انگیزه ی ما از تألیف چنین مقاله ای ، رفع مشکلات و روشن نمودن پارامتر های تأثیر دما و ارتفاع از سطح دریا بر سطح عملکرد تابلو برق و نیز ممانعت از اشتباهاتی مانند بالاتر گرفتن اندازه ی جریان و ولتاژ است.
در تابلو برق، دما امکان دارد ناشی از دمای بالای محیطی ویژگی های جغرافیایی محل نصب تابلو برق و یا حرارت ناشی از عبور جریان الکتریکی (2P=RI) می باشد.
در هر حالت دمای بالای در داخل تابلو برق باعث به وجود آمدن اشکالاتی مانند فرسودگی ابزار آلات و قطعات الکتریکی ، از بین رفتن هادیها و غیره می شود که در بحث ما نمی گنجند اما یکی از اصلی ترین مشکلات حاصل از دمای بالا ،کاهش باردهی شینه ها می شود. متاسفانه مشاهده شده که در بعضی از موارد هنگامیکه دمای محیط از دمای استاندارد بالاتر می رود ، اندازه ی جریان تابلو برق یک اندازه بالاتر در نظر گرفته می شود در صورتیکه نیازمند چنین کاری نمی باشد.
به عنوان مثال توجه کنید جریان یک پروژه 1000 A است اما از آنجایی که استاندارد تابلو برق UNISAFE جریان 1250A است، جریان 1250Aدر نظر گرفته می شود. اکنون توجه کنید دمای محیط بیان شده 50 C باشد، با در نظر گرفتن ضریب تصحیح جریانی معادل 1140A خواهیم داشت که باز هم با در نظر گرفتن جریان1000A مورد نیاز، به اندازه خواهد بود و نیازی به اینکه جریان را یک اندازه بالاتر در نظر بگیریم نخواهیم داشت.
افزون بر این اندازه مقطع در نظرگرفته شده برای طول های جریان مختلف ، به طور اتوماتیک جریانی بالاتر از جریان مد نظر را باردهی می کند. به عنوان مثال دو شینه با سطح 40×10 که ما برای جریان 1250A مد نظر قرار می دهیم، بدون رنگ 1290A و با رنگ 1470A را عبور می کند.
در دماهای بیشتر برای جبران نمودن باردهی شینه ها و تأمین جریان مورد نظر، باید ضریب K1 را از جدول زیر اعمال کرد
ضریب کاهش باردهی جریان برای دماهای بالاتر از دمای استاندارد 40 C
ضریبK1 دما
45 0.96
50 0.91
55 0.86
60 0.81
65 0.69
بر طبق استاندارد در شرایط عادی کار ارتفاع از سطح دریا نباید بالاتر از1000 متر باشد. بنابراین در حالتیکه تابلو برق در شرایط محیطی با ارتفاع بالاتر از1000متر فعالیت کند، لازم به دخالت دادن ضریب تصحیح برای ولتاژ و نیز جریان می باشد چرا که با بالا رفتن ارتفاع ،به دلیل کم شدن غلظت هوا، مقاومت عایقی کاهش می یابد.
در این بارهنیز گاهی ملاحظه شده که به طور اشتباه به خاطر ارتفاع از سطح دریای بالاتر از 1000 متر، اندازه ولتاژی را یک مرتبه بالاتر در نظر می گیرند که در بعضی از موارد اصلاً نیازی ندارد.
به عنوان مثال در یک فعالیتی ولتاژ کاری 20KV در نظر گرفته شده و از آنجایی که تابلو برق UNISAFE به حالت استاندارد برای سطوح 12,24,36KV ساخته شده اند، تابلو 24KV برای این فعالیت در نظر گرفته می شود. با ارتفاع از سطح دریا برابر 2200 متر و اعمال ضریب تصحیح ، باز هم این تابلو برق 24KV ، سطح عایقی لازم را کاوریج خواهد داد و نیازی به اینکه اندازه ولتاژ را 36KV در نظر بگیریم و هزینه های زیادی را متحمل شویم،نیست.
در ارتفاعات بالاتر جهت جبران باردهی شینه ها و تأمین جریان مورد نیاز، بایستی ضریب K2 را از جدول زیر انتخاب کرد.
ضریبK2 ارتفاع
1 1000
0.99 2000
0.96 3000
0.9 4000
با این موارد باردهی شینه ها در حالت های خاص برابر است با :
.K1 .K2شرایط نرمالI= دایمیI
در ارتفاعات بالا جهت تأمین مقاومت عایق ها و اندازه ولتاژ مورد نیاز، باید ضریب Ka را از چارت بالا اعمال نمود.
به عنوان مثال زمانی که ارتفاع از سطح دریا برابر 2000 متر است، اندازه ی ضریب تصحیح 1.13 می باشد و باید برای به دست آوردن سطح ولتاژی مورد نیاز، ولتاژ کاری را در این ضریب تصحیح ضرب کرد. در ارتفاعات بیشتر از 3000 متر استفاده از تابلوها برق GIS می تواند گزینه مناسبی باشد چرا که ارتفاع از سطح دریا بر این تابلو برق ها تأثیری نمی گذارد
در این قسمت به بررسی ساخت تابلو برق های صنعتی می پردازیم
برق یکی از صنایعی می باشد که اگر نتوان گفت بزرگترین بازار را در دنیا به خود اختصاص داده است اما به طور قطع و کامل می توان گفت یکی از صنایع پر اهمیت در جهان می باشد.
در دنیای امروزه بالاترین بازار کار را در رشته های برق سیستم های مهندسی برق قدرت به خود اختصاص داده است که در این رشته ها یکی از مهمترین شغل هایی که درکشور های بزرگ دنیا وجود دارد صنعت تابلو برق سازی مدارهای فرمان و قدرت است که توانسته بازار خوبی را برای مهندسان ایجاد نماید، به خاطر اینکه اکثر کارخانجات و اداره ها و موسسات و حتی ساختمانهای کوچک و بزرگ به این صنعت خاص نیازمند هستند. در حال حاضر در شهرهای بزرگ و کوچک کارخانه ها و شرکتهای زیادی مشغول به کار می باشند که توانسته اند افراد زیادی را از نظر شغلی تامین کنند و این صنعت روز به روز پیشرفته تر می شود تا جایی که سیستم های کنترل میکانیکی در تابلوهای برق کم کم از رده خارج می شوند و سیستم های هوشمند (PLC) توانسته بازار کار را در دست بگیرند و کشور ما نیز در حال توسعه در این زمینه ها می باشد.
این تابلو برق اکثراً دو قسمتی بوده و مشتمل بر یک دستگاه قدرتی که تمام ابزار و وسایل موتوری در آن نصب می شود و بخش دیگر تابلوی کنترل پیانویی می باشد.
این تابلو برق ها اکثراً به حالت تیپ هستند که با مشارکت شرکت برق برای نصب کنتورهای مصرف برق تولید می شوند و در واحدها کارخانه ها و اداره ها نصب می شوند.
در حالت معمول نوع ابزار های مستقر شده در این قسمت ابزار های سنگین فلز کاری هستند که به ترتیب عبارتند از
گیوتین برش، خم 40 تنی به صورت دیجیتالی ، پانچر های 12 و 8 تنی، خم دستی، سنگ فرز ، ابزار مته کاری، ابزار سه کاره برش (خم و سوراخ کاری شمشها)، دستگاه جوش 250 A .
تمام قطعات تابلو برق در ابتدا وارد قسمت برش شده و به اندازه های مناسب بر طبق نقشه درمی آیند. بعداً با توجه به فرم و وضعیت مورد نظر برای هر دستگاه به قسمت های پانچ و خم کاری و مته کاری برده می شود (البته بعضی از قطعه ها مستقیماً به قسمت خم کاری می روند و برای برخی دیگر ابتدا به قسمت پانچ و بعد به قسمت خم می رود و برخی از قطعات امکان دارد یکی از دو حالت بالا را نداشته باشد. که توصیف این فرآیندها در مراحل بعدی به صورت کامل توضیح داده می شود ).
قطعات خارج شده از این قسمت وارد بخش جوشکاری می شود در این قسمت ابزار آلات مختلف ورودی ، با توجه به نیازمندیشان جوشکاری می گردد. جهت از بین بردن اثر خال جوشهای تابلو برق و به دلیل یک سر کردن سطح فلز در رنگ کاری قسمت های جوشکاری شده خارجی را به قسمت فرزکاری می برند، در این بخش سطوح جوشکاری خارجی تابلو برق را به وسیله ی سنگ فرز صاف می کنند این مرحله پایان کار بخش فلزکاری و تأمین یا تغذیه ورودی بخش رنگ کاری می باشد (سایر اطلاعات مربوط به این بخش شامل فضای لازم برای ابزار ها، مقدار اپراتور، سرویس کار و مشخصات دستگاه ها در قسمت بعدی به تفسیری که گفته شد خواهد بود).
ابزارهای ساخته شده در قسمت فلزکاری تابلو برق بعد از پرداخت کاری داخل قسمت رنگ کاری می شود در این قسمت از رنگ های عادی برای فضا های باز و رنگ های چرمی برای فضاهای بسته استفاده می شود پودر رنگ را در ابزار دستگاه رنگ پاش ریخته و آن را با ولتاژ 20 kv بار دار می کنند و بدنه تابلو برق را به زمین متصل می کنند و عمل پخش کردن را انجام می دهند.
و سپس آنها را از (چنگک) معلق می کنیم تا رنگ یک ذره خود را بگیرد و رطوبت خود را از دست دهد. سپس اسلایس های نیمه خشک شده را به (کوره) انتقال می دهیم و در درجه حرارت 180درجه سلسیوسبه مدت 20 دقیقه قرار می دهیم
در این قسمت تمام قطعات رنگ آمیزی شده با توجه به جاهایی که برای آنها منظور شده به یکدیگر متصل می شوند. همچنین در مونتاژ نمودن بدنه به دلیل تلرانسی که در ساختمان قطعات وجود دارد و همچنین عدم اطمینان پانچ زنی تابلو برق در قسمت فلزکاری برخی از سوراخ کاریها در این بخش روی قسمت ها صورت می گیرد که در قسمت فرآیند توضیح تابلو برق آنها داده می شود.
بدنه و اسکلت تولید شده تابلو برق در قسمت مونتاژ داخل این قسمت می شود و در این قسمت تمام ادوات الکتریکی مشتمل بر ، کلید ـ فیوز ـ کنتاکتور ـ پریز ـ رله ـ فتوسل ـ لامپ و شینه ها روی اسکلت داخلی تابلو برق نصب می گردد و این اسکلت داخلی تابلو برق ، بر روی پایه های درونی تابلو برق نصب می شود. ضمناً در مورد (شینه های الکتریکی) داخل تابلو برق باید توصیف کرد که این شینه ها از (نوارهای مسی) که به حالت کلاف می باشند در قسمت (برش شمش) با توجه به اندازه های مورد نظر بریده و خم و سوراخ می گردد و بر روی آن (وار نیش) قرار می گیرد بعداً مدار به وسیله تکنسین برق تست می گردد و تابلو برق تکمیل شده به انبار مربوطه منتقل می گردد.
—————————————————————————–
قسمت دوم
تعیین پارامترهای تأتیرگذار بر بهبود عملکرد تابلو برق
ملاحضات فنی پیرامون تولید تابلو برق
برگ های مورد نیاز در این تابلو برق از (ورقه های فلزی روغنی) به کلفتی 2mm ساخته می گردد و بعد های تابلو برق متناسب با ابزار های نصب شده در درون آن می باشد به صورتی که در هنگام کار اپراتور روی تابلو برق به سهولت امکان دسترسی به تمام قطعات داخلی آن باشد و همچنین در صورت نیاز بتوانیم قطعات جانبی را به مدار متصل کنیم.
جهت ایمنی بالاتر اپراتور در هنگام کار باید در این تابلو برق به جز (درب اصلی) ، دربی برای (محافظت شینه ها) نصب می گردد در این تابلو برق ها (سلولهای مرتبط به روشنایی معابر باید جدا از (سلولهای توزیع) در نظر گرفته شود و اتصال سلولهای توزیع بایستی از شینه های مسی یا آلومینیومی باشد و مدار روشنایی معابر این تابلو برق باید به وسیله ی (کنتاکتور و از فتوسل) دستور گیرد این فتوسل روی دیواره کلاهک نصب می گردد.
در تکه ی (رنگ آمیزی) باید نوع رنگ منطبق با شرایط (آب و هوایی) انتخاب گردد و بایستی عملیات (چربی زدایی) باید قبل از رنگ آمیزی صورت گیرد. نوع ضخامت رنگ مورد استفاده هم باید توجه کرد که با آگاهی از محل نصب تابلو برق بین 20-40 میکرون متغیر است.
شینه های استفاده شده در این تابلو برق بایستی از جنس مس یا آلومینیوم با قطر (30*3mm) (بر طبق استاندارد) انتخاب گردد و محلهای اتصال پس از سوراخ کاری کاملاً پاک شده و به وسیله ی پیچ و مهره به یکدیگر متصل می شوند تا حداکثر (هدایت الکتریکی) به وجود آید و شینه ها زیاد گرم نشود.
کابل ها در تابلو برق بایستی حتماً به وسیله ی کابلشو به شینه ها متصل شود.
برای نصب سیم (ارت) بایستی حتماً شینه مربوطه روی (کفی تابلو) محکم گردد.
قطعه های بکار گرفته شده در این تابلو برق از قبیل رله ـ فیوز ـ کلید و کنتاکتور ـ فتوسل و غیره باید به صورتی وصل شود که برای (تعمیر) به آسانی در دسترس باشد و از (مارک ها ی دارای استاندارد جهانی) تهیه می گردد.
به خاطر شناسایی محصول باید نقشه کامل شده ی محصول که مشتمل بر مدارات الکتریکی و دیگر نکات فنی آن است در اختیار در خواست کننده قرار داده شود تا در (موقع تعمیر) بهتر اقدام شود.
استانداردهایوسایل استفاده شده در این تابلو برق استاندارد IEC می باشد که بر طبق این استاندارد مشخصات بعضی از قطعات مورد استفاده در تابلو برق برقرار صفحه بعد می باشد .
کنتاکتور تابلو برق
کنتاکتورها و هادیها باید گونه ای انتخاب گردد که جریان بارنامی را به حالت مداوم تحمل نماید و آسیب به آن نرسد.
بالا رفتن درجه حرارت کنتاکتور نباید از مقدار معینی بالاتر رود .
کنتاکتور باید دارای پایداری لازم در شرایط محیط کاری باشد .
کنتاکتور همچنین باید علاوه بر تیغه های فرمان شامل تیغه های اصلی نیز باشد .
فنرهای عمل کننده باید زنگ نزده و خورده نشده باشد.
کلیدهای اتو ماتیک و فیوزهای کارکردی در تابلو برق
کلید های مینیاتوری موجود در تابلو برق
باید از نوع حرارتی مغناطیسی باشد و استقامت کافی در برابر جریان نامی داشته باشد.
درجه حفاظت کلید با درجه حفاظت تابلو هم خوانی داشته باشد .
بدنه کلید بایستی به صورتی باشد که جریان اتصال کوتاه به صورت مداوم تحمل کند.
ویژگی های کلید باید به حالت خوانا بر روی آن مشخص گردد .
شینه های تابلو برق
اندازه ی ظرفیت الکتریکی شینه فاز نباید از 150 درصد شدت جریان اسمی کلید درجه یک تغذیه کننده تابلو برق پایین تر باشد .
شینه باید به ترتیب با رنگ های قرمز ، زرد و آبی باشد .
شینه باید حالتی طراحی شود که تحمل اتصال کوتاه را داشته باشد
سیم کشی تابلو برق
سیم کشی کردن فشار ضعیف و فرمان تابلو برق نباید از سیم نمره 2 پایین تر باشد .
اندازه ی ولتاژ تحمل سیم ها باید 1000 ولت باشد .
بر طبق استاندارد شماره 1928 مؤسسه ی استاندارد و تحقیقات صنعتی
بخش های کنترل کیفیت تابلو برق
در این طرح تولیدی با توجه به حساسیت بخش ها ما دو بخش کنترل قرار می دهیم .
بخش کنترل مونتاژ بدنه تابلو برق
در این قسمت تمام قطعات و عملیات صورت گرفته روی آن ها مورد توجه قرار می گیرد که به عنوان مثال ،خم ها در زاویه و اندازه طراحی شده باید حضور داشته باشد و همچنین بعدهای آنها بر طبق نقشه انجام گیرد و همچنین قطعاتی مانند درب به راحتی باز و بسته شوند و هیچ گونه درگیری نداشته باشد و تمام قطعات در جای خود به صورت محکم بسته شده و ثابت قرار گرفته باشند .
در حالت کلی با در نظر گرفتن این مطلب که (خطا در ساخت) قطعه های فلزی منجر به مونتاژ نشدن تابلو برق می گردد . برای تمامی قسمت های کاری آن نمی توان نوسان در نظر گرفت ولی در حالت کلی برای قسمت های خم یا اتصالات تا 3 درصد نوسان مورد توجه است ضایعات این قسمت قابل قبول و برگرداندن به سیستم نبوده و جزء ( ضایعاتآهنی) پذیرفته می شود
بخش مونتاژ الکتریکی در درون تابلو برق
در این قسمت بخش ها بعد از تکمیل شدن تحت تست قرار می گیرد که این تست مشتمل بر کنترل اتصالات قسمت فرمان معابر به وسیله ی ( اهم متر ) و همچنین کنترل اتصالات شینه ها و اتصالات زمین می باشد . با در نظر گرفتن این مطلب که جریان تغذیه این تابلو برق ها بالا می باشد بایستی این کنترل به دقت صورت گیرد و خطایی نداشته باشد . کمترین خطا در این قسمت باعث به خطر افتادن جان مردم و از بین رفتن ابزار آلات گران قیمت مصرف کننده ها می شود .
قطعات استفاده شده در این تابلو برق ها هم باید استاندارد و دارای برچسب کنترل کیفیت باشد.
ابزار آلات مورد استفاده برای تولید محصول
دستگاه برش گیوتین لنگ
از این ابزار به منظور بریدن ورقه ها تا ضخامت2.5mmمورد استفاده قرار می گیرد که در ابعاد2*1*2mمی باشد تنظیم نمودن دیگر قطعات مورد استفاده تحت برش در این ابزار از فکهایی که بر روی آن ساخته شده استفاده می شود .سیستم راه اندازی آن به وسیله ی فرمان الکتریکی است و موتور راه انداز آن یک موتور سه فاز2.2kwکیلو وات می باشد . این ابزار در هر ماه یکبار نیاز به بررسی دارد که این وظیفه به وسیله ی کارگر ماهر بخش انجام می گیرد . سرعت کار این دستگاه ثابت و هر مرحله برش ( بدون محاسبه زمان اندازه گیری ) را در5secثانیه صورت می گیرد . این ابزار ساخت تابلو برق داخل کشور می باشد و دارای کیفیت برابر با نمونه های خارجی می باشد .
پانچ 8 تنی
از این ابزار به دلیل سوراخ کردن قطعه های کوچکتر تا قطر2mmمورد استفاده قرار می گیرد این ابزار دارای بعد های0.6*0.6*2mمی باشد . نحوه ی اثر گذاری در این ابزار مانند پانچ12تنی متغییر است این ابزار به وسیله ی یک موتور1.5kwکیلو واتی سه فاز، راه اندازی می گردد و به وسیله ی ( فرمان مکانیکی ) کار می کند . نوسان این پانچ با توجه به دقت ساخت قالبهاست که البته در حدود صفر می باشد . این ابزار هر سه ماه یکبار سرویس کاری صفر است . این ابزار هر سه ماه یکبار سرویس کاری می گردد که مشتمل بر گریس کاری بخش های گریس خور می شود، سرعت تابلو برق این دستگاه همانند پانچ12تنی می باشد . این ابزار در داخل کشور ساخته می شود.
دریل دستی
از این دریل به دلیل سوراخ کاری در بدنه ی تابلو برق و سایر بخش های آن در قسمت مونتاژ استفاده می گردد . نحوه ی سوراخ کاری آن قابل تنظیم و با سرعت متوسطی کار می کند این ابزار دارای200 w وات قدرت مصرفی می باشد . این ابزار تقریبا به قطر ورقه ها در هر5 sec ثانیه می تواند یک سوراخ بزند . این ابزار ساخت کمپانی ( بوش آلمان ) می باشد و ازتامین کنندگان داخل کشور قابل خرید است.
خم کن تابلو برق
از این ابزار به دلیل فرم دادن قطعات به حالت دلخواه استفاده می شود و این ابزار دارای ابعاد2.5*1*2می باشد . این ابزار توسط موتور2.2kwکیلو وات پیاده سازی شده و سیستم راه اندازی و ( تنطیم زوایای ) آن به وسیله ی ( مدارات دیجیتالی ) می باشد و سیستم حرکت آن ( هیدرولیکی )است. این ابزار با توجه به تنظیم دقیق دیجیتالی آن تا%.5نوسان می تواند باشد . این ابزار در هر یک ماه یکبار بررسی می شود که مشتمل بر گریس کاری فکها و بررسی شلنگهای رابط هیدرولیکی می باشد . سرعت عمل این دستگاه برای ایجاد خم حدود4secثانیه می باشد
دستگاه فرم دهی شمشها در تابلو برق
از این ابزار برای برش ، سوراخکاری و خم کاری شمشها استفاده می شود و بعد های آن2*2*1.5mمی باشد . این ابزار های توسط موتور2.2 kw کیلو وات بکار می گیرد که برای قسمت خم کاری از ( مبدل هیدرولیکی ) و برای قسمت سوراخ کاری از یک ( مبدل گیربکسی ) برای منتقل نمودن قدرت استفاده می نماید. این ابزار به حالت معمولی ماهی یکبار نیاز به سرویس کاری هست که شامل بازبینی ( شلنگهای هیدرولیکی ) و بازبینی بخش هیدرولیکی و ( بخش گیربکسی ) که برای سوراخ کاری می باشد این ابزار ساخت داخل کشور می باشد
