تجهیزات تابلو برق مجموعه قطعاتی هستند که برای توزیع جریان، سیمکشی، نصب تجهیزات، اتصال هادیها، اندازهگیری و حفاظت مکانیکی اجزای تابلو استفاده میشوند. این گروه شامل شمش و شینه، سیم، مقره، سرسیم، کابلشو، ریل DIN، ترمینال، داکت، تابلو برق، CT و جعبه تقسیم است. انتخاب هر قطعه باید بر اساس جریان، سطح مقطع، ولتاژ، شرایط اتصال، فضای نصب و محیط کاری انجام شود. برای نمونه CT با نسبت جریان و کلاس دقت انتخاب میشود، ترمینال و کابلشو باید با سطح مقطع هادی سازگار باشند و تابلو یا جعبه نیز به IP، ابعاد و روش نصب مناسب نیاز دارد.
تجهیزات تابلو برق فقط شامل کلید، کنتاکتور و تجهیزات حفاظتی نیستند. بخش بزرگی از کیفیت و قابلیت سرویس یک تابلو به قطعاتی مانند شمش، سیم، ترمینال، ریل، داکت، کابلشو، سرسیم، مقره و Enclosure وابسته است. این قطعات مسیر انتقال جریان، اتصال مکانیکی، نظم سیمکشی، نصب تجهیزات و دسترسی مناسب برای تعمیرات را فراهم میکنند.
در کنار آنها تجهیزاتی مانند CT برای اندازهگیری جریان و جعبه تقسیم برای ایجاد نقاط اتصال خارج از تابلو استفاده میشوند. هر یک از این زیرگروهها معیار انتخاب مخصوص خود را دارند و انتخاب صرفاً بر اساس ابعاد ظاهری یا قیمت میتواند باعث گرم شدن اتصال، افت ولتاژ، خطای اندازهگیری یا دشوار شدن تعمیرات شود.
برای توزیع جریان قدرت، نول و ارت داخل تابلو برق.
برای سیمکشی مدارهای قدرت، فرمان، اندازهگیری و سیگنال.
برای نگهداری مکانیکی و عایق کردن Busbar از بدنه تابلو.
برای آمادهسازی انتهای هادی و اتصال مطمئن به ترمینال یا شینه.
برای نصب تجهیزات و ایجاد نقاط اتصال استاندارد داخل تابلو.
برای هدایت و مرتبسازی سیمها و کابلهای داخلی.
برای ایجاد محفظه مناسب تجهیزات و اتصالات الکتریکی.
برای تبدیل جریان بالا به مقدار متناسب و قابل اندازهگیری.
شمش یا Busbar برای انتقال و توزیع جریان بین ورودی، کلیدها و خروجیهای تابلو استفاده میشود. شینههای قدرت معمولاً از مس یا آلومینیوم ساخته میشوند و طراحی آنها باید با Current، Short-Circuit Stress، دما و شرایط نصب هماهنگ باشد.
شینه فقط برای سه فاز قدرت استفاده نمیشود. شینه نول و ارت نیز بخش مهمی از ساختار تابلو هستند. Schneider در خانواده Linergy سیستمهای Busbar مسی و آلومینیومی را برای معماریهای مختلف تابلو ارائه میکند.
سطح مقطع Busbar را نباید تنها از روی جریان نامی و یک جدول عمومی انتخاب کرد. Ambient Temperature، نحوه قرارگیری شینهها، تعداد شینههای موازی، فاصله فازها و Short-Circuit Withstand روی طراحی اثر دارند.
سیمهای داخلی تابلو برای مدارهای Power، Control، Measurement و Signal استفاده میشوند. سطح مقطع، جنس هادی، نوع عایق و Voltage Rating باید با کاربرد هر مدار هماهنگ باشند.
برای سیمهای افشان که به Screw Terminal متصل میشوند، استفاده از Wire-End Ferrule میتواند از پراکنده شدن رشتههای هادی جلوگیری کرده و اتصال مکانیکی منظمتری ایجاد کند. Ferrule باید متناسب با سطح مقطع سیم و نوع Terminal انتخاب و با ابزار مناسب پرس شود.
رنگبندی و شمارهگذاری سیمها نیز در تعمیرات اهمیت زیادی دارد. سیمکشی منظم و دارای Marker مناسب، عیبیابی و تغییرات آینده تابلو را سادهتر میکند.
مقره برای نگه داشتن Busbar و ایجاد فاصله عایقی بین شینه و بدنه فلزی تابلو استفاده میشود. این قطعه هم وظیفه الکتریکی و هم وظیفه مکانیکی دارد.
هنگام انتخاب مقره باید Voltage، ارتفاع، قطر، نوع رزوه، Load مکانیکی و فاصله موردنیاز بین شینهها بررسی شوند. در Short Circuit، نیروهای الکترودینامیکی شدیدی روی Busbar و Support وارد میشوند و استحکام مقره اهمیت بیشتری پیدا میکند.
به همین دلیل انتخاب مقره فقط بر اساس ظاهر و ارتفاع توصیه نمیشود. ساختار Busbar و Short-Circuit Rating کل مجموعه باید در طراحی تابلو دیده شود.
سرسیم لولهای یا Wire-End Ferrule روی انتهای سیم افشان پرس میشود. وظیفه اصلی آن جمع نگه داشتن Strandها و ایجاد سطح اتصال منظم در Terminal است.
Phoenix Contact در مستند DIN 46228 توضیح میدهد Ferrule از باز شدن رشتههای هادی جلوگیری کرده و آنها را در برابر تنش مکانیکی اتصال محافظت میکند. استاندارد DIN 46228 برای ابعاد و مشخصات بسیاری از Ferruleهای رایج استفاده میشود.
Ferruleهای Single و Twin برای یک یا دو هادی تولید میشوند. سطح مقطع، طول Sleeve و Collar باید با Terminal و سیم موردنظر هماهنگ باشند و پرس با Crimp Tool مناسب انجام شود.
Cable Lug برای اتصال کابلهای قدرت به Busbar، کلید، ترمینال قدرت یا تجهیزات دیگر استفاده میشود. کابلشو میتواند مسی، آلومینیومی یا دو فلزی باشد و ساختار آن با جنس Conductor و محل اتصال هماهنگ میشود.
پارامترهای اصلی انتخاب شامل سطح مقطع کابل، قطر سوراخ پیچ، جنس هادی و نوع Crimp هستند. استفاده از کابلشو نامتناسب یا پرس ناقص میتواند Contact Resistance را افزایش داده و باعث Hot Spot شود.
کابلشو با Ferrule یکسان نیست. Ferrule بیشتر برای انتهای سیم افشان در Terminal استفاده میشود، در حالی که Lug برای اتصال کابل به Stud، Bolt یا Busbar کاربرد دارد.
DIN Rail محل نصب بسیاری از تجهیزات مدولار تابلو مانند MCB، Relay، Terminal Block، Power Supply، PLC Module و تجهیزات Interface است. استفاده از ریل استاندارد نصب و Replacement تجهیزات را سادهتر میکند.
یکی از رایجترین Profileها ریل 35mm است. Phoenix Contact نمونههای NS 35/7.5 را مطابق EN 60715 عرضه میکند. ریل 15mm نیز برای Terminalها و تجهیزات Miniature در بعضی کاربردها استفاده میشود.
ریل میتواند سوراخدار یا بدون سوراخ باشد. جنس، Coating، عرض و ارتفاع Profile و روش اتصال به Back Plate باید با تجهیزات نصبشده هماهنگ شوند.
Terminal Block نقطهای استاندارد برای اتصال، توزیع و تفکیک سیمهای داخل تابلو ایجاد میکند. استفاده از Terminal Strip باعث میشود Field Wiring از Wiring داخلی تابلو جدا و تعمیرات سادهتر شود.
ترمینالها در تکنولوژیهای Screw، Spring و Push-In تولید میشوند. Schneider در خانواده Linergy TR و Phoenix Contact و Weidmüller نیز طیف گستردهای از Terminalهای DIN Rail برای مدار قدرت، فرمان، ارت و سیگنال ارائه میکنند.
هنگام انتخاب باید سطح مقطع هادی، Current و Voltage Rating، تعداد طبقات، نیاز به PE، Fuse، Disconnect یا Test Function و نوع Jumper بررسی شوند. رنگ و Marker نیز برای شناسایی مدار اهمیت دارند.
ترمینال PE برای اتصال Protective Earth استفاده میشود و معمولاً با رنگ سبز و زرد مشخص است. در بعضی Terminalهای ارت، Foot فلزی اتصال الکتریکی مستقیم با DIN Rail برقرار میکند.
Phoenix Contact برای بعضی Ground Terminalهای خود اتصال الکتریکی Terminal به ریل را بهصورت مستقیم تعریف میکند و DIN Rail میتواند بخشی از مسیر Grounding باشد. این موضوع باید مطابق طراحی و استاندارد مجموعه استفاده شود.
Wiring Duct یا داکت برای هدایت و تفکیک سیمها داخل تابلو استفاده میشود. مدلهای شیاردار امکان خروج سیم در نقاط مختلف مسیر را فراهم کرده و درپوش، سیمها را داخل کانال نگه میدارد.
Legrand در سری Lina 25 داکتهای شیاردار را برای Cable Routing داخل Automation و Distribution Enclosure عرضه میکند. سایز داکت باید با تعداد سیم، قطر کابل و فضای موردنیاز برای Routing مناسب هماهنگ شود.
داکت بیش از حد کوچک باعث تراکم Wiring و دشواری تعمیرات میشود. انتخاب بسیار بزرگ نیز فضای Panel را بیدلیل اشغال میکند. Separation مدارهای قدرت و سیگنال نیز باید در Layout تابلو رعایت شود.
Enclosure محیط مکانیکی نصب تجهیزات را ایجاد کرده و از افراد و تجهیزات در برابر تماس، گردوغبار، رطوبت و ضربه در محدوده تعریفشده محافظت میکند. انتخاب تابلو فقط با ابعاد خارجی انجام نمیشود.
IP Rating، IK Rating، جنس بدنه، Wall-Mount یا Floor-Standing بودن، Back Plate، Cable Entry، تهویه و Heat Dissipation از پارامترهای مهم هستند. برای مثال Schneider در Enclosureهای مختلف خود IP و IK را مطابق استانداردهای مربوطه بهصورت جداگانه اعلام میکند.
در Assemblyهای فشار ضعیف، الزامات IEC 61439 نیز برای طراحی و Verification مجموعه اهمیت دارند. استفاده از یک Cabinet با IP بالا بهتنهایی به معنی تایید کامل تابلو مطابق IEC 61439 نیست؛ کل Assembly باید مطابق الزامات مربوطه طراحی شود.
Current Transformer برای تبدیل جریان زیاد مدار اصلی به جریان متناسب و قابل اندازهگیری توسط Meter، Power Analyzer یا تجهیزات حفاظتی استفاده میشود. ABB در محصولات اندازهگیری خود CTهای Solid-Core، Split-Core و مدلهای مختلف نصب روی کابل، Busbar و DIN Rail ارائه میکند.
نسبت CT یکی از مهمترین مشخصات است. برای مثال 400/5A یعنی در جریان Primary نامی 400A، Secondary متناسب تا 5A تولید میکند. کلاس دقت و Burden نیز باید متناسب با Metering یا Protection انتخاب شوند.
جهت نصب CT اهمیت دارد. ABB اعلام میکند معکوس شدن جهت Primary یا Secondary باعث اندازهگیری با جهت مخالف میشود و میتواند محاسبات Power را اشتباه کند.
Junction Box محفظهای برای ایجاد اتصال، انشعاب یا Transition Wiring در محل نصب است. داخل آن میتوان Terminal Block، Earth Terminal، Cable Gland و سایر تجهیزات اتصال را نصب کرد.
جنس جعبه میتواند فلزی یا پلیمری باشد و انتخاب IP Rating به محیط نصب بستگی دارد. تعداد و قطر Cable Entry، فضای داخلی، Terminal Capacity و امکان نصب DIN Rail نیز باید بررسی شوند.
برای محیط خارجی، مرطوب یا دارای Dust، انتخاب Enclosure و Gland مناسب اهمیت بیشتری دارد. IP واقعی مجموعه به خود جعبه، درپوش، Gland و روش نصب وابسته است.
Busbar جریان اصلی را توزیع میکند و سیم و کابل مسیرهای فرعی را تشکیل میدهند. کابلشو اتصال کابلهای قدرت به Busbar و Equipment را فراهم میکند و Ferrule برای Wiring ظریفتر داخل Terminal استفاده میشود.
Terminal Block مرز مناسبی میان Wiring داخلی و کابلهای Field ایجاد میکند. DIN Rail تجهیزات را نگه میدارد و Wiring Duct مسیر سیمها را منظم میکند. CT نیز بدون ورود مستقیم Current اصلی به Meter، امکان Measurement را فراهم میکند.
تمام این اجزا داخل Enclosure قرار میگیرند و Layout آنها باید هم دسترسی مناسب و هم Clearance، Cooling و Wiring Path کافی ایجاد کند. در نتیجه طراحی تابلو یک مجموعه بههمپیوسته است و انتخاب هر جزء بر بخشهای دیگر اثر دارد.
| تجهیز | پارامترهای اصلی انتخاب | خطای رایج |
|---|---|---|
| شمش | جریان، جنس، سطح مقطع، Short-Circuit، دما | انتخاب فقط از روی Current |
| سیم | سطح مقطع، Voltage، نوع مدار و عایق | یکسان گرفتن Power و Control Wiring |
| مقره | Voltage، ابعاد، نیروی مکانیکی، رزوه | انتخاب فقط بر اساس ارتفاع |
| Ferrule | سطح مقطع، طول Sleeve و Tool | پرس با ابزار نامناسب |
| کابلشو | سطح مقطع، جنس، سوراخ Stud، نوع پرس | عدم تطابق کابل و Lug |
| DIN Rail | Profile، ابعاد، جنس و Mounting | عدم توجه به سازگاری Equipment |
| ترمینال | Current، Voltage، mm²، نوع اتصال | انتخاب فقط بر اساس عرض ترمینال |
| داکت | عرض، ارتفاع، تعداد سیم و Layout | پر کردن بیش از حد داکت |
| تابلو برق | ابعاد، IP، IK، جنس، Heat و Cable Entry | انتخاب صرفاً بر اساس ابعاد |
| CT | Ratio، Secondary، Accuracy، Burden، Window | انتخاب فقط بر اساس نسبت جریان |
| جعبه تقسیم | IP، ابعاد، جنس، Gland و Terminal | نادیده گرفتن محیط نصب |
IP Degree میزان حفاظت Enclosure در برابر ورود اجسام جامد و آب را مشخص میکند. IK نیز مقاومت مکانیکی محفظه در برابر ضربه را بیان میکند.
برای مثال یک Enclosure صنعتی ممکن است IP65 باشد، اما این عدد بهتنهایی درباره مقاومت مکانیکی، دفع حرارت یا فضای نصب اطلاعاتی نمیدهد. تمام پارامترها باید کنار یکدیگر بررسی شوند.
ایجاد سوراخ یا استفاده از Cable Gland نامتناسب نیز میتواند IP نهایی مجموعه را کاهش دهد. بنابراین درجه حفاظت فقط ویژگی بدنه خالی نیست و روش مونتاژ روی نتیجه نهایی اثر دارد.
در تعمیر یک تابلو قدیمی بهتر است Replacement فقط بر اساس شکل ظاهری انجام نشود. ترمینال، ریل، کابلشو و CT ممکن است از نظر ابعاد شبیه باشند اما Rating متفاوتی داشته باشند.
برای CT، Ratio، Secondary Current، Class، Burden و Window Size بررسی شوند. برای Terminal، سطح مقطع و Current Rating و برای DIN Rail نیز Profile استاندارد اهمیت دارد.
در کابلشو و Ferrule نیز سطح مقطع، جنس هادی و Crimp Tool اهمیت مستقیم دارند. اگر علت خرابی یک اتصال افزایش Temperature بوده است، فقط تعویض Lug کافی نیست و Torque، سطح تماس و Current نیز باید بررسی شوند.
کد محصول، Current، Voltage، سطح مقطع، جنس هادی، Terminal Technology، Rail Profile، IP/IK، CT Ratio و Class، ابعاد، Terminal Layout، Mounting، جنس بدنه، Temperature و شرایط محیطی بررسی شوند.
این دسته شامل محصولات بسیار متفاوتی است و یک معیار واحد برای قیمت ندارد. قیمت Busbar با جنس، سطح مقطع و وزن ارتباط دارد، در حالی که قیمت CT با Ratio، Class و ساختار Core تغییر میکند.
در ترمینال و ریل، Technology اتصال، Current Rating، جنس و برند تاثیر دارند. در Enclosure نیز ابعاد، ورق، پوشش، IP، IK، Back Plate و تجهیزات جانبی قیمت را تغییر میدهند.
هنگام مقایسه بهتر است محصولات با Rating و استاندارد مشابه کنار هم قرار گیرند. یک Cable Lug یا Terminal ارزانتر در صورتی که با هادی سازگار نباشد میتواند هزینه تعمیر و توقف سیستم را افزایش دهد.
در این دسته شمش، سیم، مقره، سرسیم، کابلشو، ریل، ترمینال، داکت، تابلو برق، CT و جعبه تقسیم قرار میگیرند.
Ferrule بیشتر برای انتهای سیم افشان در Terminal استفاده میشود. Cable Lug برای اتصال کابل به پیچ، شینه یا ترمینال قدرت کاربرد دارد.
برای نصب استاندارد تجهیزاتی مانند ترمینال، رله، منبع تغذیه و تجهیزات مدولار داخل تابلو استفاده میشود.
سیمها را داخل مسیر مشخص هدایت و مرتب میکند و خروج Wiring از نقاط مختلف را سادهتر میکند.
جریان بالای مدار را به Current متناسب و قابل اندازهگیری برای Meter، Power Analyzer یا Protection Equipment تبدیل میکند.
خیر. باز شدن Secondary در حالی که Primary جریان دارد میتواند Voltage خطرناکی ایجاد کند و برای افراد و CT خطرناک باشد.
میزان حفاظت Enclosure در برابر ورود اجسام جامد و آب را مشخص میکند. سطح موردنیاز به محیط نصب وابسته است.
هر دو کاربرد معتبر دارند. نوع هادی، سرعت Wiring، فضای تابلو، Current Rating و الزامات پروژه مشخص میکنند کدام گزینه مناسبتر است.
Current، Voltage، سطح مقطع، ابعاد، جنس، روش اتصال، IP/IK، نوع ریل، شرایط محیطی و استاندارد محصول باید بررسی شوند.
هنوز نظری ثبت نشده است. اولین نفر باشید!