مقدمه
رشته تابلوسازی رشته ای ترکیبی می باشد. تابلوی برق در حقیقت یک محفظه می باشد که تجهیزات الکتریکی را در بر می گیرد و البته تابلو ها می توانند در بر گیرنده تجهیزات پنیوماتیک نیز باشند مانند شیر های برقی ، کمپرسور و …. به طور کلی لازم به ذکر است که جهت فراگیری فنون مربوط به تابلوهای برق نیاز به فراگیری چندین آیتم اصلی می باشد که در ذیل به اختصار عنوان می کنم :
1- اصول کلی و استانداردهای مربوط به تابلو های برق و محفظه های الکتریکی مانند درجه حفاظتی IP و درجه بندی جداسازی محفظه ها Segregation و مقابله با عوامل جوی و …
2- اصول تخصصی در مورد تابلو های برق ، مقادیر نامی مانند ولتاژ و جریان نامی و..
3- آشنایی با تجهیزات الکتریکی و عملکرد آنها و نحوه انتخاب صحیح آنها
4- آشنایی با تاسیسات الکتریکی وآُشنا با محاسبات مربوطه
5-آشنایی با دروسی مانند رله و حفاظت سیستم ها – طرح پست الکتریکی
و …
6- آشنایی با طراحی مدارات فرمان و کنترل و لاجیک
جهت فراگیری هر یک از فنون یاد شده لازم است به صورت جداگانه اقدام به فراگیری نمود. البته وقتی تنها در مورد تابلو های برق صحبت به میان می آید آیتم های یک و دو فوق الذکر بسیار پررنگ تر می باشند. البته در حرفه تابلو سازی علوم مهم دیگری نیز نقش دارد که از نام بردن کلیه آنها صرف نظر می کنم مانند علم ارگونومی و ….. به صورت کلی در مورد تابلو های برق اصول کلی و استاندارد و همچنین تعاریف کلی وجود دارد و بسیار حائز اهمیت است مثلا نوع تابلو از نظر ساختمان آنها به عنوان مثال تابلوهای ایستاده – دیواری – میزی – رک و … و هر یک از آنها ساختمان منحصر به فردی دارند و کاربرد آنها نیز متفاوت است.
تعاریف اولیه تابلو
تابلوهای برق
انواع تابلوها :تابلوی ایستاده قابل دسترسی از جلو- سلولی-تمام بسته دیواری که خود این تابلو ها می توانند اصلی- نیمه اصلی و فرعی باشند.
تابلوی اصلی: در پست برق و بطرف فشار ضعیف ترانس متصل است.
تابلوی نیمه اصلی : این گونه تابلو ها ی برق بلوک ساختمانی یا قسمت مستقلی از مجموعه را توزیع و ازتابلوی اصلی تغذیه می شود .
تابلوی فرعی:
برای توزیع و کنترل سیستم برق خاصی مانند موتور خانه- روشنایی و غیره به کار می رود و از تابلوی اصلی تغذیه می شود.
معمولاً تابلو های موتور خانه از نوع ایستاده و بقیه تابلوها از نوع توکار تمام بسته می باشد (در این ساختمان تماماً به این شکل می باشد)در این ساختمان لیستی تهیه شده که شامل قطعات مکانیکی و الکتریکی داخلی تابلو می باشد. این لیست شامل ضخامت ورق - فریم تابلو – روبند- نوع رنگ کاری - جانقشه ای- یرق آلات- نوع تابلو(یک درب- دو درب - نرمال - اضطراری) اسم شرکت سازنده تابلو - اسم تابلو – چراغ سیگنال (رنگ- تعداد- وات - نوع لامپ - فیوز) مشخصات فیوزهای داخل تابلو به علاوه پایه فیوز – کلید مینیاتوری (تکفاز - سه فاز- ولتاژ قابل تحمل )رله- کنتاکتور –کلید گردان (با مشخصات کامل ) مشخصات ترمینال - مشخصات شین فاز - نول- مقره های پشت شین - نوع سیم کشی داخلی تابلو- نوع سیم کشی خط به تابلو - طریقه انتقال سیم در تابلو(ترانکینگ-استفاده از کمربند) استفاده از سیم یک تکه در تابلو – شماره گذاری خطوط روی ترمینال –استفاده از کابلشو . تمام این عناوین با مشخصات کامل می باشد .وجود این مشخصات باعث عمر بیشتر تابلو- خطر کمتر و تعویض آسانتر می شود.
* وجود سیم ارت در تابلوی برق ضروری و با رنگ سبز می باشد .
* خطوط R -S - T به تر تیب با رنگ زرد- قرمز- آبی - سیم نول با رنگ سیاه می باشد.
* در بعضی از تابلو ها روی درب تابلو ها یک سری کلید وجود دارد START- STOP یا یک کلید گردان که برای روشن و خاموش کردن روشنایی و یا موتور به کار می رود.
* برای تابلو ها دو نوع نقشه می کشند :
1 - رایزر دیاگرام که مکان تابلو در آن قید شده است .
2- نقشه داخل تابلو (که خطوط - فیوز و کلیدها در آن کشیده شده است)
نکات مربوط به رعایت مسائل ایمنی بر اساس نشریه سازمان برنامه و بودجه و یا 110می باشد.
* شین ها با رنگ نسوز رنگ آمیزی می شود.
* کلید ورودی باید خودکار باشد. در مواردی که از کلید و فیوز جداگانه استفاده شود کلید باید قبل از فیوز نصب شود . بطوریکه با خاموش کردن کلید , فیوز نیز قطع شود. کلید اصلی حتی الامکان گردان باشد و از فیوز فشنگی استفاده شود.
* سیم کشی داخلی تابلو با سیم مسی تک لا با عایق حداقل 1000ولت با مقطع مناسب انجام شود.
* ارتفاع بالاترین دسته کلید تابلو175 سانتیمتر بیشتر نباشد و همچنین قسمت میانی از سطح زمین 160 سانتیمتر باشد.
* استفاده از سیم 5/1 برای روشنایی با کلید مینیاتوری10 آمپر و سیم 5/ 2 برای پریزبا کلید مینیاتوری 16 آمپر می باشد.
* محاسبه کابل از طریق سطع مقطع انجام می گیرد.
بقیه تابلوها از نوع توکار تمام بسته می باشد.
در قسمت زیر لیستی تهیه شده که شامل قطعات مکانیکی و الکتریکی داخلی تابلو می باشد.این لیست شامل:
ضخامت ورق - فریم تابلو – روبند- نوع رنگ کاری - جانقشه ای- یرق آلات- نوع تابلو(یک درب- دو درب - نرمال - اضطراری) اسم شرکت سازنده تابلو - اسم تابلو – چراغ سیگنال (رنگ – تعداد- وات - نوع لامپ - فیوز ) مشخصات فیوزهای داخل تابلو بعلاوه پایه فیوز – کلید مینیاتوری (تکفاز - سه فاز- ولتاژ قابل تحمل )رله- کنتاکتور –کلید گردان (با مشخصات کامل ) مشخصات ترمینال - مشخصات شین فاز - نول- مقره های پشت شین - نوع سیم کشی داخلی تابلو- نوع سیم کشی خط به تابلو - طریقه انتقال سیم در تابلو(ترانکینگ-استفاده از کمربند) استفاده از سیم یک تکه در تابلو – شماره گذاری خطوط روی ترمینال –استفاده از کابلشومی باشد. تمام این عناوین کامل می باشد .وجود این مشخصات باعث عمر بیشتر تابلو، خطر کمتر و تعویض آسانترآن می شود.
انواع تابلوها :
تقسیم بندی نوع اول :
الف) تابلوی ایستاده قابل دسترسی از جلو
ب) سلولی
پ) تمام بسته دیواری که خود این تابلو ها می توانند اصلی- نیمه اصلی و فرعی باشند.
تقسیم بندی نوع دوم :
تابلوی اصلی: در پست برق و بطرف فشار ضعیف ترانس متصل است.
تابلوی نیمه اصلی: اینگونه تابلو ها ی برق بلوک ساختمانی یا قسمت مستقلی از مجموعه را توزیع و ازتابلوی اصلی تغذیه می شود.
تابلوی فرعی: برای توزیع و کنترل سیستم برق خاصی مانند موتور خانه- روشنایی و غیره به کار می رود و از تابلوی اصلی تغذیه می شود.
معمولاً تابلو های موتور خانه از نوع ایستاده و ....
خصوصیات تابلوها
1. رنج ولتاژ تابلوها :
380و400و660و1000و2500و3300و36000و7500و12000و175000و24000و52000و72000و100000و132000و145000و420000و765000 ولت می باشد .
2- ولتاژ سطح عایقی UL :
الف: ولتاژ قابل تحمل ضربه ای برای صاعقه
ب: ولتاژ قابل تحمل به مدت یک دقیقه
3- فرکانس نامی
4- جریان نامی :
جریان موثری که از آن وسیله میتواند در دما و فشار معین عبور کند بطودائمی و صدمه ای به آن نرسد و مقادیر استاندارد جریان نامی عبارتند از:
16-25-32-40-50-63-80-100-125-160-200-250-350-400-500-630-800-1000-1250-1600-200-2500-3150-4000-5000 6300
5- افزایش درجه حرارت :
دمای محیط نباید از 40 درجه بالاتر رود
6-جریان قابل تحمل کوتاه مدت ICW) )
جریانی که از یک کلید عبور کند برای مدت معین بدون اینکه آن دستگاه و کلید صدمه ای ببیند.
7- جریان نامی قطع اتصال کوتاه ( Icu )
8- جریان نامی وصل اتصال کوتاه :
معمولاً 5/2 برابر جریان نامی می باشد .
9-ولتاژ تغذیه نامی کنتاکتها و مدارات کمکی:
24و48و60و110و125 و220و250
10- درجه حرارت مکانیکی Ip
عدد اول حفاظت در مقابل اجسام و عدد دوم حفاظت در مقابل مایعات.
*+*+*+*+*+*+*+*+*+*
1. برای ساخت تابلو ابتدا باید قسمت های فیزیکی تابلو را آماده کرد و سپس به مراحل بعدی نظیر مدارات فرمان پرداخت:
ابتدا قاب تابلو را درست کرد که در کارگاه های کوچک قاب را به صورت آماده تهیه کرده در کارگاه الکتروصنعت قاب تابلو توسط خود تکنسین های کارگاه ساخته می شود. عموماً برای تابلوهای دیماند در ابعاد 80/1 تا 2 متر طول و عرض متغیر بین 50 سانتیمتر و بالاتر بر حسب شرایط متغیر می شود.
بعد از تهیه قاب عملیات رنگ زدن توسط پمپ سیستوله انجام می شود. در تابلوی دیماند برق بر روی 2 شین نسبتاً حجیم می آید و از آن شین ها انشعاب می گیریم. باید توجه شود که شین ها توسط 2 مقره از سطح بدنه فلزی تابلو جدا ی باشد و سپس 3 انشعاب RوTوS می گیریم.
پس انتقال برق به وسیله شین های R و S عملاً قطع و وصل برق به وسیله کلیدهای اتوماتیک انجام می گیرد. 3 خازن در زیر تابلو جاسازی شده است و عمدتاً 2 دلیل یکی به دلیل بهبود ضریب قدرت و دیگر به دلیل کاهش سطح بار – ولتاژ برای هر خازن فیوزی جداگانه در نظر می گیریم علت این کار به این دلیل است که خازن در نقطه اول اتصال کوتاه است همین سبب می شود در بار زیادی از شبکه گرفته شود پس با فیوز جلوی این کار را می گیریم و در قسمت خارجی تابلو نمایش دهنده های بار خازن و نیاز ولتاژ قرار دارد و نیز کلید اتوماتیک که با توجه به اطلاعاتی که از CT دریافت می کند خازن ها را وارد مدار و یا از مدار خارج می کند. نکته ای که باید توجه شود در این مرحله عدم تماس شین اصلی به تابلو و لحاظ نکات ایمنی از دید عایقی در برابر برق نیز در مرحله به کاربر بهره بردار از تماس اشیاء و یا به جا گذاشتن وسایل نظیر آچار و یا پیچ گوشتی در داخل تابلو جلوگیری شود.
2. ساخت تابلو توزیع برق برای ککارخانجات
اصولاً ادوات نصب شده بر روی تابلو توزیع برق بر اساس سفارش مشتری صورت می گیرد. نکته قابل توجه برای یک تابلو ساز این است که همیشه برای توسعه تابلو جای لازم در نظر بگیرد ، مثلاً برای ترمینال های خروجی برق و یا نصب مدارات جدید عمدتاً این کار بیشتر برای صرفه جویی و اغلب در کارخانجات کوچک که قسمتی از عمده سال خاموش می باشد است.
حفاظت الکتریکی تابلو
اصولاً حفاظت تابلوها توسط 2 رله انجام می گیرد. رله کنترل فاز که قبل از کنتاکتورِ تابلو نصب می شود و دارای مشخصات زیر است :
رله بی متال که اصولاً بر روی خود کنتاکتور نصب می شود و وظیفه آن قطع مدار در صورت مصرف زیاد بار است.
تجربیات کاری نشان می دهد که بی متال را با توجه به قدرت نامی موتور استفاده شود و از نوع های نامرغوب نیاید استفاده شود. زیرا در مواقع غیر ضرور به دلیل عدم کفایت الکتریکی مدار قطع می شود و اصولاً اثر حفاظتی خود را از دست داده و مدار توزیع برق را نامطمئن می کند.
تابلو تشکیل شده است از :
1. فیوز و پایه فیوز 2. کلید مرکزی برای قطع و وصل مدار 3. رله کنترل فاز 4. کنتاکتور 5. تایمر – در صورت استفاده از مدار ستاره-مثلث
6. بی متال – ترمینال های خروجی که جریان خروجی از مدار قدرت به این ترمینال ها نصب می شود.
طریقه ساخت
ابتدا قاب تابلو آماده می شود که البته متناسب با فضای نصب و تجهیزات نصب شده بر روی مدار است. در ابتدا کلید مرکزی بر روی تابلو نصب می شود. رنج کلید بر حسب آمپر و حتماً باید بر اساس مشخصات نامی موتورهای برقی تعیین شود. کابل اصلی به ترمینال ورودی برق کلید وارد می شود و از بیرون خارج می شود. سپس پایه فیوزها نصب و پس از آن بر روی پایه فیوز ، فیوزها نصب می شوند. هر فیوز برای یک کنتاکتور است. بعد از فیوز یک رله کنترل فاز نصب می شود که از فیوز برق دار به کنترل فاز وصل می شود سپس کنتاکتورها نصب می شوند. در صورت پیچیده بودن مدار از کنتاکت های کمکی نیز استفاده می شود. در صورت استفاده از مدار ستاره مثلث ، تایمر حتماً باید روی کنتاکتور نصب شود تا زمان تأخیر مدار از مثلث به ستاره داده شود. اصولاً یک تابلو ساز باید برای راه اندازی موتورها با گشتاور راه اندازی زیاد از مدار ستاره مثلث استفاده کند. به دو دلیل اول این که موتور در موقع نیاز و به وقت وارد مدار شود و به حد گشتاور نامی خود در آید. دوم این که از یطغان زدن موتور جلوگیری شود.
سیم های به کار رفته شده در مدار فرمان آبی رنگ – نول با سیاه و R و S و T مدار قدرت به ترتیب با رنگ های قرمز – سبز – زرد علامت گذاری شده باشد.
جهت جلوگیری از بد نمایی تابلوهای اتصال سیم های صاف و بدون اعوجاج در نظر گرفته شود. شستی های STOP – START بر روی درب تابلو نصب می شوند و با رنگ های قرمز و سبز مشخص می شوند.
نقشه کشی تابلوها
تابلوهای توزیع را برای سهولت کار در شمای فنی رسم می نمایند که با علائم و ارقامی که در کنار هر عنصر مدار نوشته می شود اطلاعات نقشه را تکمیل می نمایند. در یک تابلو ، یک یا چند خط به عنوان رزرو همیشه باید در نظر گرفته شود تا در هنگام خرابی یکی از خطوط یا نیاز به مصرف کننده جدید از آن استفاده کرد.
سیم اتصال زمین با مقطع زیاد برای حفاظت در تابلوها نباید فراموش شود که این ارتباط توسط سیم بافته شده نرم بین قسمت های متحرک و ثابت تابلو بر قرار می شود. نمونه زیر ، شمای یک تابلو است :
ساخت تابلوها
در یک تابلوی توزیع قبل از آنکه وسایل الکتریکی در آن نصب شوند باید اسکلت فلزی یا پلاستیکی یا کائوچوبی آن منتاژ شود و با نصب ریل ها و سوراخ هایی مناسب آماده گردد. وسایل الکتریکی داخل آن منتاژ شود.
پس از نصب وسایل الکتریکی ( مانند کلید و فیوزها ) ترمینال های تابلو را سیم کشی می کنند این سیم کشی باید با سیم های تک لا و با فرم خاصی صورت گیرد.
نکته :
می توان سیم کشی داخل تابلو را با سیم های افشان که در داخل کانال های پلاستیکی قرار می گیرند را انجام داد.
انواع مدارات فرمان
در جدول زیر حروف مشخص کننده اجزای مدار را می بینیم :
اجزاء مدار حروف مشخصه مثال
کلید اصلی a جدا کننده-کلید بار-کلید مغناطیسی موتور-کلید قدرت
شستی (کلید کمکی) b قسمتی-کلید فرمان-کلید انتخاب کننده-کلید فشاری
کلید مغناطیسی(کنتاکتور) c کلید مغناطیسی
کلید مغناطیسی کمکی d کنتاکتور کمکی-رله زمانی-رله کمکی از راه دور
حفاظت به طور کلی e فیوز-بیمتال-رله محافظ
مبدل اندازه گیری f مبدل اندازه گیری-مقاومت پیشوند و موازی
وسائل اندازه گیری g ولتمتر-آمپر متر-واتمتر-کسین.س فی متر
خبر کننده h صوتی-روشنایی-زنگ اخبار-بوق-لاامپ خبر-عقربه خطر
خازن و بوبین k همه نوع خازن و بوبین در مدار
ماشین های الکتریکی M ژنراتور-موتور-ترانسفورماتور
یک سو کننده و باطری n همه نوع یکسو کننده و باطری (اکولاموتور)
لامپ های تقویت کننده P لامپ خلاء-لامپ گازی-لامپ های تقویتی
مقاومت و تنظیم کننده سریع r مقاومت سری-مقاومت های محافظ-مقاومت ترمز-بار تحریک
وسایل مکانیکی متفرقه s مغناطیسی-موتوری-شیر مغناطیسی (الکتریکی)
چند عضو با هم n مخلوط کردن عضوهای مدار از a تا s
حفاظت تجهیزات و نفرات در تأسیسات الکتریکی تابلو
افراد ، دستگاه ها ، مصرف کننده ها ، مواد ها ، سیم ها و کابل ها در سیستم ها و تأسیسات الکتریکی باید در برابر خطرات ناشی از جریان برق محافظت شوند. به عنوان مثال سیم ها و کابل ها بسته به اندازه و نحوه نصب آن ها و درجه حرارت محیط ، قادرند جریان مشخصی را بدون ایجاد حرارت اضافی ، از خود عبور دهند که این جریان همان جریان نامی آن ها می باشد. در صورتی که جریانی بیشتر از جریان نامی و به مدت قابل ملاحضه ای از آن ها عبور کند ، حرارت اضافی تولید شده ، درجه حرارت سیم یا کابل را از حد مجاز بالاتر برده امکان خرابی عایق ، اتصال کوتاه و ایجاد حریق را افزایش می دهد.
عمده ترین خطراتی که سیم ها ، کابل ها و دستگاه های الکتریکی با آن ها مواجه می شوند عبارتند از :
1. اتصال بدنه که عبارت است از اتصال یکی از سیم های جریان برق به بدنه دستگاه.
2. اتصال کوتاه بین فازها (اتصال کوتاه سه فاز و دو فاز) و اتصال کوتاه فاز به زمین که باعث افزایش جریان تا چند برابر مقدار نامی می شود.
3. اضافه بار که عبارت است از افزایش جریان از مقدار نامی.
با توجه به موارد فوق وجود تجهیزاتی به منظور حفاظت از سیم ها ، کابل ها و دستگاه های الکتریکی در مدارات الزامی می باشد.
فیوزها
ساده ترین و متداول ترین وسایل حفاظتی مدارات در برابر اضافه جریان های پیش آمده ، فیوزها می باشند. جریان اضافی کم و کوتاه مدت که اضافه بار نام دارد معمولاً صدمه ای به مدار و وسایل تشکیل دهنده آن وارد نمی کند و لزومی به قطع مدار توسط فیوز نمی باشد ، اما در موارد اتصال کوتاه ، فیوز باید به سرعت عمل کرده و مدار را قطع کند. فیوزهای معمولی ، دو سر مدار را به وسیله سیمی که در درون آن ها قرار دارد به هم وسل می کنند. این سیم جریان نامی مدار را به راحتی تحمل می کند. هنگامی که جریان مدار از حدی بالاتر رود ، حرارت ایجاد شده ، سیم فیوز را پس از مدتی ذوب کرده مدار قطع خواهد شد.
تقسیم بندی فیوزها
فیوزها بر اساس سرعت قطع مدار به دو دسته تقسیم می شوند. دسته اول را فیوزهای تند کار می گویند که بیشتر در مصارف روشنایی به کار می روند. این فیوزها دارای زمان عملکرد کوچک می باشند.
دسته دوم فیوزهای کند کار یا تأخیری می باشند که زمان قطع مدار در آن ها طولانی تر خواهد بود. این فیوزها در مداراتی به کار می روند که در آن ها قع مدار باید با تأخیر بیشتری صورت گیرد. یکی از این موارد فیوز محافظ مدار موتورهای برقی است که این فیوز در طول مدت راه اندازی موتور که جریان به طور موقت به سه تا هفت برابر جریان نامی می رسد نباید مدار را قطع کند. فیوزهایی که برای ترانسفورماتورها و خازن ها به کار می روند نیز از نوع کند کار خواهند بود.
علاوه بر این فیوزها از لحاظ ساختار نیز در انواع فشنگی ، اتوماتیک یا آلفا ، مینیاتوری ، بکس ، کاردی(چاقویی) ، شیشه ای یا کارتریج فشار قوی ساخته می شوند.
نکته 1 : فیوزهای تأخیری که با علامت بر روی بدنه مشخص می شوند و همچنین ولتاژ و جریان نامی فیوز بر روی بدنه نوشته می شود. علامت فیوز تند کار F است. فیوزهای تند کار 2.5 برابر جریان نامی را در یک ثانیه قطع می نمایند و فیوزهای کند کار 4 برابر شدت جریان نامی را تقریباً در مدت یک ثانیه قطع می کنند.
فیوزهای فشنگی از سه بخش پایه فیوز ، بدنه استوانه ای یا فشنگ و کلاهک تشکیل می شوند. نوار فلزی ذوب شونده از جنس آلیاژ مخصوص و گاهی نقره در داخل بدنه استوانه ای یا فشنگ قرار می گیرد. همچنین اطراف نوار از پودر فشرده کواتز پُر می شود و این نوار به دو سر فلزی در دو انتهای فشنگ وصل می شود. در انتهای فشنگ فیوز پولکی قرار می گیرد که بسته به جریان نامی فیوز رنگ های مختلفی به خود می گیرد . در جدول زیر رنگ های پولک فیوز و جریان نامی مربوط به آن ها آورده شده است و همچنین جدول بعد از آن بزرگترین سطح مقطع سیم برای اتصال به پایه فیوزهای مختلف را نشان می دهد.
رنگ پولک جریان نامی فیوز برحسب آمپر
صورتی 2
قهوه ای 4
سبز 6
قرمز روشن 10
خاکستری 16
آبی 20
زرد روشن 25
سیاه 35
سفید 50
مسی روشن 63
نقره ای 80
قرمز تیره 100
زرد تیره 125
مسی 160
آبی 200
جدول رنگ های پولک در جریان های مختلف
سطح مقطع سیم مسی MM2 سطح مقطع سیم آلومینیومی جریان نامی فیوز بر حسب آمپر جریان نانی پایه فیوز بر حسب آمپر
6 10 2 تا 25 25
16 25 10 تا 63 63
35 50 35 تا 100 100
95 120 80 تا 200 200
جدول بزرگترین مقطع سیم ها برای اتصال به پایه فیوزهای مختلف
فیوزهای اتوماتیک یا آلفا نوعی فیوز خودکار است که عبور جریان بیش از حد مجاز از آن باعث قطع مدار می شود. اما می توان دوباره شستی آن را به داخل فشار داد تا دوباره مدار وصل شود.
نکته 2 : در فیوزهای اتوماتیک دو بخش مغناطیسی و حرارتی وجود دارد که بخش مغناطیسی مانند یک رله اضافه جریان با وقوع اتصال کوتاه با جریان زیاد و بخش حرارتی در شرایط اظافه بار (افزایش جریان تدریجی) مدار را قطع خواهند کرد.
کلید مینیاتوری نوعی فیوز اتوماتیک است که مانند فیوز آلفا از سه قسمت رله مغناطیسی (رله اضافه جریان با زمان عملکرد سریع) ، رله حرارتی یا رله بی متال (رله جریان زیاد تأخیری) و کلید تشکیل می شود. این مجموعه کلید موتور نیز نامیده می شود. این کلیدها در انواع تک فاز ، دو فاز و سه فاز ساخته می شوند.
نکته 3 : کلیدهای مینیاتوری (کلید موتورها) در دو نوع L و G ساخته می شوند. نوع L در مصارف روشنایی به کار می رود و از نوع تند کار است و نوع G در راه اندازی وسایل موتوری استفاده می شود و از نوع کند کار است.
اندازه استاندارد فیوزها
فیوزهای استاندارد از 2 آمپر تا 1000 آمپر ساخته می شوند. اندازه استاندارد فیوزها در اروپا که در ایران نیز معمول می باشد به شرح صفحه بعد است :
50 35 25 20 15یا16 10 6 4 2
350 300 260 225 200 160 125 100 80
400 63 1000 800 630 500 430
جدول اندازه های استاندارد فیوز
محافظت سیم ها و کابل های انشعاب معمولی
برای حفاظت سیم ها و کابل های معمولی که موتورهای برقی را تغذیه نمی کنند و در لحظه شروع ، جریان های زیادی برای مدت قابل ملاحظه ای از مدار دریافت نمی کنند ، از فیوزهای استانداردی که اندازه جریان نامی آن ها برابر جریان مجاز سیم یا کابل است و یا کمی با آن اختلاف دارد ، استفاده می شود.
نکته 4 : در صورتی که بخواهیم در یک انشعاب ، سیم یا کابل ، تنها در برابر اتصال کوتاه محافظت شود ، می توان به توجه به جداول 1-1 از فیوزی استفاده کرد که سه شماره از فیوز اولیه که برای جریان نامی سیم انتخاب شده است ، بزرگتر باشد.
فیوزهای مناسب برای سیم های عایق دار مسی با عایق پلاستیکی (PVC) برای شرایط مختلف نصب که بر اساس جریان های مجاز جدول 2-1 و ضرایب تصحیح جدول زیر تعیین شده است در جدول 4-1 آمده است.
سیم های تک لا در فضای آزاد ، حداقل فاصله سیم ها به اندازه قطر سیم ها سیم های رشته ای کابل مانند خارج از لوله روکار و سیم های زیر گچی سیم های عایق دار تا حداکثر سه سیم در هر لوله سطح مقطع سیسم مسی بر حسب MM2
16 13 - 75/0
20 16 12 1
25 20 16 5/1
34 27 21 5/2
45 36 27 4
57 47 35 6
78 65 48 10
104 87 65 16
137 115 88 25
168 143 110 35
210 178 140 50
260 220 175 70
310 265 210 95
365 310 250 120
415 355 - 150
475 405 - 185
560 480 - 240
645 555 - 300
770 - - 400
880 - - 500
جدول 2-1 جریان مجاز سیم های عایق دار
درجه حرارت محیط 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
ضریب تصحیح 2/1 15/1 10/1 05/1 1 94/0 88/0 82/0 75/0 67/0
جدول 3-1 ضریب تصحیح جریان مجاز سیم های عایق دار
گروه 1- چند سیم در لوله گروه 2- سیم چند لا در هوا (سیم زیر گچی) گروه 3- چند سیم در هوا (سیم هوایی)
سطح مقطع بر حسب MM2 25 درجه 45 درجه 25 درجه 45 درجه 25 درجه 45 درجه
75/0 - - 10 6 16 10
1 10 6 15 10 20 16
5/1 15 10 20 15 25 20
5/2 20 15 25 20 35 25
4 25 20 35 25 50 35
6 35 25 50 35 63 35
10 50 35 63 50 80 50
16 63 50 80 63 100 63
25 80 63 100 80 125 100
35 100 80 125 100 160 125
50 125 100 160 125 200 160
70 160 125 225 160 260 200
95 200 160 260 200 300 225
120 225 200 300 225 350 260
150 - - 350 260 400 300
185 - - 400 300 430 350
240 - - 430 350 500 430
300 - - 500 400 630 500
400 - - - - 800 500
500 - - - - 1000 630
جدول 4-1
نکته 5 : معمولاً در محل های مسکونی برای حفاظت انشعاب های روشنایی از فیوز 10 آمپر و برای حفاظت سیم انشعاب پریزها از فیوز 16 آمپر استفاده می شود. در کارگاه های صنعتی سیم های روشایی را با فیوز 25 آمپر حفاظت می کنند. در سیم کشی داخل کانال که سیم ها و کابل ها به صورت گروهی کنار یکدیگر قرار می گیرند به دلیل گرمای ایجاد شدخ ناشی از عبور جریان از کابل ها ، جریان مجاز آن ها نسبت به حالت عادی کاهش می یابد.
نکته 6 : مطابق استاندارد اگر 3 کابل داخل یک کانال در کنار یکدیگر قرار گیرند. جریان مجاز آن ها 8/0 و اگر 6 کابل در یک کانال باشند ، جریان مجازشان 75/0 جریان مجاز اولیه خواهد شد و جریان اخیر باید مبنای محاسبه فیوز قرار گیرد.
نکته 7 : نصب فیوز بر روی سیم نوترال زمین شده طبق مقررات مجاز نمی باشد. اندازه فیوزهای مناسب برای کابل ها و سیم های هوایی با توجه به جریان های مجاز و ضرایب تصحیح مربوط به آن ها مشخص می شود.
کنتاکتور (کلید مغناطیسی)
کنتاکتور وسیله ای است که در آن با استفاده از خاصیت الکترومفناطیس تعدادی کنتاکت به یکدیگر وصل یا از یکدیگر جدا می شوند. از این خاصیت جهت قطع و وصل و یا تغییر اتصال مدار استفاده می شود. هر کنتاکتور معمولاً دارای سه کنتاکت اصلی برای مدارمی باشد.
کنتاکتور از دو هسته E شکل که یکی ثابت و دیگری متحرک است، تشکیل می شود. در میان هستة ثابت یک سیم پیچ قرار دارد که با عبور جریان از آن نیرویی ایجاد می شود که هسته متحرک را به هستة ثابت متصل می کند. با حرکت هستة متحرک، تعدادی کنتاکت باز، بسته و تعدادی کنتاکت بسته ؛ باز خواهند شد. رابطه نیروی کششی مغناطیسی کنتاکتورها عبارت است از :
t ω F = Fm sin2
نکته 1: در هستة کنتاکتورهای AC برای جلوگیری از لرزش ناشی از فرکانس از یک حلقة اتصال کوتاه شده مانند آنچه که در موتورهای با قطب چاکدار وجود دارد، استفاده می شود. با القای ولتاژ در حلقة اتصال کوتاه، جریانی از آن خواهد گذشت و این جریان شاری را تولید می کند که با شار اصلی 90 درجه اختلاف فاز دارد و باعث می شود در هسته دائماً شار وجود داشته باشد و نیروی دائمی دو بخش ثابت و متحرک هسته را به هم متصل نگه دارد.
مزایای استفاده از کنتاکتورها نسبت به کلیدهای دستی صنعتنی عبارتند از :
1- امکان کنترلی مصرف کننده از راه دور.
2- کنترل مصرف کننده از چند محل .
3- امکان طراحی مدار فرمان اتوماتیک برای مراحل مختلف کار مصرف کننده.
4- سرعت قطع و وصل زیاد و کم بودن استهلاک کلید .
5- از آنجا که در کنتاکتورها در هنگام قطع و وصل کنتاکتها بر روی هم ساییدگی مکانیکی ندارند لذا عمر مکانیکی آنها نسبت به سایر کلیدها بیشتر است.
6- هنگام قطع برق، مدار مصرف کننده به وسیلة کنتاکتور قطع می شود و شروع به کار دستگاه نیاز به استارت مجدد دارد. در نتیجه از خطرات وصل ناگهانی دستگاه جلوگیری به عمل می آید.
7- از نظر حفاظتی نیز کنتاکتورها مطمئن تر بوده، دارای حفاظت مناسبتر و کامل تر هستند.
در شکل 1-7 نمای ظاهری یک کنتاکتور و اجزای تشکیل دهنده آن نشان داده شده است.
اجزای نشان داده شده در شکل 1-7 عبارتند از :
1- حامل کنتاکت های ثابت (این قسمت باید دارای درجه عایقی مناسبی باشد)
2- ترمینال.
3- صفحه فلزی انتهایی برای نصب قسمت های ثابت روی آن .
4- کنتاکت های ثابت و متحرک (این کنتاکت ها باید در یک خط قرار گرفته و از پوشش اکسید نقره به منظور بالا بردن ضریب اطمینان در مقابل کار زیاد، در روی آنها استفاده شود.)
5- بوربین کنتاکتور (در این کنتاکتور بوبین طوری ساخته شده که در مقابل عوامل جوی و نیروهای مکانیکی، مقام باشد.)
6- ترمینال های ورودی و خروجی (این ترمینال ها طوری طراحی می شوند که به راحتی قابل دسترسی باشند.)
7- سیستم هستة آهنی ثابت و متحرک.
8- قسمت کنترل جرقه (این قسمت باید دارای مقاومت زیاد در برابر گرمای حاصل از جرقه ایجاد شده در هنگام قطع کنتاکتور باشد)
9- حامل کنتاکت های متحرک (این قسمت باید دارای درجه عایقی مناسبی باشد)
جریانهای نامی کنتاکتور
در هر کنتاکتور، جریانهای نامی مختلفی تعریف می شود. این جریانها عبارتند از:
جریان دائمی: این جریان با I th2 نشان داده می شود و جریانی است که در شرایط کار عادی، در زمانی نا محدود و بدون قطع شدن از کنتاکتها عبور نموده، حرارت غیر مجاز تولید نکند و لزومی به تعمیر و سرویس کنتاکتور نیز احساس نشود.
جریان هفتگی: این جریان با I th1 نشان داده می شنود و جریانی است که در شرایط نرمال و با هفته ای یکبار اتصال از کنتاکتها عبور کرده و تغییری در خصوصیات کنتاکتور به وجود نیاورد.
جریان شیفتی (هشت ساعتی) : این جریان با I th نشان داده می شود و جریانی است که در شرایط کار نرمال و با یکبار اتصال در هر هشت ساعت (یک شیفت کاری) از کنتاکتها می گذرد و تغییری در خصوصیات کنتاکتور به وجو نیاورد.
جریان کار نامی: این جریان با Ie نشان داده می شود و جریانی است که شرط استفاده از کنتاکتور را در رابطه با نوع و مقدار ولتاژ بار بیان می کند. مثلاً اگر این جریان به طور دائم از کنتاکتور عبور نماید. مقدار Ie برابر با I th2 خواهد بود (Ie = I th2).
جریان اتصال کوتاه: مقدار ماکزیمم جریان در لحظة اتصال کوتاه که ممکن است باعث آسیب در کنتاکتور شود به جریان اتصال کوتاه ضربه ای معروف است (Is). همچنین مقدار مؤثر جریان اتصال کوتاه که کلید برای مدت یک ثانیه قادر به تحمل آن است، جریان یک ثانیه ای یا جریان نامی زمان کم نامیده می شود و با I th (1s) مشخص می گردد.
ولتاژهای نامی کنتاکتور
ولتاژهای نامی تعریف برای هر کنتاکتور عبارتند از :
ولتاژ کار نامی: این ولتاژ که با Ue نشان داده می شود مربوط به کنتاکتها بوده و مقدار ولتاژی است که کنتاکتها با جریان نامی Ie در آن به کار گرفته می شوند. این ولتاژ، توانایی قطع و وصل، نوع و محل استفادة کنتاکتور را مشخص می کند.
ولتاژ عایقی نامی: این ولتاژ که با Ui نشان داده می شود، ولتاژی است که استحکام عایقی بین کنتاکتها را نشان می دهد.
ولتاژها نامی تغذیه بوبین: این ولتاژ که با Ue نشان داده می شود ولتاژی است که باید به بوبین کنتاکتور اتصال یابد تا کنتاکتور عملکرد داشته باشد.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 80 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
دانلود مقاله کارآموزی تابلوهای
