تابلو برق

یک “تابلو برق” (Electrical Enclosure) به عنوان یک مجموعه از تجهیزاتی تعریف می‌شود که به منظور قطع و وصل، فرمان، سنجش، حفاظت و پایش انرژی الکتریکی به هم متصل می‌شوند و در یک محفظه قرار می‌گیرند. هدف اصلی این تابلو، کنترل و توزیع انرژی الکتریکی است.

استفاده از تابلو برق تضمین می‌کند که کنترل و حفاظت از انرژی به یک شکل ایمن‌تر و کارآمدتر انجام شود، همچنین هزینه نصب و عملیات سیستم را کاهش می‌دهد و امکان تعمیر و نگهداری آن را ساده‌تر می‌کند. به علاوه، این تابلوها ایمنی افراد را در مقابل خطراتی نظیر برق‌گرفتگی نیز افزایش می‌دهند

1. تابلو برق توزیعی: این انواع تابلوها برای توزیع انرژی الکتریکی به ازای مصارف مختلف در یک سیستم صنعتی استفاده می‌شوند. آنها شامل قطعاتی مانند مینیاتورها، تک‌فاز و سه‌فازها، و شکاف‌بندهای مختلف برای مدیریت جریان‌ها هستند.
2. تابلو برق کنترل: تابلوهای کنترل برای مانیتورینگ و کنترل فرآیندهای صنعتی و تجهیزات مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. آنها شامل قطعاتی نظیر رله‌ها، PLC (کنترل کننده منطقی برنامه‌پذیر) و دیگر تجهیزات کنترلی هستند.
3. تابلو برق حفاظتی: این نوع تابلوها برای حفاظت از تجهیزات و سیستم‌های الکتریکی در مواجهه با خطرات مانند افت ولتاژ، اتصال کوتاه و برق‌گرفتگی طراحی شده‌اند. آنها شامل رله‌ها، مدارهای حفاظتی و دیگر تجهیزات حفاظتی هستند.
4. تابلو برق اتوماسیون: تابلوهای اتوماسیون برای اجرای فرآیندهای صنعتی به صورت خودکار و بهبود کارایی سیستم‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. آنها شامل PLC‌ها، HMI (واحد رابط انسان و ماشین) و سیستم‌های اتوماسیون هستند.
5. تابلو برق خورشیدی: این نوع تابلوها برای تجمیع و توزیع انرژی الکتریکی تولیدی از پنل‌های خورشیدی مورد استفاده قرار می‌گیرند. آنها شامل تجهیزاتی برای مانیتورینگ و کنترل تولید انرژی از پنل‌های خورشیدی هستند.

هر یک از این انواع تابلو برق برای اهداف مختلف در صنایع مختلف به کار می‌روند و نیازمندی‌های متفاوتی دارند

مهم‌ترین اجزای تابلو برق به صورت خلاصه به موارد زیر تقسیم می‌شوند:

1. بدنه تابلو: این بخش برای محافظت و ایمنی تجهیزات الکتریکی در داخل تابلو برق از عوامل محیطی و خطرات خارجی استفاده می‌شود.
2. کلیدها: کلیدها برای روشن و خاموش کردن اجزا و تجهیزات مختلف در تابلو به کار می‌روند.
3. شینه و هادی‌ها: این اجزا برای اتصال مختلف تجهیزات و تابلوها به یکدیگر و انتقال انرژی الکتریکی به صورت ایمن به کار می‌روند.
4. تجهیزات اندازه‌گیری: تجهیزات اندازه‌گیری شامل انواع سنسورها، مترها و دستگاه‌های اندازه‌گیری مورد استفاده برای نظارت و کنترل پارامترهای مختلف در سیستم‌ها و فرآیندهای صنعتی هستند.
5. تجهیزات حفاظتی: تجهیزات حفاظتی شامل رله‌ها، مدارهای حفاظتی و دستگاه‌های حفاظتی مورد استفاده برای جلوگیری از خطراتی نظیر اتصال کوتاه و برق‌گرفتگی هستند.
6. سیستم زمین (ارتینگ): سیستم زمین برای اتصال تجهیزات به زمین و از بین بردن اختلالات الکتریکی و ایجاد ایمنی برقی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
7. سیستم اینترلاک: این سیستم برای اجباری کردن ترتیب عملیات و جلوگیری از خطاهای انسانی در کنترل تجهیزات و فرآیندها به کار می‌رود.
8. مقره: مقره‌ها به عنوان اتصالات الکتریکی مورد استفاده برای اتصال سیم‌ها و کابل‌ها به تجهیزات و شینه‌ها هستند.

این اجزا به عنوان بخش‌های اساسی تابلو برق مورد استفاده قرار می‌گیرند و برای عملکرد صحیح و ایمنی سیستم‌های الکتریکی صنعتی بسیار حیاتی هستند

1. تابلو برق ولتاژ پایین یا LV: در این دسته از تابلوها، ولتاژ عموماً کمتر از 1000 ولت AC یا 1500 ولت DC است. این تابلوها برای کنترل و توزیع انرژی الکتریکی در سیستم‌ها و دستگاه‌های کوچکتر مورد استفاده قرار می‌گیرند.
2. تابلو برق ولتاژ متوسط یا MV: در این دسته از تابلوها، ولتاژ میانی عموماً بین 1000 ولت تا 38,000 ولت AC است. این تابلوها برای سیستم‌های بزرگتر مانند توزیع برق شهری یا صنایع بزرگ استفاده می‌شوند.
3. تابلو برق ولتاژ قوی یا HV: در این دسته از تابلوها، ولتاژ عموماً بالاتر از 38,000 ولت AC است. این تابلوها معمولاً برای انتقال بلندمدت انرژی الکتریکی در انتقال برق بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در بدنه تابلو برق معمولاً درجه حفاظت یا آی‌پی (IP) نیز مدنظر قرار می‌گیرد. این می‌تواند شامل یک دریچه برای گردش هوا در تابلوهای فشار متوسط باشد که در سقف آن‌ها نصب می‌شود. همچنین، آی‌پی به صورت IPXY نمایش داده می‌شود و نشان‌دهنده درجه حفاظت تابلو در برابر ذرات جامد و مایع در محیط‌های مختلف است

در تابلوهای برق، مسئله حرارت در نقاط مختلف یکی از مسائل مهم است. این مسئله ممکن است به علت عدم صحیح کارکرد کابل‌ها، شینه‌ها، ترمینال‌های ورودی و خروجی، و یا ترمینال‌های تجهیزات تابلوهای برق به وجود آید. تشخیص این گرمای اضافی معمولاً به دو صورت انجام می‌شود، یا از طریق حس کردن حرارت که ممکن است خطرناک باشد به دلیل وجود خطر برق‌گرفتگی، یا با استفاده از دستگاه‌های حرارتی مانند “thermal imager” که امنیتی‌تر است. علت ایجاد حرارت می‌تواند به موارد مختلفی نسبت داده شود، از جمله:

1. اکسید شدن ترمینال‌های تجهیزات تابلوهای برق.
2. اکسید شدن کابل‌ها و وایرها.
3. شل شدن اتصالات مربوط به کابل‌ها یا وایرها.
4. شل شدن اتصال دو شینه به یکدیگر.

تابلوهای فشار ضعیف وظیفه اصلی حفاظت از تجهیزات الکتریکی، مدارها و اتصالات را دارند. آنها باید از تجهیزات الکتریکی در برابر افزایش جریان و خطر برق‌گرفتگی محافظت کنند.

1. ابعاد تابلو برقها صنعتی: ابعاد پانل برق باید با توجه به نیازهای مخصوص به مکان خاصی که برای نصب آن در نظر گرفته شده است، تعیین شود. این ابعاد معمولاً با استفاده از نرم‌افزارهای طراحی مانند اتوکد و سالید ورکس تعیین می‌شود.
2. جنس تابلو برقها صنعتی: جنس تپانل برق باید با توجه به محیط مورد استفاده در نظر گرفته شود. تابلوهای مختلف می‌توانند از جنس‌های مختلفی مانند پلاستیک، فلز، و استیل ساخته شوند.
3. مکان مورد استفاده: نوع محیط مورد استفاده تاثیر زیادی بر انتخاب جنس پانل برق دارد. باید توجه شود که تابلو در یک محیط باز یا محیط اسیدی قرار دارد.
4. ضخامت ورق استفاده شده در تابلو برقها صنعتی: ضخامت ورقی که برای ساخت پانل برق استفاده می‌شود نیز اهمیت دارد. ضخامت معمولی برای مکان‌های معمولی به حدود 1.5 میلیمتر است، اما در مکان‌های با رطوبت زیاد ممکن است ضخامت 2 میلیمتری مورد استفاده قرار گیرد.
5. نوع تابلو برقها: تابلوهای برق از نظر ساختار به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند، از جمله توزیع، کنترل PLC، بانک خازن و تابلوهای MCC (Motor Control Center). نوعپانل برق باید با توجه به نیاز مخصوص مجموعه و نوع کارکرد تجهیزات انتخاب شود.