شمش تابلو برق یکی از تجهیزات حیاتی در تابلو برق است. شمش‌ها وظیفه هدایت جریان الکتریکی به تمامی تجهیزات را بر عهده دارند؛ بنابراین انتخاب بهترین نوع شمش تابلو برق با بهترین ساختار بسیار مهم است. شمش‌ها در انواع مختلفی تولید می‌شوند که بسته به کاربردی که دارند باید آن‌ها را انتخاب کرد. برای مشخص کردن نوع فاز یا فاز و نول بودن شمش آن‌ها را رنگ می‌کنند. علاوه بر رنگ کردن شمش‌ها لازم است آن‌ها را قلع اندود و آبکاری کنند، اما دلیل رنگ کردن و آبکاری شمش‌های تابلو برق چیست؟ برای دریافت پاسخ این سؤالات تا آخر این مقاله همراه ما باشید.
تعریف شمش تابلو برق
در تابلو برق برای انتقال و هدایت جریان بین تمامی تجهیزات داخلی از وسیله‌ای مسی یا آلومینیومی استفاده می‌کنند که به آن شمش می‌گویند. شمش‌های مسی در مقایسه با آلومینیومی کارایی و مزایای بسیار بیشتری دارند به همین خاطر است که شمش‌ها بیشتر مسی هستند. شمش‌های مسی از نظر عرض و ضخامت بسته به نیاز متفاوت هستند. سطح مقطع شینه به جریان عبوری از آن بستگی دارد. از نظر شکل ظاهری نیز این محصول بیشتر شکل مستطیلی دارد.
انواع شمش تابلو برق
شمش‌های تابلو برق را می‌توان از دو نظر شکل ظاهری و جنس شمش دسته‌بندی کرد؛ بنابراین انواع شمش‌ها عبارت‌اند از:
انواع شمش از نظر جنس
شمش‌ها به صورت آلومینیومی و مسی تولید می‌شوند که نوع مسی آن‌ها کاربرد بیشتری دارند. شمش‌های آلومینیومی جزو ابتدایی‌ترین شمش‌ها هستند که قبل از نوع مسی به عنوان نول و ارت از آن‌ها استفاده می‌کردند.
انواع شمش از نظر شکل ظاهر
شمش لوله‌ای: برای جریان‌هایی که دارای ظرفیت نامی بالاتر از 3000 آمپر دارند معمولاً استفاده از شمش لوله‌ای صرفه اقتصادی بیشتری دارد.
شمش‌های مستطیلی: این مدل شمش‌ها دارای انشعاب گیری بسیار آسانی هستند.
کاربرد شمش تابلو برق
از شمش تابلو برق به منظور انشعاب گیری و انتقال جریان به بخش‌های مختلف تابلو برق استفاده می‌شود. شمش‌ها دارای استحکام بالایی هستند به همین خاطر طول عمر بالایی دارند؛ بنابراین با انتقال جریان مشکلی برای تجهیزات ایجاد نمی‌کنند. شمش‌ها در تابلو برق نقش همان باس‌بارها را دارند. چندین پیچ بر روی شمش‌ها وجود دارد که با باز کردن آن‌ها و اتصال محکم سیم‌ها پیچ را محکم می‌بندند تا اتصالات به درستی برقرار شوند.
راه‌های مقابله با اکسید شدن شمش در تابلو برق
شمش‌های مورد استفاده در تابلو برق بر اثر رطوبت و وجود گازهای خورنده اکسید می‌شوند در واقع عمل اکسیداسیون طول عمر شمش‌ها را کاهش می‌دهد. برای حفاظت شمش‌های تابلو برق از این عوامل مخرب آن‌ها را آبکاری می‌کنند. قلع اندود کردن شمش‌ها علاوه بر بالا بردن عملکرد حرارتی شمش از آن در برابر عمل اکسیداسیون محافظت می‌کند، اما به دلیل پایین بودن ضریب هدایت قلع نسبت به مس، قلع اندود کردن تاثیری بر کاهش اثر پوستی شمش ندارد. آبکاری کردن شمش نیز علاوه بر بالا بردن عملکرد حرارتی مس از آسیب دیدن شمش در اثر رطوبت و انواع گازهای خورده محافظت می‌کند.
دلایل آبکاری نقره شمش تابلو برق
با توجه به اینکه هدایت نقره از مس بیشتر است، اصلی‌ترین دلیل آبکاری شمش تابلو برق اثر پوستی است. منظور از اثر پوستی حرکت بیشتر الکترون‌ها در سطح هادی است. یکی دیگر از دلایل آبکاری مقره شمش بالا بردن مقاومت آن در برابر رطوبت و انواع گازهای مضر است. شمش‌های تابلو برق دارای سوراخکاری‌هایی برای استفاده از پیچ و مهره به منظور محکم کردن نقاط اتصال هستند. سطح مقطع هادی به دلیل وجود این نقاط اتصال کاهش یافته و میزان تلفات بالاتر می‌رود. این تلفات مانع از عبور آسان الکترون‌ها شده و به راحتی جریان را عبور نمی‌دهد در نتیجه کنداکتیویته آن نقطه نسبت به سایر نقاط سطح کاهش می‌یابد. راهکاری که برای کاهش این تلفات وجود دارد آبکاری کردن شمش تابلو برق است.
نحوه تست کیفیت آبکاری بر روی شمش بررسی ضخامت لایه آبکاری شده است. بعد از آبکاری شمش با استفاده از دستگاه ضخامت سنج میزان ضخامت لایه را بررسی کرده و در صورت غیراستاندارد بودن ضخامت مجدداً شمش را آبکاری می‌کنند.
دلایل رنگ کردن شمش تابلو برق
رنگ کردن شمش سبب آسان‌تر شدن تبادل حرارتی می‌شود؛ بنابراین برای کمتر کردن سطح مقطع شمش تابلو برق در جریان ثابت، آن را رنگ می‌کنند. رنگی که برای شمش استفاده می‌شود رنگی مخصوص است به طوری که حرارت را به خوبی از شمش می‌گیرد و آن را به محیط اطراف انتقال می‌دهد. یکی از دلایل دیگر انتقال حرارت بهتر شمش رنگ شده این است که به دلیل پاشیدن رنگ روی آن سطح دارای برجستگی و فرورفتگی‌هایی می‌شود، این برجستگی‌ها و فرورفتگی‌ها سطح تماس مؤثر را بالاتر برده درنتیجه تبادل حرارتی بسیار بهتر صورت می‌گیرد. با توجه به همین گفته شمش‌هایی که با رنگ‌های مخصوص پوشش داده می‌شوند جریان بیشتری را از خود عبور می‌دهند.
لازم به ذکر است که دلیل اصلی رنگ کردن شمش‌ها مشخص کردن فاز، نول و نوع فازها است. رنگ شمش‌ها در تابلو برق‌ها با توجه به فاز و نول بودن و همچنین نوع جریان با یکدیگر متفاوت هستند. دسته‌بندی این رنگ‌ها به شکل زیر است:
1. جریان متناوب (فاز: مشکی / نول: آبی)
2. جریان مستقیم (مثبت: قرمز / منفی: آبی)
3. سیستم سه‌فاز ( فاز T: آبی / فاز S: زرد / فاز R: قرمز )
دلیل روکش کردن شمش تابلو برق
امروزه برای عایق کردن شمش‌ها از روکش‌های حرارتی استفاده می‌کنند. برای عایق کردن شمش تابلو برق از روکش‌هایی استفاده می‌کنند که در برابر اشعه‌های آفتاب و عوامل جوی مقاومت بالایی دارد؛ بنابراین این روکش‌ها در تابلو برق‌های محیط آزاد به کار رفته و از شمش‌ها در برابر عوامل جوی نگهداری می‌کنند.
دلایل ایجاد خم در لبه‌های شمش تابلو برق
در نقاط نوک‌تیز شمش‌های مورد استفاده در تابلو برق تراکم خطوط میدان بسیار زیاد می‌شود. با وجود این شرایط احتمال تخلیه الکتریکی نقطه نوک‌تیز با شمش مجاور و یا بدنه بسیار بالا است. این خم که با استفاده از ترموفیت و به کمک دستگاه سوهان ایجاد شده است مشکل قوس الکتریکی( را برطرف خواهد کرد. در صورتی که در یک تابلو برق محدودیت فضایی وجود داشته باشد و امکان خم کردن نقاط نوک‌تیز شمش در آن دیده نشود از شمش‌هایی که دارای سطح مقطع‌های دایره‌ای هستند استفاده می‌کنند. شمش‌های دایره احتمال قوس الکتریکی را مابین دو فاز با فاز بدنه کاهش می‌دهند.
تفاوت شمش مسی با آلومینیومی
در بعضی تابلو برق‌ها به جای شمش مسی از شمش آلومینیومی استفاده می‌کنند. آلومینیوم در مقایسه با مس وزن سبک‌تری داشته و فلزی است که در طبیعت به وفور یافت می‌شود، اما یکی از بزرگ‌ترین معایبی که شمش‌های آلومینیومی دارند سرعت بالای اکسید شدن آن‌ها است و لایه اکسید شده نیز هدایت جریان بسیار ضعیفی دارد. به همین خاطر است امروزه در ساخت شمش بیشتر از مس استفاده می‌کنند. در شرایطی که محیط از نظر جو آب و هوایی مناسب باشد معمولاً از شمش‌های آلومینیومی می‌توان استفاده کرد. سایر معایب آلومینیوم نسبت به مس عبارت‌اند از:
- مقاومت الکتریکی آلومینیوم از مس بیشتر است.
- سطح مقطع آلومینیوم به مرور به دلیل اکسید شدن کاهش می‌یابد.
- در صورت استفاده از شمش آلومینیوم خطر آتش‌سوزی در تابلو برق بالاتر است.
- در سطح مقطع برابر هدایت جریان مس بالاتر از آلومینیوم است.
- مزایای شمش آلومینیوم در مقایسه با شمش مسی عبارت‌اند از:
- قیمت آلومینیوم نسبت مس پایین‌تر است.
- وزن آلومینیوم نسبت به مس کمتر است.
نکات پایانی شمش تابلو برق
از آنجا که شمش تابلو برق وظیفه بسیار مهمی را در داخل تابلو برق بر عهده دارد؛ بنابراین لازم است از همه نظر ایمن باشد. شمش‌ها در دو نوع مس و آلومینیوم وجود دارند که بسته به نوع تابلو برق می‌توان از هرکدام از این دو جنس استفاده کرد هرچند شمش‌های مسی کاربرد بسیار بیشتری دارند. یکی از نکات بسیار مهم در زمینه شمش‌ها رنگ آن‌ها است، چون در کشور ایران در بسیاری از فصول پیک‌بار وجود دارد؛ بنابراین بهتر است به خاطر رنگ شمش سطح مقطع آن را کاهش نداد تا از بروز مشکل در زمان پیک بار جلوگیری شود.
سؤالات متداول
1. چرا از روکش حرارتی بر روی شمش استفاده می‌کنند؟
عایقی بسیار قوی برای شمش‌ها ممانعت از رسیدن اکسیژن به شمش و جلوگیری از اکسید شدن آن ممانعت از ورود حشرات به تابلو بالا بردن ضریب ایمنی بهره برداران
2. رنگ کردن شمش چه تأثیری روی آن دارد؟
ممانعت از اکسید شدن شمش افزایش جریاندهی مشخص کردن فازهای مختلف و تشخیص فاز و نول
3. چرا نقاط اتصال و کل شمش را آبکاری نقره و قلع اندود می‌کنند؟
با توجه به اینکه نقره دارای رسانایی بیشتری نسبت به مس است برای کاهش اثر پوستی و ممانعت از آسیب دیدگی شمش در برابر رطوبت و گازهای مضر آن را آبکاری نقره می‌کنند. برای محافظت از شمش در برابر عوامل محیطی نیز آن را قلع اندود خواهند کرد.
4. چه راه‌هایی برای مقابله با اکسید شدن شمش وجود دارند؟
آبکاری شمش رنگ کردن شمش استفاده از روکش حرارتی شمش
