گزارش کاراموزی بررسی تابلوهاي برق

دسته بندي : فنی و مهندسی » برق، الکترونیک، مخابرات
گزارش کاراموزي بررسي تابلوهاي برق در 71 صفحه ورد قابل ويرايش




عنوان صفحه

مقدمه 1

تعاريف اوليه تابلو 2

تابلوهاي برق 2

تابلوي فرعي 3

انواع تابلوها 6

خصوصيات تابلوها 7

حفاظت الكتريكي تابلو 10

طريقه ساخت 11

نقشه كشي تابلوها 12

ساخت تابلوها 13

انواع مدارات فرمان 15

حفاظت تجهيزات و نفرات در تأسيسات الكتريكي تابلو 16

فيوزها 17

تقسيم بندي فيوزها 18

اندازه استاندارد فيوزها 22

محافظت سيم ها و کابل هاي انشعاب معمولي 23

كنتاكتور (كليد مغناطيسي) 28

جريانهاي نامي كنتاكتور 31

قطع كننده حرارتي (رلة حرارتي يا بي متال) 36

كليد محافظ 37

شستي 40

ليمت سوئيچ يا ميكروسوئيچ 40

رله هاي زماني (تايمرها) 42

لامپ سيگنال 46

كليدهاي تابع فشار (كليدهاي گازي) 47

كليدهاي شناور 48

چشمهاي الكتريكي (سنسورها) 48

نقشه هاي مدار كنترل 52

حروف شناسايي 52

شماره گذاري و نمايش تعداد كنتاكتهاي كنتاكتور 55

شماي فني يا نقشه تك خطي 57

اصول کلي طراحي مدارهاي فرمان 66

تحليل انواع مدارات فرمان 71

راهنماي انتخاب درجات حفاظتي براي تابلوهاي بكار رفته در شبكه هاي توزيع 73

شينه هاي بكار رفته در تابلو 76



مقدمه

رشته تابلوسازي رشته اي ترکيبي مي باشد. تابلوي برق در حقيقت يک محفظه مي باشد که تجهيزات الکتريکي را در بر مي گيرد و البته تابلو ها مي توانند در بر گيرنده تجهيزات پنيوماتيک نيز باشند مانند شير هاي برقي ، کمپرسور و …. به طور کلي لازم به ذکر است که جهت فراگيري فنون مربوط به تابلوهاي برق نياز به فراگيري چندين آيتم اصلي مي باشد که در ذيل به اختصار عنوان مي کنم :

1- اصول کلي و استانداردهاي مربوط به تابلو هاي برق و محفظه هاي الکتريکي مانند درجه حفاظتي IP و درجه بندي جداسازي محفظه ها Segregation و مقابله با عوامل جوي و …

2- اصول تخصصي در مورد تابلو هاي برق ، مقادير نامي مانند ولتاژ و جريان نامي و..

3- آشنايي با تجهيزات الکتريکي و عملکرد آنها و نحوه انتخاب صحيح آنها

4- آشنايي با تاسيسات الکتريکي وآُشنا با محاسبات مربوطه

5-آشنايي با دروسي مانند رله و حفاظت سيستم ها – طرح پست الکتريکي

و …

6- آشنايي با طراحي مدارات فرمان و کنترل و لاجيک

جهت فراگيري هر يک از فنون ياد شده لازم است به صورت جداگانه اقدام به فراگيري نمود. البته وقتي تنها در مورد تابلو هاي برق صحبت به ميان مي آيد آيتم هاي يک و دو فوق الذکر بسيار پررنگ تر مي باشند. البته در حرفه تابلو سازي علوم مهم ديگري نيز نقش دارد که از نام بردن کليه آنها صرف نظر مي کنم مانند علم ارگونومي و ….. به صورت کلي در مورد تابلو هاي برق اصول کلي و استاندارد و همچنين تعاريف کلي وجود دارد و بسيار حائز اهميت است مثلا نوع تابلو از نظر ساختمان آنها به عنوان مثال تابلوهاي ايستاده – ديواري – ميزي – رک و … و هر يک از آنها ساختمان منحصر به فردي دارند و کاربرد آنها نيز متفاوت است.

تعاريف اوليه تابلو

تابلوهاي برق

انواع تابلوها :تابلوي ايستاده قابل دسترسي از جلو- سلولي-تمام بسته ديواري كه خود اين تابلو ها مي توانند اصلي- نيمه اصلي و فرعي باشند.

تابلوي اصلي: در پست برق و بطرف فشار ضعيف ترانس متصل است.

تابلوي نيمه اصلي : اين گونه تابلو ها ي برق بلوك ساختماني يا قسمت مستقلي از مجموعه را توزيع و ازتابلوي اصلي تغذيه مي شود .





تابلوي فرعي:

براي توزيع و كنترل سيستم برق خاصي مانند موتور خانه- روشنايي و غيره به كار مي رود و از تابلوي اصلي تغذيه مي شود.

معمولاً تابلو هاي موتور خانه از نوع ايستاده و بقيه تابلوها از نوع توكار تمام بسته مي باشد (در اين ساختمان تماماً به اين شكل مي باشد)در اين ساختمان ليستي تهيه شده كه شامل قطعات مكانيكي و الكتريكي داخلي تابلو مي باشد. اين ليست شامل ضخامت ورق - فريم تابلو – روبند- نوع رنگ كاري - جانقشه اي- يرق آلات- نوع تابلو(يك درب- دو درب - نرمال - اضطراري) اسم شركت سازنده تابلو - اسم تابلو – چراغ سيگنال (رنگ- تعداد- وات - نوع لامپ - فيوز) مشخصات فيوزهاي داخل تابلو به علاوه پايه فيوز – كليد مينياتوري (تكفاز - سه فاز- ولتاژ قابل تحمل )رله- كنتاكتور –كليد گردان (با مشخصات كامل ) مشخصات ترمينال - مشخصات شين فاز - نول- مقره هاي پشت شين - نوع سيم كشي داخلي تابلو- نوع سيم كشي خط به تابلو - طريقه انتقال سيم در تابلو(ترانكينگ-استفاده از كمربند) استفاده از سيم يك تكه در تابلو – شماره گذاري خطوط روي ترمينال –استفاده از كابلشو . تمام اين عناوين با مشخصات كامل مي باشد .وجود اين مشخصات باعث عمر بيشتر تابلو- خطر كمتر و تعويض آسانتر مي شود.

* وجود سيم ارت در تابلوي برق ضروري و با رنگ سبز مي باشد .

* خطوط R -S - T به تر تيب با رنگ زرد- قرمز- آبي - سيم نول با رنگ سياه مي باشد.

* در بعضي از تابلو ها روي درب تابلو ها يك سري كليد وجود دارد START- STOP يا يك كليد گردان كه براي روشن و خاموش كردن روشنايي و يا موتور به كار مي رود.

* براي تابلو ها دو نوع نقشه مي كشند :

1 - رايزر دياگرام كه مكان تابلو در آن قيد شده است .

2- نقشه داخل تابلو (كه خطوط - فيوز و كليدها در آن كشيده شده است)

نكات مربوط به رعايت مسائل ايمني بر اساس نشريه سازمان برنامه و بودجه و يا 110مي باشد.

* شين ها با رنگ نسوز رنگ آميزي مي شود.

* كليد ورودي بايد خودكار باشد. در مواردي كه از كليد و فيوز جداگانه استفاده شود كليد بايد قبل از فيوز نصب شود . بطوريكه با خاموش كردن كليد , فيوز نيز قطع شود. كليد اصلي حتي الامكان گردان باشد و از فيوز فشنگي استفاده شود.

* سيم كشي داخلي تابلو با سيم مسي تك لا با عايق حداقل 1000ولت با مقطع مناسب انجام شود.

* ارتفاع بالاترين دسته كليد تابلو175 سانتيمتر بيشتر نباشد و همچنين قسمت مياني از سطح زمين 160 سانتيمتر باشد.

* استفاده از سيم 5/1 براي روشنايي با كليد مينياتوري10 آمپر و سيم 5/ 2 براي پريزبا كليد مينياتوري 16 آمپر مي باشد.

* محاسبه كابل از طريق سطع مقطع انجام مي گيرد.

بقيه تابلوها از نوع توكار تمام بسته مي باشد.

در قسمت زير ليستي تهيه شده كه شامل قطعات مكانيكي و الكتريكي داخلي تابلو مي باشد.اين ليست شامل:

ضخامت ورق - فريم تابلو – روبند- نوع رنگ كاري - جانقشه اي- يرق آلات- نوع تابلو(يك درب- دو درب - نرمال - اضطراري) اسم شركت سازنده تابلو - اسم تابلو – چراغ سيگنال (رنگ – تعداد- وات - نوع لامپ - فيوز ) مشخصات فيوزهاي داخل تابلو بعلاوه پايه فيوز – كليد مينياتوري (تكفاز - سه فاز- ولتاژ قابل تحمل )رله- كنتاكتور –كليد گردان (با مشخصات كامل ) مشخصات ترمينال - مشخصات شين فاز - نول- مقره هاي پشت شين - نوع سيم كشي داخلي تابلو- نوع سيم كشي خط به تابلو - طريقه انتقال سيم در تابلو(ترانكينگ-استفاده از كمربند) استفاده از سيم يك تكه در تابلو – شماره گذاري خطوط روي ترمينال –استفاده از كابلشومي باشد. تمام اين عناوين كامل مي باشد .وجود اين مشخصات باعث عمر بيشتر تابلو، خطر كمتر و تعويض آسانترآن مي شود.

انواع تابلوها :

تقسيم بندي نوع اول :

الف) تابلوي ايستاده قابل دسترسي از جلو

ب) سلولي

پ) تمام بسته ديواري كه خود اين تابلو ها مي توانند اصلي- نيمه اصلي و فرعي باشند.

تقسيم بندي نوع دوم :

تابلوي اصلي: در پست برق و بطرف فشار ضعيف ترانس متصل است.

تابلوي نيمه اصلي: اينگونه تابلو ها ي برق بلوك ساختماني يا قسمت مستقلي از مجموعه را توزيع و ازتابلوي اصلي تغذيه مي شود.

تابلوي فرعي: براي توزيع و كنترل سيستم برق خاصي مانند موتور خانه- روشنايي و غيره به كار مي رود و از تابلوي اصلي تغذيه مي شود.

معمولاً تابلو هاي موتور خانه از نوع ايستاده و ....

خصوصيات تابلوها

1. رنج ولتاژ تابلوها :

380و400و660و1000و2500و3300و36000و7500و12000و175000و24000و52000و72000و100000و132000و145000و420000و765000 ولت مي باشد .

2- ولتاژ سطح عايقي UL :

الف: ولتاژ قابل تحمل ضربه اي براي صاعقه

1. اتصال كوتاه بين فازها (اتصال كوتاه سه فاز و دو فاز) و اتصال كوتاه فاز به زمين كه باعث افزايش جريان تا چند برابر مقدار نامي مي شود.

اضافه بار كه عبارت است از افزايش جريان از مقدار نامي.

با توجه به موارد فوق وجود تجهيزاتي به منظور حفاظت از سيم ها ، كابل ها و دستگاه هاي الكتريكي در مدارات الزامي مي باشد.

فيوزها

ساده ترين و متداول ترين وسايل حفاظتي مدارات در برابر اضافه جريان هاي پيش آمده ، فيوزها مي باشند. جريان اضافي كم و كوتاه مدت كه اضافه بار نام دارد معمولاً صدمه اي به مدار و وسايل تشكيل دهنده آن وارد نمي كند و لزومي به قطع مدار توسط فيوز نمي باشد ، اما در موارد اتصال كوتاه ، فيوز بايد به سرعت عمل كرده و مدار را قطع كند. فيوزهاي معمولي ، دو سر مدار را به وسيله سيمي كه در درون آن ها قرار دارد به هم وسل مي كنند. اين سيم جريان نامي مدار را به راحتي تحمل مي كند. هنگامي كه جريان مدار از حدي بالاتر رود ، حرارت ايجاد شده ، سيم فيوز را پس از مدتي ذوب كرده مدار قطع خواهد شد.

تقسيم بندي فيوزها

فيوزها بر اساس سرعت قطع مدار به دو دسته تقسيم مي شوند. دسته اول را فيوزهاي تند كار مي گويند كه بيشتر در مصارف روشنايي به كار مي روند. اين فيوزها داراي زمان عملكرد كوچك مي باشند.

دسته دوم فيوزهاي كند كار يا تأخيري مي باشند كه زمان قطع مدار در آن ها طولاني تر خواهد بود. اين فيوزها در مداراتي به كار مي روند كه در آن ها قع مدار بايد با تأخير بيشتري صورت گيرد. يكي از اين موارد فيوز محافظ مدار موتورهاي برقي است كه اين فيوز در طول مدت راه اندازي موتور كه جريان به طور موقت به سه تا هفت برابر جريان نامي مي رسد نبايد مدار را قطع كند. فيوزهايي كه براي ترانسفورماتورها و خازن ها به كار مي روند نيز از نوع كند كار خواهند بود.

علاوه بر اين فيوزها از لحاظ ساختار نيز در انواع فشنگي ، اتوماتيك يا آلفا ، مينياتوري ، بكس ، كاردي(چاقويي) ، شيشه اي يا كارتريج فشار قوي ساخته مي شوند.

t ? F = Fm sin2

نكته 1: در هستة كنتاكتورهاي AC براي جلوگيري از لرزش ناشي از فركانس از يك حلقة اتصال كوتاه شده مانند آنچه كه در موتورهاي با قطب چاكدار وجود دارد، استفاده مي شود. با القاي ولتاژ در حلقة اتصال كوتاه، جرياني از آن خواهد گذشت و اين جريان شاري را توليد مي كند كه با شار اصلي 90 درجه اختلاف فاز دارد و باعث مي شود در هسته دائماً شار وجود داشته باشد و نيروي دائمي دو بخش ثابت و متحرك هسته را به هم متصل نگه دارد.

مزاياي استفاده از كنتاكتورها نسبت به كليدهاي دستي صنعتني عبارتند از :

1- امكان كنترلي مصرف كننده از راه دور.

2- كنترل مصرف كننده از چند محل .

3- امكان طراحي مدار فرمان اتوماتيك براي مراحل مختلف كار مصرف كننده.

4- سرعت قطع و وصل زياد و كم بودن استهلاك كليد .

5- از آنجا كه در كنتاكتورها در هنگام قطع و وصل كنتاكتها بر روي هم ساييدگي مكانيكي ندارند لذا عمر مكانيكي آنها نسبت به ساير كليدها بيشتر است.

6- هنگام قطع برق، مدار مصرف كننده به وسيلة كنتاكتور قطع مي شود و شروع به كار دستگاه نياز به استارت مجدد دارد. در نتيجه از خطرات وصل ناگهاني دستگاه جلوگيري به عمل مي آيد.

7- از نظر حفاظتي نيز كنتاكتورها مطمئن تر بوده، داراي حفاظت مناسبتر و كامل تر هستند.

رود. بي متال معمولاً از دو تيغة فلزي غير هم جنس و با ضريب انبساط طولي مختلف ساخته مي شود. چنانچه جريان عبوري از بي متال از حدي بالاتر رود، اينجاد شده از عبور جريان، دو فلز را گرم كرده طول آنها را افزايش مي دهد و از آنجا كه طول يكي بيشتر از ديگري افزايش مي يابد، دو فلز خم شده و از طريق اهرم هايي كنتاكت بي متال را باز مي كنند و به اين ترتيب مدار قطع مي شود.

هر رلة حرارتي سه فاز از سه كنتاكت قدرت براي عبور جريان اصلي مصرف كننده و دو كنتاكت فرمان بهره مي گيرد. از دو كنتاكت فرمان يك كنتاكت بسته است و جهت قطعت مدار تغذيه بوبين كنتاكتور به كار مي رود و كنتاكت ديگر باز است كه پس از عمل بي متال، بسته مي شود و براي اطلاع يا وصل مدارهاي اضطراري به كار مي رود.





نكته 5 : جريان بي متال برابر جريان نامي موتور تنظيم مي شود و در مقابل اضافه بار از 05/1 تا 10 برابر جريان نامي، مي تواند موتور را قطع مي كند. در صورتي كه جريان عبوري از بي متال به آندازة 5% بيشتر از جريان تنظيم شده باشد، معمولاً مدار در مدتت زماني بيشتر از 2 ساعت قطع خواهد شد و اگر جريان عبوري از بي متال به اندازة 20% بيشتر از جريان تنظيم شده باشد، مدار در مدت زماني كمتر از 2 ساعت قطع خواهد شد و چنانچه جريان عبوري از بي متال بيشتر از 50% جريان تنظيم شده باشد، مدار در مدت زماني كمتر از 2 دقيقه قطع خواهد شد.



رلة زماني يا تايمر الكترونيكي

از تايمرهاي الكترونيكي براي تنظيم زمانهاي كمتر از ثانيه تا چندين ثانيه استفاده مي شود. در ساختمان اين تايمرها از مدارات و اجزا الكترونيكي استفاده مي شود. در نوعي از اين تايمرها با شارژ و دشارژ شدن خازن بوبين يك رلة كوچك تحريك مي شود. به عبارت رله هنگامي وصل مي شود كه خازن شارژ شده، ولتاژ دو سر آن برابر ولتاژ مورد نياز براي وصل رله شود پس از وصل رله بار ذخيره شده در خازن روي مقاومتي كه توسط كنتاكت باز رله به دو سر خازن وصل مي شود تخليه مي گردد.

نكته 6 : در تايمر نوع خازني مي توان با تغيير ظرفيت خازن زمان تايمر را تنظيم نمود.



رله زماني هيدروليكي

در اين رله كه از سيستم هيدروليكي بهره مي گيرد، وقتي جريان برق به رله وصل مي شود مقداري روغن در داخل رله جا به جا مي شود. براي بازگشت روغن به محل اوليه زماني لازم است كه اين زمان را به عنوان زمان تايمر مورد استفاده قرار مي دهند.

رله زماني يا تايمر نيوماتيكي (پنوماتيكي)

در اين تايمر از خاصيت ذخيره سازي و فشردگي هوا استفاده مي شود. هنگامي كه بوبين تحريك، قسمت متحرك را جذب مي كند قطعه اي كه شبيه به دم آهنگري است فشرده شده هواي آن از طريق سوپاپ يك طرفه خارج مي شود. هنگامي كه جريان بوبين قطع مي شود، دم از طريق فنر به حالت اوليه خود بر مي گردد و از طريق سوپاپ تنظيم از هوا پر مي شود وقتي كه دم به حالت عادي برگشت كنتاكتها تغيير وضعيت مي دهند.

شستي ها : در مدارهاي با کنتاکتور اغلب براي دادن فرمان روشن و خاموش از شستي استفاده توسط دست فرمان گرفته و در صورتي که براي وصل مدار به کار رود داراي دو کنتاکت باز و وقتي براي قطع مدار مورد استفاده قرار گيرد داراي دو کنتاکت بسته مي باشد. که حالت باز آن را Start و حالت بسته آن را Stop مي گويند.

نقشه هاي مدار كنترل

در نقشة يك سيستم الكتريكي وسايل و تجهيزات الكتريكي با علامتهاي اختصاري نشان داده مي شوند و ربط اين علامتها به يكديگر و همچنين طرز كار سيستم الكتريكي، از نقشه اتصال درك خواهد شد. اين علائم اختصاري و همچنين طريقه كشيدن نقشه مدارهاي فرمان در بعضي از كشورها با يكديگر متفاوت است.

حروف شناسايي

هر دستگاهي كه در مدار فرمان مورد استفاده قرار مي گيرد. با يك حرف لاتين شناسايي و به وسيلة همين حرف در تمامي نقشه ها و ليست وسايل نشان داده مي شود. حروف شناسايي استاندارد قديم در جدول و حروف شناسايي استاندارد جديد در جدول نشان داده شده اند. اگر تعداد دستگاه هاي مشابه در يك نقشه بيشتر از يكي باشد، در اين صورت به دنبال حرف مشخص كنندة دستگاه عدد نيز آورده مي شود، مانند: Q1 و Q2 و K1M و K2M در استاندارد جديد يا c1 و c2 و a1 و a2 در استاندارد قديم.