انواع تابلو برق
نفوذ روزافزون انرژی الکتریکی و صنایع وابسته به آن در سطوح مختلف زندگی جامعه امروزی موجب تنوع تجهیزات مورد استفاده گردیده است. تداوم نیرورسانی، حفاظت از سیستم، بهرهبرداری از تجهیزات و سایر مسائل موجود در پیشروی طراحان سیستمهای الکتریکی، طراحی، ساخت و استفاده از تابلوهای الکتریکی را الزامی کرده است. امروزه تابلوهای برق یکی از عناصر اصلی واحدهای صنعتی و مسکونی محسوب میشوند. تابلو برق عبارت است از محفظهای معمولاً بسته که تجهیزات الکترونیکی، اتوماسیون یا برق صنعتی میتواند در آن نصب شود. تابلوها تجهیزاتی هستند که برای کنترل، نیرورسانی و توزیع انرژی الکتریکی در صنعت برق مورد استفاده قرار میگیرند. هدف از بهکاربردن تابلو در صنعت برق جمعکردن تجهیزات در یک محل بهمنظور فراهمشدن امکان کنترل و حفاظت مطمئنتر و دقیقتر قابلیت استفاده از سیستمهای الکتریکی بهصورت بههمپیوسته ( و کاهش هزینهها) و تعمیر و نگهداری آسانتر و سریعتر و نیز کنترل دستی/اتوماتیک یک فرایند صنعتی، توزیع برق بین تجهیزات و اصلاح ضریب توان میتوان اشاره کرد.
در این نوشتار برآنیم تا با معرفی انواع تابلو برق از لحاظ سطح ولتاژ، نحوه نصب، جنس بدنه و نحوه دسترسی به تجهیزات به شناخت دقیقتری از این موضوع دست پیدا کنیم.
انواع تابلو برق صنعتی از لحاظ ولتاژ
- تابلوهای برق فشارضعیف (Low Voltage):
تابلوهای برق صنعتی فشارضعیف معمولاً در سطوح ولتاژ تا 1000 ولت AC (جریان متناوب) یا 1500 ولت DC (جریان مستقیم) کار میکنند. این تابلوها معمولاً برای تغذیه و کنترل تجهیزات صنعتی مختلف از جمله موتورها، سیستمهای روشنایی و ماشینآلات کوچک تا متوسط استفاده میشوند.
- تابلوهای برق فشار متوسط (Medium Voltage):
تابلوهای برق صنعتی ولتاژ متوسط در سطوح ولتاژ معمولاً از 1000 ولت تا 36000 ولت AC کار میکنند. این پانلها در کاربردهای صنعتی که نیاز به توان بالاتر یا انتقال نیرو در مسافتهای طولانی ضروری است، مانند تأسیسات بزرگ تولیدی، پالایشگاهها یا پستهای برق استفاده میشوند.
- استفاده از ولتاژ DC برای تابلوهای برق صنعتی ولتاژ متوسط به دلیل چالشهای مرتبط با کنترل و سوئیچینگ ولتاژهای DC بالا کمتر رایج است.
- تابلوهای برق فشارقوی (High Voltage):
تابلوهای برق صنعتی فشارقوی در سطوح ولتاژ بیش از 36000 ولت AC کار میکنند. این پانلها برای کاربردهای صنعتی سنگین از جمله توزیع برق در مجتمعهای صنعتی بزرگ، تأسیسات تولید برق و ماشینآلات با ظرفیت بالا مورد استفاده قرار میگیرند.
- انتخاب تابلوی مناسب به عواملی مانند نیاز برق، تجهیزات متصل، چیدمان تأسیسات صنعتی و استانداردهای ایمنی و نظارتی کشور بستگی دارد.
نوع تابلو | دامنه ولتاژ | کاربرد |
فشارضعیف (LV) | تا 1000 ولت متناوب یا 1500 ولت مستقیم | تغذیه و کنترل تجهیزات صنعتی مختلف از جمله موتورها، سیستمهای روشنایی و ماشینآلات کوچک تا متوسط |
فشار متوسط (MV) | 1000 ولت تا 36000 ولت متناوب | تأسیسات بزرگ تولیدی، پالایشگاهها یا پستهای برق |
فشارقوی (HV) | بیشتر از 36 هزار ولت متناوب | توزیع برق در مجتمعهای صنعتی بزرگ، تأسیسات تولید برق و ماشینآلات با ظرفیت بالا |
انواع تابلو برق بر حسب نحوه نصب:
- تابلوهای دیواری (Wall Mounted):
تابلوهای برق صنعتی دیواری به طور مستقیم بر روی دیوار یا تأسیسات صنعتی نصب میشوند. این تابلوها معمولاً زمانی استفاده میشوند که فضای کافی در نظر گرفته شده است و دسترسی آسان را برای نگهداری و بهرهبرداری فراهم میکند. این تابلو ها در دو نوع توکار و روکار ساخته میشوند.
- تابلوهای زمینی (Floor Mounted):
به طور مستقیم بر روی کف تأسیسات نصب میشوند و پایداری بیشتری دارند و برای پشتیبانی از تابلوهای بزرگتر نصب میشوند. این تابلوها برای قراردادن تجهیزات الکتریکی گسترده مناسب هستند و میتوانند اجزای سنگین را در خود جای دهند.
- تابلوهای یکپارچه ماشینآلات (Integrated Machinery Panels):
برای نصب بهعنوان بخشی از ماشینآلات یا تجهیزات صنعتی خاص طراحی شدهاند. این پانلها برای ادغام یکپارچه با ماشینآلات و پشتیبانی از کنترل الکتریکی و عملکرد ویژه آن بهصورت اختصاصی طراحی شدهاند.
- تابلوهای قابلحمل (Portable):
تابلوهای برق صنعتی قابلحمل بهگونهای طراحی شدهاند که بهراحتی قابلجابهجایی باشند. این تابلوها امکان توزیع موقت نیرو و برآوردن نیازهای عملیاتی متغیر را فراهم میکنند.
- تابلوهای فضای باز/کابینت:
تابلوهای برق صنعتی را نیز میتوان در محفظههای بیرونی یا کابینتهای برق نصب کرد تا توزیع برق را در محیطهای صنعتی در فضای باز فراهم کند. این محفظهها برای مقاومت در برابر شرایط سخت محیطی و محافظت از قطعات الکتریکی طراحی شدهاند.
- هر نوع روش نصب بر اساس طرح تأسیسات صنعتی، تجهیزات خاص در حال تغذیه و الزامات عملیاتی مزایای منحصربهفردی را ارائه میدهد.
انواع تابلو برق صنعتی از لحاظ ولتاژ
- تابلوهای برق فولادی:
قوی و بادوام است و محافظت خوبی در برابر عناصر خارجی ایجاد میکند. برای مصارف عمومی صنعتی ایدهآل است. مستعد خوردگی در مکانهای خاص میباشد.
- تابلوهای برق آلومینیومی:
به دلیل سبک بودن در مواردی که حساسیت روی وزن تابلو وجود دارد کاربرد دارد. همچنین در برابر زنگزدگی مقاوم است. نسبت به تابلوهای استیل مقاومت کمتری داشته و در نتیجه حفاظت فیزیکی پایینتری ایجاد میکنند.
- تابلوهای برق فایبر گلس:
نارسانا بوده و زنگ نمیزند. نسبتاً گران است و استحکام کمتری نسبت به تابلوهای استیل دارد. در شرایط سخت کاربرد دارد.
- تابلوهای برق استیل ضدزنگ:
در تابلو برق استیل نیازی به رنگآمیزی الکترواستاتیک نمیباشد؛ زیرا بدنه تابلو برق استیل در برابر خوردگی و زنگزدگی مقاوم هست و معمولاً در صنایع با الزامات بهداشتی سخت مانند صنایع غذایی و تأسیسات دارویی کاربرد دارد. تابلو برق استیل را میتوان بارها شسته و ضدعفونی نمود. محکم و مقاوم است و حفاظت خوبی فراهم میکند.
- تابلوهای برق پلاستیکی:
این نوع تابلو برقها از ترکیب رزینهای ترموپلاستیک و الیاف کربن تولید میگردد. تابلو برقهای پلیکربناتی سبک میباشد و در مقابل خوردگی مقاومت بالایی دارند که جهت محیطهای شرجی و با رطوبت بالا میتوانند گزینه مناسبیاند. البته در مقابل این مزایا، تابلو برقهای پلیکربناتی در مقابل حرارت و اشعه UV بسیار آسیبپذیر هستند. سبکوزن بوده و عایق خوب الکتریسیته میباشد. باعث افزایش ایمنی در محیط کار میشود. در محیطهای داخلی و بیرونی که رطوبت و قرارگرفتن در معرض مواد شیمیایی نگرانکننده است کاربرد دارد. استحکام و دوام کمتری داشته و ممکن است سطح محافظت فیزیکی مشابه پانلهای فلزی را ارائه ندهد.
- تابلوهای برق کامپوزیت:
ترکیبی از خواص مطلوب از مواد مختلف را فراهم میکند. تعادلی از استحکام و دوام بوده و در اغلب محیطهای صنعتی قابلیت استفاده را دارد. نسل جدیدتر بدنههای تابلو برق از مواد کامپوزیت میباشد که از ترکیب الیاف شیشه و رزین پلاستیکی تولید میگردد. این تابلو برقها در برابر حرارت، اشعههای UV، خوردگی و زنگزدگی بسیار مقاوم بوده و طول عمر بالاتری دارند. همچنین این مواد عایق الکتریسیته نیز میباشد که خطر اتصالیکردن و برقگرفتگی را از بین میبرد.
- تابلوهای برق مسی:
تابلو برقهای مسی اغلب در کاربردهایی که نیاز به رسانایی بالا و مقاومت در برابر خوردگی دارند استفاده میشوند. آنها معمولاً در سیستمهای توزیع برق، زیرساختهای الکتریکی برای تأسیسات صنعتی و مناطقی که ظرفیت حمل جریان بالا حیاتی است، استفاده میشوند. مس به رسانایی الکتریکی بالای خود مشهور است که آن را به گزینهای ایدئال برای کاربردهایی تبدیل میکند که انتقال الکتریکی کارآمد ضروری است. این فلز مقاومت طبیعی در برابر خوردگی نشان میدهد، (بهویژه در مقایسه با فلزات دیگر مانند فولاد). این امر آن را به گزینهای بادوام برای محیطهای مختلف تبدیل میکند. مس بسیار انعطافپذیر است و امکان شکلدهی و نصب آسان در سیستمهای الکتریکی پیچیده را فراهم میکند. مس نسبتاً گرانتر از سایر مواد مورد استفاده برای تابلوهای برق است که میتواند بر هزینه نصب اولیه تأثیر بگذارد. به دلیل ارزش ضایعاتی، پانلهای مسی ممکن است در مکانهای خاصی مورد هدف سارقان قرار گیرند که نیاز به اقدامات امنیتی بیشتری دارد. تابلوهای برق مسی در کاربردهایی که خواص منحصربهفرد آنها برای توزیع کارآمد توان و عملکرد الکتریکی قابلاعتماد ضروری است، مورد استفاده قرار میگیرند. درک نیازهای خاص برنامه و درنظرگرفتن مزایا و معایب احتمالی انتخاب تابلوهای مسی بسیار مهم است.
- تابلوهای برق گالوانیزه:
تابلوهای برق فولادی گالوانیزه به دلیل ویژگیهای خاص خود به طور گسترده در محیطهای مختلف صنعتی مورد استفاده قرار میگیرند. این تابلوها معمولاً در محیطهای بیرونی و صنعتی استفاده میشوند که مقاومت در برابر خوردگی یک نگرانی اصلی است. فرآیند گالوانیزاسیون شامل پوشاندن فولاد با یکلایه روی است که محافظت در برابر زنگزدگی و خوردگی ناشی از قرارگرفتن در معرض رطوبت، مواد شیمیایی و سایر عناصر محیطی را فراهم میکند. پوشش گالوانیزه حفاظت عالی در برابر زنگزدگی ایجاد میکند و این پانلها را برای محیطهای بیرونی و صنعتی خشن مناسب میکند. تابلوهای فولادی گالوانیزه به دوام، محافظت طولانیمدت در برابر عناصر و سایش فیزیکی شناخته شدهاند. این تابلوها را میتوان در طیف گستردهای از کاربردهای صنعتی، از سیستمهای توزیع برقگرفته تا تابلوهای کنترل در تأسیسات تولیدی استفاده کرد. پانلهای فولادی گالوانیزه نسبتاً سنگین بوده و فرآیند گالوانیزاسیون نیز به هزینه کلی اضافه میکند. فولاد گالوانیزه در برابر زنگزدگی مقاوم است، بااینحال باگذشت زمان، پوشش گالوانیزه ممکن است تخریب شود و برای اطمینان از حفاظت مداوم، نیاز به تعمیر و نگهداری دارد. پانلهای الکتریکی فولادی گالوانیزه به دلیل انعطافپذیری آنها در محیطهای چالشبرانگیز انتخاب میشوند و آنها را به گزینهای ایدئال برای کاربردهای بیرونی و صنعتی که حفاظت در برابر خوردگی اولویت دارد تبدیل میکند.
- تابلوهای برق ویژه (از جنس تیتانیوم، اینکونل و...):
بهمنظور کاربرد خاص طراحی و تولید میشوند. از معایب آن میتوان به هزینههای بالای طراحی و تولید اشاره کرد.
انواع تابلو برق از لحاظ نحوه دسترسی به تجهیزات
- Front-Access Panels (تابلوهای برق با دسترسی از روبهرو):
سیمکشی این تابلوها و اجزای آن بهنحوی هستند که از سمت جلو قابلیت دسترسی فراهم شده است. امکان نگهداری و بازرسی راحت (بدون دسترسی به عقب تابلو) را فراهم میکند. پانلهای دسترسی جلو برای شرایطی مناسب هستند که محدودیت فضا یا سایر محدودیتها دسترسی به عقب را غیرعملی میکند.
- Rear-Access Panels (تابلوهای با دسترسی از عقب):
برخلاف پانلهای دسترسی از جلو، پانلهای دسترسی از عقب برای نگهداری و سرویس از سمت عقب طراحی شدهاند. این طرح اغلب زمانی استفاده میشود که قسمت جلویی پانل به دلیل محدودیت فضا یا نیازهای نصب خاص غیرقابلدسترس باشد.
- Dual-Access (Front and Rear) Panels: (تابلوهای برق با دسترسی از جلو و عقب/ دسترسی دوگانه):
تابلوفرشهای با دسترسی دوگانه بهگونهای طراحی شدهاند که از جلو و عقب قابلدسترسی باشند و انعطافپذیری بیشتری را در نصب و نگهداری فراهم میکنند. این تابلوها معمولاً در محیطهای صنعتی استفاده میشوند که در آن هر دو طرف تابلو باید بهراحتی برای نیازهای عملیاتی یا خدماتی مختلف در دسترس باشد.
- Top-Access Panels (تابلوهای برق با دسترسی از بالا):
تابلو برقهای با دسترسی از بالا معمولاً در مکانهایی نصب میشوند که دسترسی از بالا در آنها امکانپذیر است. این تابلوها امکان دسترسی آسان به اجزا و سیمکشی را از بالا فراهم میکند و راهحل مناسبی را برای تنظیمات صنعتی خاص ارائه میدهد.
- Modular Access Panels (تابلوهای برق دسترسی مدولار):
این نوع تابلوها دارای طراحی مدولار هستند که امکان دسترسی به اجزاء را از چندین جهت میدهد. این تابلوها انعطافپذیری در نصب و نگهداری را فراهم کرده و آنها را برای کاربردهای مختلف صنعتی مناسب میکند.
انواع تابلو برق از لحاظ عملکرد
- تابلوهای توزیع برق اصلی (Power Center):
این پانلها وظیفه توزیع برق از منبع اولیه به تابلوهای پاییندست در یک تأسیسات صنعتی را بر عهده دارند. آنها اغلب دارای ویژگیهایی برای حفاظت از اضافهبار، قطعکنندههای مدار و اندازهگیری برای اطمینان از توزیع مطمئن و ایمن برق هستند.
- تابلوهای توزیع برق فرعی (Distribution Panel):
این پانلها وظیفه توزیع برق از تابلوی بالادست به مدارها و تجهیزات مختلف در یک تأسیسات صنعتی را بر عهده دارند.
- مراکز کنترل موتور (MCC):
تابلوهای MCC برای کنترل و توزیع نیرو به موتورهای الکتریکی در محیطهای صنعتی طراحی شدهاند. آنها ویژگیهایی مانند حفاظت موتور، درایوهای سرعت متغیر و خطوط اتصال ارتباطی را ارائه میدهند که به کنترل و نظارت کارآمد موتور کمک میکند.
- تابلو های کنترلکننده منطقی قابلبرنامهریزی (PLC):
تابلو های PLC دارای کنترلگرهای منطقی قابلبرنامهریزی هستند که برای اتوماسیون فرآیندها، کنترل ماشینآلات و مدیریت خطوط تولید در محیطهای صنعتی استفاده میشوند. این تابلوها در دستیابی به ابزاردقیق و قابلاعتماد بر روی سیستمهای پیچیده صنعتی نقش اساسی دارند.
- تابلوهای ابزاردقیق:
تابلو های ابزاردقیق برای نگهداری ابزارها و دستگاههای کنترلی که فرآیندهای صنعتی مانند دما، فشار، جریان و سطح را نظارت و تنظیم میکنند، اختصاص داده شدهاند. این تابلوها اغلب حسگرها و فرستندههای مختلفی را برای جمعآوری و کنترل دقیق دادهها ادغام میکنند.
- تابلوهای اتوماسیون:
این تابلوها به اجزای اتوماسیون مانند رابطهای انسان و ماشین (HMI)، ماژولهای ارتباطی صنعتی و سیستمهای کنترل حرکت مجهز شدهاند تا فرآیند اتوماسیون و کنترل را در ماشینآلات و فرآیندهای صنعتی تسهیل کنند.
- تابلوهای تخصصی سفارشی:
بسته به نیازهای صنعتی خاص، پانلهای تخصصی سفارشی ممکن است برای انجام عملکردهای منحصربهفرد، مانند یکپارچهسازی سیستمهای نظارتی پیشرفته، تجهیزات تهویه برق، یا دستگاههای کنترل تخصصی متناسب با یک فرآیند صنعتی خاص، توسعه یابند.
تابلوهای برق صنعتی را میتوان به دودسته مهم دیگر تقسیم کرد:
- تابلوهای برق صنعتی ثابت: (Fixed)
این تابلوها دارای اتصالات و اجزای ثابت هستند، بنابراین پس از نصب نمیتوان تغییرات زیادی در این تابلوها اعمال نمود. این تابلوها برای مواردی که بار به طور مکرر تغییر نمیکنند و نیازی به تغییرات گسترده در سیستم الکتریکی وجود ندارد مناسب هستند. تابلوهای ثابت اغلب در کاربردهای صنعتی ساده و در مقیاس کوچک که نیازهای توزیع الکتریکی تقریباً ثابت است استفاده میشود.
- تابلوهای برق صنعتی کشویی: (Withdrawable)
این تابلوها دارای اجزایی هستند که بهراحتی میتوان آنها را خارج کرد یا بدون قطع برق در بقیه قسمتها، آنها را نصب کرد. تابلوهای کشویی انعطافپذیری و سهولت تعمیر و نگهداری بالایی دارند. زیرا ماژولهای جداگانه را میتوان برای بازرسی، تعمیر یا جایگزینی بدون تأثیر بر سیستم توزیع کلی برق برداشت. این تابلوها معمولاً در محیطهای صنعتی بزرگتر استفاده میشوند که توزیع بارهای الکتریکی ممکن است تغییر کند و تعمیر و نگهداری منظم ضروری است.
