و تجهیزات را تهدید نکند.

همچنین علاوه بر اطلاع از قوانین استانداردها مثل IEC61439 و غیره باید از فناوری های جدید که ایمنی تابلو برق فشار قوی را افزایش می دهد هم مطلع شد و در صورت نیاز از آنها استفاده کرد.

ملاحظات خاص

در این بخش باید مواردی را که از دید یک فرد غیر متخصص کم اهمیت است بررسی کنیم، برای مثال یکی از عوامل قوس الکتریکی تماس با بدنه تابلو برق در زمان های نصب، هنگام کار، تعمیر و نگهداری می باشد و استاندارد IEC61439 در این مورد دارای محافظت موردنیاز برای انگشت و تماس تعریف شده است.

ارزیابی عملکرد

باید عملکرد تجهیزات تابلو برق فشار قوی را مورد بررسی قرار داد. یکی از مواردی که باید همیشه در تابلو برق ها به آن توجه کرد بحث دمای تابلو می باشد همچنین در تابلو برق فشار قوی باید نظارت کامل بر روی مواردی مانند اضافه بار، طریقه نگهداری، اتصالات و غیره داشت تا آسیبی به سیستم وارد نشود.

واکنش سریع

واکنش دقیق و سریع به هنگام خطاهایی مانند قوس الکتریکی بسیار حائز اهمیت است؛ زیرا در صورت تعلل در واکنش باید هزینه های زیادی را برای خسارت پرداخت.

کاربرد تابلو برق فشار قوی

استفاده از تابلو برق فشار قوی مناسب می تواند مزایای فراوانی داشته باشد که در ادامه به بررسی مهم ترین آنها می پردازیم.

• مقرون به صرفه بودن: با توجه به تجهیزات با کیفیتی که در آن استفاده می شود، احتمال آسیب تابلو برق را بسیار کمتر می کند به دلیل هزینه کمتر نگهداری می توان گفت تابلو برق فشار قوی مقرون به صرفه می باشد.
• ایزوله کردن برق: سیستم ایزوله سازی که در تابلو برق فشار قوی وجود دارد به افزایش امنیت و پایداری سیستم برق رسانی بسیار کمک می کند زیرا با ایزوله کردن مدارهای در هنگام رخ دادن خطا و سپس تعمیر آنها مانع رسیدن آسیب به باقی سیستم می شود.
• کنترل جریان: این تابلو هم مانند سایر تابلوها با کنترل جریان، برق را به بخش های مختلفی برای توزیع ارسال می کند و مانع رسیدن آسیب حاصل از جریان نا مناسب به سیستم می شود.

قیمت تابلو برق فشار قوی

فاکتورهای بررسی قیمت تابلو برق فشار قوی به دلیل تکنولوژی محدود آن، به عوامل زیر بستگی دارد اما می توان مهم ترین عامل تاثیرگذار بر قیمت تابلو برق فشار قوی را نوع مدارشکن آن دانست.

• نوع مدارشکن مصرفی
• سطح امنیت
• فناوری استفاده شده در تولید
• امکانات و کارایی