پس از آشنایی اولیه با تابلوهای فشارضعیف در مقاله تابلوهای فشارضعیف – تعاریف عمومی و همچنین انتخاب تابلوهای فشارضعیف بر اساس پیکره‌بندی شبکه در مقاله انتخاب تابلوهای فشارضعیف بر اساس سطوح و لایه‌بندی شبکه‌های فشارضعیف ، در این مقاله می‌خواهیم تقسیم‌بندی تابلوهای فشارضعیف را بر اساس چندین پارامتر مورد بررسی قرار دهیم.
فرق محفظه (Enclosure) با تابلو چیست ؟
محفظه به عنوان یک تعریف کلی برای پوشش (Housing) تجهیزات به کار می‌رود ولی تعریف تابلوی برق بر اساس استاندارد با مواردی از قبیل کلیدزنی قدرت ، توزیع انرژی الکتریکی و ….. در ارتباط می‌باشد.
در عمل در فارسی ، به تمامی محفظه‌هایی که در برگیرنده تجهیزات قدرت یا کنترل باشند تابلوی برق گفته می‌گردد.
انواع تقسیم‌بندی تابلوهای برق
تقسیم‌بندی تابلوهای فشارضعیف کمی پیچیده می‌باشد ولی می‌توان از سه نظر زیر آنها را بررسی و تقسیم‌بندی نمود:
- تقسیم‌بندی با توجه به کاربری (قدرت ، کنترل ، حفاظت و …. )
- تقسیم‌بندی با توجه به ساختار تابلو (ایستاده ، دیواری و ….. )
- تقسیم‌بندی با توجه به مکانیزم تابلوها (ثابت ، کشویی و …..)
تقسیم‌بندی تابلوهای برق سطح فشار ضعیف بر اساس کاربری تابلو
پیش از شروع به تقسیم‌بندی تابلوهای برق از نظر کاربری لازم است اصطلاحات زیر را تعریف نماییم تا در تقسیم‌بندی‌ها دچار مشکل نگردید:
۱- مدارات قدرت : به معنی مداراتی هستند که به شکل مستقیم بارهایی مانند موتورها ، چراغ‌های روشنایی ، هیترها و … را تغذیه می‌نمایند که می‌توانند مستقیم ، متناوب سه‌فاز یا تک‌فاز و …. باشند.
۲- مدارات کنترل (فرمان) : به معنی مداراتی هستند که برای ارسال فرمان‌های قطع و وصل به تجهیزات مختلف مانند کنتاکتورها ، کلیدهای قدرت و …. بکار می‌روند.
۳- مدارات کمکی : مدارات کمکی نیز مداراتی هستند که شامل مدارات کنترل هم می‌گردند و شامل کلیه مدارات کمکی و جنبی تابلوها هستند.
۴- مدارات سیگنالینگ : مداراتی هستند که برای نمایش وضعیت بخش‌های مختلف سیستم مانند کلیدهای قدرت ، کنتاکتورها و ….. از طریق تجهیزاتی نظیر چراغ‌های سیگنال و … بکار می‌روند.
۵- مدارات اندازه‌گیری : این مدارات بخش‌هایی از مدارات هستند که به تجهیزات اندازه‌گیری مانند آمپرمترها ، ولت‌متر ، تجهیزات اندازه‌گیری چند کاره (Multi-Function) و …. مرتبط می‌باشند . به عنوان مثال مدارات ثانویه ترانسفورمرهای جریان و ولتاژ تا تجهیزات اندازه‌گیری
۶- مدارات حفاظتی : این مدارات به بخش‌هایی از مدارات اطلاق می‌گردد که به رله‌های حفاظتی مانند رله‌های اتصال‌کوتاه ، جریان زیاد ، اضافه یا کاهش ولتاژ و ….. مرتبط می‌باشند به عنوان مثال مدارات ثانویه ترانسفورمرهای جریان و ولتاژ رله‌های حفاظتی
حال به تقسیم‌بندی تابلوهای فشارضعیف از نظر کاربری می‌پردازیم:
تابلوهای فشارضعیف قدرت:
تابلوهای قدرت شامل تجهیزات قدرت کلیدزنی می‌باشند که در کنار تجهیزات قدرت آنها بخش‌های اندازه‌گیری ، کنترل و حفاظت نیز وجود دارد ولی کاربری اصلی قدرت می‌باشد و برای کلیدزنی ، توزیع همزمان با حفاظت و کنترل بکار می‌روند.
تابلوهای قدرت فشارضعیف به در اشکال متنوعی مانند ایستاده سلولی ، قابل نصب روی دیوار و ….
تابلوهای کنترل:
تابلوی کنترل به تابلوها یا محفظه‌هایی اطلاق می‌گردد که در آنها صرفاً تجهیزات کنترل شامل رله‌های الکترومکانیکی یا کنترلرهای قابل برنامه‌ریزی (PLC) ، تجهیزات کنترلی (Solid State) و دیگر تجهیزاتی که دارای مدارات قدرت و کلیدزنی قدرت نبوده و در راستای کنترل ادوات قدرت و یا فرایندهای صنعتی و غیره بکار می‌روند.
تابلوهای کنترل را می‌توان به دو بخش اصلی تقسیم نمود :
الف) تابلوهای کنترل فرایندهای صنعتی
این تابلوها برای کنترل فرایند‌ها مانند فرایندهای صنعتی بکار رفته و به شکل تابلوهای ایستاده سلولی یا تابلوهای دیواری یا میز‌کنترل ساخته می‌گردند و معمولاً دارای تجهیزات کنترلی مانند رله‌های کمکی ، کنترلرهای برنامه پذیر (PLC) و ….. می‌باشند.
انتخاب نوع تابلوهایی مانند ایستاده ، دیواری و ….. به موارد مختلفی مانند تعداد تجهیزات ، نوع ارتباط با بهره‌بردار و نصب آنها بروی ماشین‌آلات صنعتی یا به شکل جداگانه و ….. بستگی دارد.
ب) تابلوهای کنترل پست‌های فشارمتوسط و فشارقوی
این تابلوها دارای ساختاری کاملاً متفاوت از تابلوهای کنترل فرایندهای صنعتی می‌باشند و دارای ادواتی برای فرمان به تجهیزاتی نظیر کلیدهای قدرت و انواع سکسیونر‌های پست‌های فشارمتوسط و فشارقوی بکار می‌روند که دلیل وجود آنها ، جدا‌بودن اتاق‌های فرمان و کنترل از بخش‌های قدرت می‌باشد.
این تابلوها معمولاً به شکل ایستاده سلولی طراحی و ساخته می‌گردند و در شکل زیر یک نمونه از این تابلوها را برای کنترل پست فشارقوی مشخص شده است.
تابلوهای حفاظت:
تابلوهای حفاظت مانند تابلوهای کنترل پست‌های فشارمتوسط و فشارقوی می‌باشند ولی در آنها رله‌های حفاظتی مربوط به پست‌های فشارمتوسط و فشارقوی نصب می‌گردند و البته تجهیزات دیگر مرتبط با رله‌های حفاظتی مانند حفاظت تشخیص قطعی مدار قطع کلیدهای قدرت (TCS) ، سوکت‌های تست (Test Block) و …. نیز نصب می‌گردند.
این تابلوها نیز معمولاً به شکل ایستاده سلولی طراحی و ساخته می‌گردند و ساختمان این تابلوها معمولاً به صورت یکی از اشکال زیر می‌باشد که البته هر یک از آنها جداگانه تشریح خواهد شد :
۱- تابلوهای ساده ایستاده
۲- تابلوهای ایستاده مناسب رک‌های ۱۹ اینچی با ساختار ساده
۳- تابلوهای ایستاده مناسب رک‌های ۱۹ اینچی با ساختار سوینگ (Swing)
در شکل زیر یک نمونه از این تابلوها را برای کنترل پست فشارقوی مشخص شده است.
تابلوهای مارشالینگ (Marshaling Panel)
مارشالینگ پانل‌ها تابلوهایی می‌باشند که بین سیستم‌های کنترلی و بخش‌های پراکنده سایت قرار می‌گیرند و کلیه سیگنالها در این تابلو جمع‌آوری می‌گردد و به سیستم‌های کنترل مانند DCS ، PDCS و …. منتقل می‌گردد
وجود تابلوهای مارشالینگ باعث می‌گردد که کابل‌های مختلفی که بخش‌های مختلف سیستم جمع‌آوری می‌گردند ، در یک تابلو جمع شده و توسط یک یا چند کابل چند‌رشته‌ای (Multi-Core) به سیستم کنترل (تابلوهای کنترل) متصل گردند.
در بسیاری موارد تابلوی مارشالینگ در کنار تابلوهای کنترل (Control Panel) نصب می‌گردند.
کاربرد‌های متداول تابلوهای مارشالینگ
در پست‌های فشارقوی بین سیستم‌های کنترل و حفاظت و بخش‌های قدرت مانند کلیدهای قدرت و …..
در کارخانجات بین تجهیزات کنترلی پراکنده در بخش‌های یک سیستم صنعتی و تابلوی کنترل اصلی
این تابلوها علیرغم سادگی خود نقش بسیار مهمی دارند و در ساده‌سازی کابل‌کشی‌ها و عیب‌یابی سیستم نقش پر اهمیتی دارند.
تابلوهای اینترپوزینگ (Interposing Panel) :
این تابلوها به عنوان جدا‌کننده سیگنال‌های بین دو سیستم مختلف بکار می‌روند که به نوعی عایق‌بندی سیگنال‌های دو مجموعه نسبت به یکدیگر می‌باشد.
به عنوان مثال ارتباط بین تابلوهای کنترل و تابلوهای قدرت و ایجاد اطمینان که سیگنالهایی که از سیستم‌های قدرت به تابلوهای کنترل ارسال می‌شود باعث خطرات یا اختلالات نمی‌گردد.
تابلوهای جعبه تقسیم (Junction Box) :
جعبه تقسیم یا جعبه انشعاب‌ها برای ایجاد ارتباطات قدرت و کنترل کاربرد گسترده‌ای دارند و در صنایع مختلف بکار می‌روند
جعبه تقسیم‌ها در دو نوع در صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرند:
۱- جعبه تقسیم‌های بدون اتصالات الکتریکی:
در این نوع جعبه تقسیم‌ها ، تنها کابلها و سیم‌ها از یک لوله (Conduit) به لوله دیگر ارتباط دارند ولی اتصالات الکتریکی مانند ترمینال و …. وجود ندارد.
در حقیقت این جعبه تقسیم‌ها به عنوان ارتباط لوله‌های حامل هادی‌ها بکار می‌روند و برای هادی‌های کنترلی ، قدرت و …. به شکل جداگانه بکار می‌روند.
این نوع جعبه تقسیم‌ها به عنوان محفظه تنها مطرح می‌باشند.
۲- جعبه تقسیم‌های با اتصالات الکتریکی
این نوع جعبه تقسیم‌ها دارای ترمینال‌هایی جهت اتصالات الکتریکی نیز می‌باشند که در آن کابلها و هادی‌ها توسط انواع ترمینال‌ها به یکدیگر اتصالات الکتریکی نیز دارند.
در شکل زیر ، نمای داخلی یک نمونه جعبه تقسیم دارای ترمینال جهت اتصالات الکتریکی مشخص شده است.
تقسیم‌بندی بر اساس ساختار
ساختار مکانیکی تابلوها به معنای ساختار آنها و شکل آنها می‌باشد.
تابلوهای برق از نظر ساختار مکانیکی و شکل فیزیکی تنوع گوناگونی دارند که به نوع کاربری از آنها ، نوع نصب آنها و …. بستگی دارد.
ابعاد تابلوهای فشار ضعیف تابع عوامل گوناگونی بوده که اصلی ترین آنها ، تعداد تجهیزات بکار رفته در آنها و به عبارتی دیگر تعداد فیدرهای ورودی و خروجی آنها می باشد. معمولاً بسته به تجهیزات بکار‌رفته در تابلوهای برق متفاوت می‌باشد ولی در کل نوع کاربری تابلوهای برق و همچنین محل نصب تابلوها تعیین کننده ساختار تابلوهای برق می‌باشند.
تابلوهاي فشار ضعيف از نظر شكل و ساختار كلی در انواع مختلفي ساخته می‌گردند و امروزه شركت‌های ساخت تابلوهای برق تابلوهای متنوعی را براي منظورهای مختلف توليد می‌كنند.
در اين بخش سعی شده است به چند نوع از ساختارهای اصلی كه بيشتر مورد استفاده قرار می‌گيرد ، پرداخته گردد.
1- تابلوهای ايستاده سلولی(Free Standing)
این تابلوها به شکل سلولی بوده و برای نصب به شکل عمودی بروی زمین یا کف تمام شده ساختمان طراحی شده‌اند و کاربری‌های مختلفی مانند تابلوهای قدرت ، کنترل ، حفاظت و ….. را پوشش می‌دهند.
اين نوع تابلوها به شكل يک يا چند سلول متصل به يكديگر طراحی و ساخته می‌شوندو عمدتاً به عنوان تابلوهای توزیع اصلی (Power Center) ، تابلوهای توزیع ، مراکز کنترل موتورها (MCC) و حتی تابلوهای توزیع فرعی دارای فیدرهای زیاد و موارد دیگر بکار می‌روند.
به دلیل ساختار این نوع تابلوها بسته به آرایش داخلی آنها می‌توان آنها برای کاربری مختلفی بکار برد کاربرد‌های قدرت ، کنترل ، حفاظت و …
۲- تابلوهای قابل نصب بروی سطوح یا دیوار (تابلوی دیواری روکار)
این تابلوها برای نصب بروی دیوار‌ها بکار می‌روند. منظور از دیوار ، یک سطح عمودی برای نصب تابلو است و برای کاربری‌های مختلفی مانند توزیع و …. بکار می‌روند و با توجه به این که به عنوان یک برجستگی از سطح عمودی نصب‌شده بیرون‌زدگی دارد ، برای کاربری‌های صنعتی که زیبایی در درجه اول قرار ندارد بکار می‌روند.
۳- تابلوهای قابل نصب داخل دیوار (تابلوهای دیواری توکار)
این تابلوها برای نصب داخل دیوار در حفره‌های ایجاد‌شده به این منظور طراحی شده‌اند و کاربری قدرت و یا کنترل می‌توانند داشته باشند و در محل‌هایی که زیبایی بیشتری مد نظر می‌باشد (مانند کاربری‌های مسکونی ، تجاری و …. )
۴- تابلوهای قابل نصب در فضای آزاد
این تابلوها برای نصب در فضای آزاد بکار رفته و طراحی و ساخت آنها لازم است از نظر مقاومت در برابر شرایط مختلف آب و هوایی مد نظر قرار گیرد.
نکته‌ای که این تابلوها را از تابلوهای دیگر متمایز می‌نماید ، درجه حفاظت IP و درجه حفاظت IK بالاتر آنها است که با در نظر‌گرفتن لاستیک‌های آب‌بندی یا سقف شیب‌دار (Canopy) انجام می‌گیرد.
مواردی مانند تابلوهایی که برای کنترل روشنایی مکانهای عمومی ، کنترل پمپ‌های آب در محل های عمومی مانند پارک‌ها ، تابلوهای کنترل موتورها در محیطهای سرباز (Local Control Station – LCS) و یا جعبه انشعاب ها (Junction Box) و ….
شرایط آب و هوایی و محیطی که این تابلوها را تحت تأثیر قرار می‌دهد به شرح زیر است:
- تغییرات درجه‌حرارت
- تابش خورشید و اشعه UV
- گرد و غبار
- بارش باران و برف و پاشش مایعات
- دمای بسیار پایین و یا بسیار بالا
- ضربات مکانیکی به تابلوها
- دزدی و صدمه‌رسانی به تابلوها
از نظر ساختاری این نوع تابلوها می‌توانند هم به شکل نصب بروی سطوح عمودی و هم بروی زمین یا یک سطح افقی تمام‌شده ، طراحی و ساخته گردند.
۵- تابلوهای میز‌کنترل (تابلوی میزی)
این نوع تابلوها صرفاً برای کنترل فرایند‌ها برای بهره‌برداران در ساختمان‌های کنترل بکار می‌روند که ساختار آنها به گونه‌ای است که به شکل میز‌کنترل بوده و تجهیزات نمایشگر مانند چراغ‌های سیگنال ، دستگاه‌های اندازه‌گیری ، نمایشگرهای دیجیتالی (HMI) و …. بروی آنها نصب می‌گردد.
۶- تابلوهای جعبه‌ای
اين نوع تابلوها از مواد غير فلزي یا غیر فلزی سبک ساخته شده و به صورت جعبه های دارای ابعاد استاندارد مي باشند و جعبه‌های فوق مطابق طرح مورد نياز به همديگر متصل شده و ترکيب مورد نياز به وجود می‌آيد. اتصال جعبه هاي فوق هم به شکل الکتريکی و هم به شکل مکانيکی انجام می‌گردد به اين شکل که علاوه بر اتصالات مکانيکی جعبه ها به يکديگر ، جعبه ها به هم اتصالات الکتريکی نيز داشته و از طريق شينه‌ها از داخل به هم مرتبط می‌باشند.
اين نوع تابلوها با درجه بندی حفاظتی بالايی نسبت به ورود مايعات و گرد و غبار ساخته شده و ضربه‌پذيری مطلوبی نيز دارند. اين تابلوها معمولاً تا درجه حفاظت IP65 ساخته شده و در مقابل خوردگی و اثرات شيميايی مقاومت ويژه ای دارند و در صنايع شيميايي نيز کاربرد زيادي دارند.
يکی ديگر از مزاياي اين نوع تابلوها اين است که قابليت توسعه را از جهت‌های مختلف را دارا می‌باشند.
در شکل …. يک نمونه از اين تابلوها ، مشخص‌شده است.
۷- تابلوهای مخصوص کارگاه‌های ساخت و ساز:
این نوع تابلوها در محل‌هایی بکار می‌روند که عملیات اجرایی و یا تعمیراتی به شکل موقت وجود داشته و لازم است در آن محل نیز توزیع انرژی الکتریکی به شکل مطلوبی انجام گردد و به همین منظور از تابلوهای توزیع موقت استفاده می گردد و این تابلوها معمولاً به گونه‌ای طراحی می‌گردند که موارد زیر تأمین گردد :
- براحتی قابل حمل باشد که در این خصوص معمولاً مجهز به چرخ می باشند
- مناسب برای عملکرد در فضاهای آزاد باشند که در این خصوص لازم است درجه حفاظتی آنها بالا و مناسب عملکرد در شرایط جوی مربوطه باشند.
- انجام اتصالات الکتریکی به آنها براحتی میسر باشد که در این زمینه معمولاً آنها به سوکت هایی مناسب مجهز می باشند که می توان از آنها برای استفاده از انرژی الکتریکی بهره جست
۸- تابلوهای مخصوص نصب رک‌های استاندارد
این تابلوها برای نصب تجهیزاتی که به شکل رک‌های استاندارد می‌باشند بکار می‌روند.
رک‌های استاندارد که اکثر آنها در سایز ۱۹ اینچ می‌باشند دارای کاربری بسیار متنوع می‌باشند مانند تجهیزات کنترلی ، حفاظتی و ……
این نوع تابلوها دارای ریل‌های عمودی مشبک بوده که برای نصب چنین مدولها (رک‌هایی) طراحی شده‌اند.
تابلوهای نگهدارنده رک ، برای نگهداری رک‌های کنترل ، مخابرات (دیتا سنتر‌ها) و رله‌های حفاظتی کاربرد دارند و کاربری قدرت ندارند.
در شکل زیر یک نمونه رک ۱۹ اینچی با کاربری مخابراتی مشخص‌شده است.
تقسیم‌بندی تابلوهای فشارضعیف بر اساس مکانیزم عملکرد (تابلوهای ثابت ، کشویی و …. ) در مقالات دیگر ، ارائه خواهد شد.
