طبقه بندى تابلوهای برق

الف)تابلوی اصلی

این تابلو عموماً در پست برق نصب می شود و به طرف فشار ضعیف ترانسفورماتور متصل است و برق مجموعه را توزیع و کنترل می کند.

ب)تابلوی نیمه اصلی

این گونه تابلو ها ، برق بلوک ساختمانی یا قسمت مستقلی از مجموعه را توزیع و کنترل می کند.

( تابلوی نامبرده از تابلوی اصلی تغذیه می شود.)

پ)تابلوی فرع تاسیسات و تجهیزات

عبارت از تابلویی است که برای توزیع و کنترل سیستم برق خاص مانند موتورخانه ، آشپزخانه و رختشوی خانه و غیره بکار می رود. این گونه تابلوها از تابلوی نیم اصلی تغذیه می شود.

ت) تابلوی فرعی روشنایی :

عبارت از تابلویی است که برق روشنایی و پریزهای عمومی و فنها مربوط به هر قسمت را توزیع و کنترل می کند. این نوع تابلو نیز از تابلو نیم اصلی تغذیه می شود.

تابلوهای اصلی و نیمه اصلی در تأسیسات برق صنعتی به صورت ایستاده و قابل دسترسی از جلو یا پشت و یا هر دو طرف می باشند. و هر تابلوهای فرعی و روشنایی معمولاً به صورت دیواری می باشند.

در این فصل منظور از مدارهای کنترل مدار های فرمان الکتریکی با استفاده از کلید هاى مغناطیسى یا کنتاکتور ها هستند در مدارهاى فرمان الکتریکى وسائل مختلفی به کار مى رود که مهمترین آنها کنتاکتور میباشد . استفاده ار کنتاکتور در مدار هاى کنترل تنوع طراحى هاى مختلف را به وجود می آورد .

وسایل کنترل:

1. کنتاکتور ها :

کنتاکتورها کلیدهای الکترو مغناطیسی هستند که مهمترین جزءمدارات میباشند.در صنعت نمی توان از این کلیدها صرف نظر کرد.مهمترین مزیت کنتاکتورها نسبت به کایدهای معمولی به شرح زیر میباشد:

کنترل و فرمان راه اندازی دستگاها از راه دور

کنترل وراه اندازی ماشین از دو یا چند نقطه

خطر راه افتادن مجدد ماشین ناشی از اثر قطع ناگهانی برق(به نظر من یکی از مهمترین عوامل حفاظتی میباشد .بنده چند مورد حادثه بعلت عدم استفاده از کنتاکتور و در لحظه راه افتادن ماشین که در اثر قطع برق ، مجددا راه افتاده سراغ دارم)

عمر مکانیکی کنتاکتور نسبت به کلیدهای دیگر بیشتر است.

امکان طراحی مدار اتوماتیک.

حفاظت دستگاه توسط کنتاکتور خیلی بیشتر است.

موارد استفاده کنتاکتور به خاطر مزایای ذکر شده وسهولت اتصال وتغذیه گسترده وزیاد میباشد. یکی از موارد استفاده کنتاکتورها را میتوان برای اتصال موتورهای آسنکرون رتور قفسه اى نام برد . علاوه بر آن مى توان از کنتاکتور ها برای قطع و وصل مصرف کننده های الکتریکی جریان متناوب یا جریان مستقیم دیگر مانند مغناطیس ها خازن ها مدارات روشنائی گرم کن هاى الکتریکی و... استفاده نمود.

این کلید از دو هسته به شکل U یا E که یکی ثابت و دیگری متحرک است ودر میان هسته ثابت یک بوبین یا سیم پیچ قرار دارد تشکیل شده است. وقتی بوبین به برق وصل میشود با استفاده از خاصیت مغناطیسى نیروی کششى فنر را خنثی مى کند و هسته فوقانی را به هسته تحتانى متصل کرده و باعث میشود کنتاکت هاى باز بسته شود و کنتاکتهاى بسته باز شوند .

کنتاکتور ها در تابلو های برق صنعتی بر روی ریل ها ی مینیاتوری سوار میشوند و سیم های اتصال آن که از درون کانال های هدایت سیم عبور میکند توسط سر سیم هاى مخصوص به ترمینال اتصال بوبین و پیچ هاى مربوط به کنتاکت مدار فرمان اتصال داده میشود.

معمولا بوبین کنتاکتورها درچند ولتاژ مختلف جهت مصارف گوناگون ساخته میشود.

مشخصات پلاک کنتاکتور:

جریانی است که میتواند در شرایط عادی از کنتاکتهای قدرت کنتاکتور و در زمان نامحدود بدون قطع عبور نماید.( Ith2)

جریانی است که با اتصال یک بار در هر هفته از کنتاکتهای کنتاکتور بدون تاثیر در کارکرد کنتاکتور عبور نماید.(Ith1)

جریانی است که با اتصال یک بار در هر هشت ساعت از کنتاکتهای کنتاکتور بدون تاثیر در کارکرد کنتاکتور عبور نماید. (Ith1)

جریان قابل تحمل برای کنتاکتهای اصلی. (Ie)

مقدار جریانی است که کنتاکتها متوانند در زمان اتصال کوتاه تحمل نمایند. (Is)

مقدار ماکزیمم ولتاژی است که کنتاکتهای کنتاکتوردر شرایط کار عادی میتوانند تحمل نمایند.(Ue)

مقدار ماکزیمم ولتاژی است که به بوبین کنتاکتور میتوان اعمال کرد. (Uc)

طول عمر مکانیکی کنتاکتورها 10 به توان 8 بار قطع و وصل میباشد (بدون عبور جریان از کنتاکتها) در حالی که این مقدار برای کلیدهای معمولی 1000 بار قطع و وصل میباشد.

1. شستی استاپ استارت:

شستی ها از جمله وسایل فرمان هستند که تحریک آنها به وسیله دست انجام مى گیرد. برای فرمان قطع و یا وصل مدار بکار میروندو به رنگ سبزو یا مشکی برای فرمان وصل و با کنتاکت باز وبرای قطع مدار با رنگ قرمز و با کنتاکت بسته ساخته میشوند.البته برخی از شستی ها از کنتاکت باز وبسته جهت مصارف خاص ساخته میشوند. وبعضی به صورت استارت استپ دوبل چراغ دار موجود میباشد.

2. لامپ هاى سیگنال:

لامپ هاى علامت دهنده یا لامپهاى سیگنال در کلیه دستگاه های صنعتى وتابلو هاى توزیع و تابلو فرمان به کار میرود. ورودی این لامپها از زیر فیوزهاى پایه بکسی گرفته میشود. معمولا در تابلو ها از سه رنگ مختلف زرد سبز قرمز به همین ترتیبی که گفته شد استفاده میکنند. بناراین با وصل کلید اصلی لامپهای سیگنال روشن خواهد شد.

3. فیوزها:

مدارهاى طراحی شده را باید به طریقی حفاظت نمود تا چنانچه جریان مرف کننده به علل مختلف مانند اتصال کوتاه فازها ، یک فاز شدن مصرف کننده و ... زیاد تر از حد مجاز شود ، قبل از اینکه گرمای ایجاد شده در مصرف کننده باعث صدمه دیدن آن شود ، وسیله حفاظتى ، موتور را از شبکه قطع نماید .

فیوزها بر اساس سرعت قطع مدار به دو دسته تقسیم میشوند دسته اول فیوزهاى تندکار که بیشتر در مصارف در مصارف روشنایی به کار میروند و با حرف F نشان داده میشوند . دسته دوم فیوزهاى کندکار یا تاخری در مداراتى به کار میرود که در آنها قطع مدار باید با تاخیر انجام شود . این فیوزها در طول مدت راه اندازی که جریان راه اندازی معمولا به 3 تا 7 برابر جریان نامی میرسد نباید مدار را قطع کنندفیوزها بر اساس ساختار در انواع اتوماتیک یا آلفا ، مینیاتوری ، کاردی یا کتابی و فشنگی میباشند .

فیزهای فشنگی از سه بخش تشکیل میشوند : پایه فیوز ، فشنگ و کلاهک . که در تابلو بر روی پلهایی که توسط دریل سوراخ میشوند ، قرار می گیرند.

کلید مینیاتوری نوعی فیوز اتوماتیک است که از نظر ساختمان داخلی به فیوز آلفا شباهت دارد واز سه قسمت رله مغناطیسی ، رله حرارتی و کلید تشکیل شده است. این کلید ها در دو نوع L و G ساخته شده است نوع L در مصارف روشنایی به کار میرود و تند کار است و نوع G که کند کار می باشد در راه اندازی وسایل موتوری مورد استفاده قرار میگیرد. این کلید ها در انواع تک فاز ، دو فاز و سه فاز مورد استفاده قرار میگیرد .ای کلید ها در تابلو های برق صنعتی بر روی ریل های مینیاتوری سوار شده و قفل می شوند .

1. ترانس جریان:

از این ترانسفورماتورها معمولا در تابلو های توزیع انرژی جریان زیاد استفاده میشود . به این صورت که شمش مسی از وسط ترانس گذشته و نقش فاز را بازی می کند و دو سر به نام های K و L که به کنتور یا آمپرمتر وصل میشود و به طور غیر مستقیم مقدار آمپر را اندازه گیری میکند.

اکنون که با مهم ترین وسایل کنترل آشنا شدیم بهتر است چند مدار صنعتی را که برای راه اندازی موتور ها مورد استفاده قرار میگیرد را مورد بررسی قرار دهیم .

- مدار راه اندازی دو موتور سه فاز به طور نا همزمان

وسایل و تجهیزات لازم:
1. کنتاکتور 2 عدد
2. لامپ سیگنال 2 عدد
3. شستی استپ 2 عدد
4 .شستی استارت 2 عدد
5. فیوز 2 عدد
6. بی متال 2 عدد
7. سیم مشکی برای فاز و سیم آبی برای نول

نحوه اتصال:

ابتدا در شاخه اول سیم فاز به یک فیوز و از آن جا به یک بی متال برده شد.
خروجی بی متال به دو انشعاب تقسیم شده،یکی از انشعابات به ورودی شستی استپ شماره صفر یک رفته و خروجی آن به ورودی شستی استارت شماره یک وصل شد.

برای پایداری مدار،یک تیغه باز کنتاکتور با شستی استارت یک موازی شده و یک انشعاب دیگر نیز از بالای شستی استپ به دیگر تیغه باز کنتاکتور داده و خروجی آن نیزبه لامپ سیگنال شماره 1 رفت. در آخر خروجی لامپ سیگنال یک به سیم نول متصل شد.

در مسیر خروجی استارت یک، به ورودی کنتاکتور اول یک تیغه بسته کنتاکتور دوم سری شده و سیم نول نیز به کنتاکتور اول متصل شد.

در شاخه دوم مانند شاخه اول رفتار شد، با این تفاوت که شستی ها و لامپ سیگنال دوم متصل شدند و به جای تیغه بسته کنتاکتور دوم،تیغه بسته کنتاکتور اول قرار گرفت.
شرح مدار:
مدار راه اندازی دو موتور، به شرط آن که دو موتور همزمان به کار نیفتند.یعنی اگر موتور اول کار می کرد، موتور دوم به کار نمی افتاد.و بالعکس.

وقتی که شستی استارت یک زده شد،جریان به بوبین کنتاکتور اول رسیده،تیغه باز آن بسته شده و موتور اول به کار می ا فتاد.
تیغه بسته کنتاکتور اول که در مدار موتور دوم بود، نیز باز شد.
با بسته شدن دیگر تیغه باز کنتاکتور اول لامپ سیگنال شماره 1 نیز روشن شد.

در این حالت شستی استارت دو زده شد، اما به دلیل باز شدن تیغه بسته کنتاکتور اول، قرار گرفته در مدار موتور دوم، جریانی به کنتاکتور دوم نرسید.در نتیجه موتور دوم به کار نیفتاد.

شتی استپ صفر یک را زده، موتور اول از کار افتاد و لامپ سیگنال یک نیز خاموش شد.
تیغه بسته کنتاکتور اول قرار گرفته در مدار موتور دوم، بار دیگر بسته شد.
شستی استارت دو زده شد.جریان به کنتاکتور دوم رسید.تیغه های باز آن بسته و تیغه بسته قرار گرفته در مدار موتور اول باز شد.
موتور دوم شروع به کار کرد.لامپ سیگنال دو نیز روشن شد.

در این حالت شستی استارت یک زده شد.اما به دلیل باز بودن تیغه بسته کنتاکتور دوم، قرار گرفته در مدار موتور اول، جریانی به کنتاکتور اول نرسید و موتور اول روشن نشد.

در آخر با زدن شستی استپ صفر دو موتور دوم از کار افتاد و لامپ سیگنال دو نیز خاموش شد.

نکات مهم:
در این مدار نقش تیغه های بسته دو کنتاکتور در مدار یکدیگر،کاملا محسوس بوده و اهمیت آن دو تیغه مشخص می باشد.
لذا قرار گرفتن این دو تیغه در مدار نیاز به دقت و بررسی دارد.

راه اندازی یک الکترو موتور آسنکرون سه فاز از دو نقطه:

برای براورد کردن منظور فوق دو شاستی استپ را با هم به صورت سری متصل کرده و شاستی های استارت را نیز مانند شکلبا هم به صورت سرس متصل می نمائیم بدین صورت برای وصل کنتاکتور C 1 می بایست هر دو شاستی استارت b 1 b 3 را با هم فشار داد با فشار هر دو استارت ، کنتاکتور C 1 جذب کرده و کنتاکت نگهدارنده خود را میبندد. برای خاموش کردن مدار فوق هم کافی است که هر یک از شاستی های استپ را به تنهایی فشار دهیم . در مدار قدرت نیز اتصال داخلی جعبه کلمب باید به صورت مستقیم ستاره یا مثلث با توجه به جعبه کلمب موتور وصل شود و کنتاکتور فوق در مدار قدرت فقط سه فاز R S T را به ترتیب U V W موتور متصل نمود وسبب راه اندازی موتور فوق صورت می گیرد.

مدار راه اندازی دو موتور 3 فاز یکی پس از دیگری :

وسایل و تجهیزات لازم:
1.کنتاکتور 2 عدد
2.شستی استپ 1 عدد
3.شستی استارت 2 عدد
4.فیوز 2 عدد
5.بی متال 2 عدد
6.سیم قرمز برای فاز و سیم آبی برای نول

نحوه اتصال:

ابتدا از سیم فاز دو انشعاب برای دو فیوز گرفته و از آن جا به بی متال ها برده شد.
در انشعاب اول،از خروجی بی متال به یک سر شستی استپ سیم برده شد.از خروجی شستی استپ برای استارت اول سیم گرفته،از خروجی آن به کنتاکتور اول برده شده و سیم نول نیز به سر دیگر کنتاکتور اول متصل شد.

یک تیغه باز کنتاکتور اول نیز موازی با استارت اول شد.

در انشعاب دوم،از خروجی بی متال برای یک سر شستی استارت سیم گرفته،از خروجی آن به یک تیغه باز کنتاکتور اولی وصل شدو از سردیگرتیغه بازکنتاتور اولی به کنتاکتور دومی سیم داده شد.سیم نول نیز به سر دیگر کنتاکتور دومی متصل شد.

برای پایداری مدار کنتاکتور دوم،یک تیغه باز این کنتاکتور با شستی استارت دومی سری شد.
شرح مدار:

عملکرد این مدار به صورتیست که،تا موتور اول به کار نیفتد،موتور دوم را نمی توان به کار انداخت.

با زدن شستی استارت اول،جریان به کنتاکتور اول رسیده،دو تیغه باز کنتاکتور اول بسته شده و موتور اول به کار می افتد.

با زدن شستی استارت دوم،جریان از تیغه باز کنتاکتور اول که بسته شده،می گذرد و به کنتاکتور دوم رسیده،تیغه باز این کنتاکتور بسته شده،موتور دوم نیز به کار می افتد.

با زدن شستی استپ،جریان مدار قطع شده،هر دو موتور از کار می افتد.

اگر قبل از زدن شستی استارت اولی و به کار افتادن موتور اول،شستی استارت دوم زده شود اتفاقی در مدار روی نمی دهد.