انتخاب تابلوهای فشارضعیف بر اساس سطوح و لایه‌بندی شبکه‌های فشارضعیف

تابلوهای فشارضعیف در شبکه‌های فشارضعیف مورد استفاده قرار می‌گیرند و انتخاب آنها به خصوصیات شبکه‌های فشارضعیف وابسته می‌باشد و به همین دلیل لازم است با شبکه‌های فشارضعیف و خصوصیات آنها آشنایی وجود داشته باشد.

چه خصوصیاتی از شبکه‌های فشارضعیف برای طراحی تابلوهای برق دارای اهمیّت است؟

• سطوح مختلف شبکه (لایه‌بندی شبکه)
• مقادیر ولتاژی و عایق‌بندی
• نوع سیستم زمین‌شدن تأسیسات الکتریکی
• مقادیر اتصال‌کوتاه قابل انتظار در شبکه و محل نصب تابلوهای برق

سطوح شبکه (لایه بندی) چیست؟

پیش از پرداختن به سطح شبکه ، لازم است با پیکره‌بندی شبکه‌های فشارضعیف آشنایی پیدا کرد همانطوری که در آموزش اهمیت تابلوهای برق در شبکه‌ها و تأسیسات الکتریکی شرح داده شد ، شبکه فشارمتوسط از ترانسفورمر‌های MV/LV یا منابع دیگر مانند ژنراتور‌ها آغاز و به مصرف‌کننده‌ها منتهی می‌گردد اما فاصله منابع تا مصرف‌کننده‌ها سطوح مختلفی دارد و ساختار تابلوها نیز در سطوح مختلف شبکه فشارضعیف متفاوت می‌باشد.
در شکل زیر یک نمونه از پیکره‌بندی شبکه‌های فشارضعیف نمایش‌ داده شده است که اغلب شبکه‌های فشارضعیف چنین ساختاری دارند.

تابلوهای اصلی فشارضعیف (Power Center)

همانطوری که در شکل فوق مشاهده می‌گردد در بالاترین سطح از شبکه فشارضعیف پس از ترانسفورمر MV/LV ، تابلوی اصلی فشارضعیف قرار دارد که اصطلاحاً Power Center نامیده می‌گردد ،‌ این تابلو به دلیل این که تابلوی اصلی می‌باشد ، لازم است جریان‌دهی بالایی داشته باشد ، ضمن این که به دلیل نزدیک بودن به منبع (مانند ترانسفورمر MV/LV) ، دارای جریان اتصال‌کوتاه قابل توجهی نیز می‌باشد از این رو در این تابلو از کلید‌های خودکار هوایی (ACB) با جریان تا ۶۳۰۰ آمپر و جریان اتصال‌کوتاه تا ۱۰۰ کیلو‌آمپر استفاده می‌گردد.

تابلوهای سطح توزیع اصلی (Main distribution boards)

تابلوهای سطح توزیع اصلی یا تابلوهای توزیع اصلی تابلوهایی هستند که از تابلوهای Power Center تغذیه می‌کنند و جهت تغذیه تابلوهای توزیع دیگر که بارهای کوچکتری را تغذیه می‌کنند بکار می‌روند.
این تابلوها از نظر میزان جریان‌دهی و جریان اتصال‌کوتاه قابل انتظار ، در سطحی پایین‌تر از تابلوهای Power Center قرار می‌گیرند.

تابلوهای تغذیه بارهای صنعتی مانند موتورها (Motor Control Centers)

• این تابلوها در محیط‌های صنعتی بکار رفته و برای تغذیه بار‌های صنعتی و موتور‌ها بکار می‌روند و دارای فیدر‌هایی از نوع Motor Starter می‌باشند که بسته به نوع راه‌اندازی موتور‌ها متفاوت خواهند بود مانند راه‌انداز‌های زیر:‌
• راه‌انداز مستقیم
• راه‌انداز ستاره-مثلث
• راه‌انداز نرم (Soft Starter)
• راه‌انداز با مدول‌های کنترل سرعت (VFD)

تابلوهای توزیع برای بار‌های کوچک

این تابلوها جهت تغذیه بار‌های کوچک و کم ظرفیت که معمولاً حداکثر جریان عبوری آنها ۶۳ آمپر است بکار می‌روند و از نظر جریان‌دهی و جریان اتصال‌کوتاه قابل انتظار بسیار پایین می‌باشند.
در این نوع تابلوها از کلیدهای خودکار کامپکت (MCCB) و یا کلید‌های خودکار مینیاتوری (MCB) استفاده می‌گردد.

توجه گردد که ممکن است پیکره‌بندی شبکه‌های فشارضعیف در مواردی با نوعی که در بالا به آن پرداختیم متفاوت باشد به عنوان مثال تعداد لایه‌های بیشتری داشته باشد یا برخی لایه‌ها در همدیگر ادغام شوند ، مثلاً ادغام تابلوی Power Center و تابلوی کنترل موتور (MCC)

مقادیر ولتاژی و عایق‌بندی در لایه‌های مختلف شبکه

استاندارد IEC-60664-1 به عنوان مرجع هماهنگی عایق‌بندی شبکه‌های فشارضعیف ، چهار گروه اضافه ولتاژ را برای شبکه‌های فشارضعیف تعریف نموده است که در استاندارد IEC-61439-1 نیز در قالب جدول G-1 مشخص‌شده است که بر اساس هریک از آن طبقه‌بندی‌ها مقدار ولتاژ عایقی ضربه Uimp انتخاب می‌گردد.

در جدول زیرطبقه‌بندی‌های مندرج در جدول فوق تشریح شده است

از نظر نویسنده ، لازم است تابلوهای فشارضعیف Power Center را به دلیل اهمیت آن، در طبقه‌بندی چهار گنجاند.

مثلاً در بخش توزیع شبکه الکتریکی که ولتاژ نامی سیستم 230/400 ولت می‌باشد و ولتاژ فاز به زمین سیستم حداکثر ۳۰۰ ولت می‌باشد ، تجهیزات لازم است دارای ولتاژ ضربه‌ای حداقل معادل ۴ کیلوولت باشند و بدیهی است که در موارد زیر این مقدار ولتاژ افزایش‌ پیدا می‌کند:

• ارتفاع از سطح دریا بیش از ۲۰۰۰ متر
• در صورتی که ولتاژ فاز به زمین از ۳۰۰ متر تجاوز نماید.

در این مورد پیشنهاد می‌گردد مقاله مقادیر ولتاژی و عایق‌بندی در تابلوهای فشارضعیف موجود در این سایت مطالعه گردد.

مقادیر اتصال‌کوتاه قابل انتظار در شبکه و محل نصب تابلوهای برق

به مقدار جریان اتصال‌کوتاه که در هر بخش‌ از شبکه با ایجاد اتصال‌کوتاه جاری می‌گردد ، جریان اتصال‌کوتاه قابل انتظار یا Prospective Short Circuit Current می‌گویند در استاندارد IEC-61439-1 این پارامتر را با Icp مشخص کرده‌است.

هرچه از منبع تغذیه شبکه که معمولاً سیم‌پیچ ثانویه ترانسفورمر ‌MV/LV می‌باشد به سمت مصرف‌کننده‌ها برویم، مقدار جریان اتصال‌کوتاه قابل انتظار Icp به دلیل اثر مقاومت کابل‌ها و محدود‌کنندگی جریان اتصال‌کوتاه برخی کلید‌‌های خودکار کاهش می‌یابد و به همین علت سایز ، نوع و ابعاد تجهیزات و تابلوها کوچک‌تر و متفاوت می‌گردند.

برای اطلاع از مقدار جریان اتصال کوتاه قابل انتظار در بخش‌های مختلف شبکه‌های فشارضعیف ، لازم است از محاسبات دستی (بر پایه امپدانس) یا توسط نرم‌افزارهای محاسباتی انجام داد و بر اساس آن مقدار جریان اتصال کوتاه تابلوهای مختلفی که در شبکه کار می‌کنند را بدست آورد.

نوع سیستم‌ زمین‌شدن شبکه و تأثیر بروی ساختار تابلوهای فشارضعیف

نوع سیستم زمین شبکه‌های فشارضعیف بر طراحی و ساختار تابلوهای فشارضعیف تأثیر‌گذار می‌باشد بر طراحی و انتخاب تجهیزات تابلوهای فشارضعیف تأثیر‌گذار می‌باشد مانند انتخاب صحیح تجهیزا ت حفاظتی تابلو ، انتخاب سطح مقطع هادی‌های تابلو و …..

پس مشاهده می‌گردد که لازم است یک کارشناس طراح جهت انتخاب اولیه تابلوهای فشارضعیف و تجهیزات مربوط به آنها ، به مبانی شبکه و تأسیسات الکتریکی فشارضعیف مسلط باشد.

در این خصوص پیشنهاد می‌گردد که مقاله مربوط به انواع سیستم‌های زمین تأسیسات فشارضعیف که به‌زودی بروی سایت قرار می‌گیرد مطالعه گردد و یا به مقالات انگلیسی در این خصوص مراجعه نمود.

این مقاله برای استفاده افراد علاقه‌مند به تابلوهای برق و فراگیری فنون مربوط به آن تهیه شده است و متعلق به سایت طراحی کاربردی تابلوهای برق بوده و استفاده از آنها در سایت‌های دیگر مجاز نمی‌باشد.