تابلو برق

سوئیچ‌گیر چیست؟

مدارهای الکتریکی طبق طراحی، ظرفیت بار از پیش تعیین‌شده‌ای را تحمل می‌کنند. این مدارها باید تنظیم شوند تا از گرم شدن بیش از حد سیم‌کشی و اضافه بار سیستم توسط جریان اضافی جلوگیری شود. یک سیستم با اضافه بار، یک خطر ایمنی است که می‌تواند به اجزای حیاتی آسیب برساند و حتی باعث آتش‌سوزی الکتریکی شود. تابلو برق برای تنظیم دارایی‌های الکتریکی و اطمینان از عملکرد ایمن و کارآمد آنها وجود دارد.

اجزای تابلو برق شامل کلیدهای قطع برق، قطع کننده‌های مدار، فیوزها و برقگیرها هستند که جریان‌های الکتریکی جاری را هدایت یا قطع می‌کنند. هنگامی که یک ضربه الکتریکی رخ می‌دهد، تابلو برق جریان برق را قطع کرده و سیستم‌های الکتریکی را از آسیب ناشی از اضافه بار انرژی محافظت می‌کند.

چرا به تابلو برق نیاز است؟

سوئیچ‌گیرها برای محافظت از تجهیزات متصل به منبع تغذیه در برابر تهدید اضافه بار الکتریکی طراحی شده‌اند. تجهیزات سوئیچینگ الکتریکی با کنترل و تنظیم جریان الکتریکی، از ماشین‌ها، لوازم خانگی، موتورها و سایر سیستم‌هایی که دارای مدار الکتریکی هستند، محافظت می‌کنند.

تابلو برق همچنین با جدا کردن متخصصان تعمیر و نگهداری از مدارهای برق‌دار، آنها را از آسیب محافظت می‌کند. برق‌کاران و شرکت‌های برق برای قطع برق تجهیزات به تابلو برق متکی هستند تا بتوانند مدارها را با خیال راحت آزمایش کنند، کارهای تعمیر و نگهداری را انجام دهند و خطاهای پایین‌دستی را برطرف کنند.

دستگاه سوئیچینگ چگونه کار می‌کند؟

تجهیزات تابلو برق با کنترل جریان برق در یک سیستم الکتریکی، از آسیب و وقفه در سرویس جلوگیری می‌کنند. این تجهیزات می‌توانند مدارهای آسیب‌دیده را ایزوله کنند و همزمان برق را از منابع متعدد به یک بار تأمین کنند. هنگامی که یک نوسان یا خطای الکتریکی باعث فعال شدن یک مدارشکن در مجموعه سوئیچینگ الکتریکی می‌شود، اجزای پشتیبانی، جریان را در مدار دارای اضافه بار قطع و تخلیه می‌کنند و در عین حال سرویس‌دهی به مدارهای در حال کار را حفظ می‌کنند.

تابلو برق در مقابل تابلو برق
تابلو برق‌ها و تجهیزات برق‌رسانی عملکردهای بسیار متفاوتی دارند. آن‌ها اجزای سخت‌افزاری، ولتاژ، کاربردها و استانداردهای ایمنی متفاوتی دارند. تابلو برق‌ها دستگاه‌های ولتاژ پایینی هستند که در محیط‌های تجاری و صنعتی برای انتقال، تغییر مسیر و توزیع برق به ترانسفورماتورهای جداگانه، سیستم‌های کنترل، تابلوهای مدار و بارها استفاده می‌شوند. تابلو برق جریان برق را تنظیم می‌کند تا از نوسانات خطرناک برق جلوگیری کند.

انواع تابلو برق
در آمریکای شمالی، سه نوع تجهیزات سوئیچینگ الکتریکی طبق استانداردهای ANSI/IEEE و NEC 2014 برای سیستم‌های الکتریکی که جریان متناوب را تأمین می‌کنند، طبقه‌بندی می‌شوند.

۱. تجهیزات سوئیچینگ الکتریکی ولتاژ پایین برای سیستم‌هایی استفاده می‌شوند که با ولتاژ کمتر از ۱ کیلوولت (kV) کار می‌کنند.

۲. تجهیزات سوئیچینگ الکتریکی ولتاژ متوسط ​​در ولتاژهای ۱ کیلوولت تا ۷۵ کیلوولت کار می‌کنند.

۳. تجهیزات سوئیچینگ الکتریکی ولتاژ بالا در ولتاژهای ۷۵ کیلوولت تا حدود ۲۳۰ کیلوولت کار می‌کنند.

تجهیزات سوئیچینگ الکتریکی هنگام استفاده در فضای باز باید در محفظه‌ای مناسب با استاندارد NEMA قرار گیرند تا از دستکاری و عناصر دیگر در امان باشند.

● تابلو برق فشار ضعیف
تابلوهای برق فشار ضعیف شامل سوئیچ‌ها، بریکرهای مدار فشار ضعیف، بریکرهای مدار نشتی زمین، بریکرهای مدار مینیاتوری (MCB)، بریکرهای مدار قالبی (MCCB)، فیوزهای با ظرفیت قطع بالا (HRC) و ایزولاتورهای الکتریکی تخلیه بار هستند.

این تجهیزات را می‌توان برای استفاده در محیط داخلی یا خارجی پیکربندی کرد و ممکن است برای استفاده در ولتاژهای ۲۰۸ ولت، ۲۴۰ ولت، ۴۸۰ ولت و ۶۰۰ ولت تا ۱۰۰۰ ولت رتبه‌بندی شوند. تأسیسات صنعتی، شهری و تجاری معمولاً از تابلوهای ولتاژ پایین برای تنظیم برق رسانی به سیستم‌های تهویه مطبوع، روشنایی و سایر سیستم‌های ساختمانی استفاده می‌کنند.

● تابلو برق ولتاژ متوسط
تابلوهای برق ولتاژ متوسط ​​از عایق‌های روغنی، گازی یا خلاء و قطع‌کننده‌های مدار برای قطع جریان در صورت افزایش ناگهانی برق یا خطای سیستم استفاده می‌کنند. عایق‌ها اجزای درون تجهیزات سوئیچینگ الکتریکی را محافظت و خنک می‌کنند، در حالی که قطع‌کننده مدار، کنتاکت‌های مدار را از هم جدا می‌کند تا قوس الکتریکی را تخلیه کند.

سیستم‌های داخلی و خارجی معمولاً با ولتاژهای ۵ کیلوولت، ۱۲ کیلوولت، ۱۵ کیلوولت و ۳۵ کیلوولت تا ۷۵ کیلوولت درجه‌بندی می‌شوند تا حداکثر ولتاژی که می‌توانند ارائه دهند را نشان دهند. این تجهیزات سوئیچینگ الکتریکی معمولاً در نیروگاه‌ها و پست‌های انتقال استفاده می‌شوند. همچنین برای کنترل موتورها، مدارهای تغذیه‌کننده و ژنراتورها در تأسیسات صنعتی و تجاری نیز استفاده می‌شود.

● تابلو برق فشار قوی
تابلو برق ولتاژ بالا، سیستم‌های قدرتی را که حداقل با ۷۵ کیلوولت کار می‌کنند، کنترل می‌کند. این تجهیزات سوئیچینگ الکتریکی از جداکننده‌ها، کلیدهای اتصال به زمین، مکانیزم‌های سوئیچینگ جریان بالا، فیوزها و مدارشکن‌ها برای کنترل، تنظیم، قطع، ایزوله کردن و تخلیه جریان استفاده می‌کنند.

از آنجا که هر خطای الکتریکی می‌تواند یک قوس الکتریکی بسیار قدرتمند ایجاد کند، تجهیزات سوئیچینگ الکتریکی ولتاژ بالا باید به طور مداوم و قابل اعتماد کار کنند. این تجهیزات سوئیچینگ برای عملیاتی که میزان بالای خطاهای الکتریکی را تجربه می‌کنند و نیاز به قطع برق منظم تجهیزات دارند، حیاتی است. این تجهیزات معمولاً در سیستم‌های بزرگ انتقال و توزیع برق و تأسیسات تجاری یا صنعتی یافت می‌شوند.

انواع عایق تابلو برق
با ولتاژهای متغیر، تابلو برق‌ها می‌توانند از انواع مختلف عایق برای محافظت از دستگاه‌های برق‌دار در برابر خطاهای الکتریکی استفاده کنند. محفظه‌های تابلو برق از انواع عایق‌های زیر استفاده می‌کنند.

● تجهیزات سوئیچینگ الکتریکی عایق گازی
سوئیچ‌گیرهای عایق گازی (GIS) از مدارشکن‌هایی استفاده می‌کنند که از گاز هگزافلورید گوگرد تحت فشار (SF6) برای عایق‌بندی هادی‌ها و کنتاکت‌ها و خاموش کردن جریان قوس الکتریکی ایجاد شده توسط خطای الکتریکی استفاده می‌کنند. دی‌اکسید کربن (CO2) یک جایگزین سازگار با محیط زیست برای SF6 است. جایگزینی SF6 با CO2 می‌تواند انتشار گازهای گلخانه‌ای را در طول چرخه عمر تجهیزات تا 10 تن کاهش دهد.

● تجهیزات سوئیچینگ الکتریکی عایق هوا
تابلو برق عایق هوا (AIS) از مدارشکن‌هایی استفاده می‌کند که از هوای فشرده یا نیروی مغناطیسی برای افزایش طول قوس الکتریکی استفاده می‌کنند تا قوس الکتریکی خود به خود تخلیه شود.

● تجهیزات سوئیچینگ الکتریکی با عایق روغنی
تابلو برق عایق روغنی، روغن معدنی را در امتداد مسیر قوس الکتریکی ایجاد شده هنگام جدا شدن کنتاکت‌های حامل جریان، تبخیر می‌کند و آن را با یک حباب گاز هیدروژن احاطه می‌کند که جریان را تخلیه کرده و از ایجاد مجدد قوس الکتریکی جلوگیری می‌کند.

● تجهیزات سوئیچینگ الکتریکی با عایق خلأ
تابلو برق عایق خلاء، مولکول‌هایی را که می‌توانند توسط جریان الکتریکی یونیزه شوند، حذف می‌کند. هرگونه قوس الکتریکی حتی با افزایش ولتاژ، کشیده و از بین می‌رود.

نصب تابلو برق
کارگران دارای مجوز باید تمام تجهیزات سوئیچینگ الکتریکی را مطابق با کدهای ایمنی مربوطه، دستورالعمل‌های ساختمان و دستورالعمل‌های سازنده نصب کنند. نصب صحیح، قابلیت اطمینان عملیاتی بهینه را تضمین می‌کند.