تابلو برق صنعتی چیست | ساختار + انواع تابلو برق – بنیان تابلو
تابلو برق صنعتی جزئی ضروری از هر واحد صنعتی است. تجهیزات، ماشینآلات صنعتی و اپراتورهای هر خط تولید برای دستیابی به اهداف مختلف فرآیندی و ارائه حفاظت موفق توان و داده‌ها به تابلو برق‌های صنعتی متکی هستند. تابلو برق مرکز مرتب‌سازی انرژی است که همه پریزها، چراغ‌ها و وسایل الکترونیکی را تغذیه می‌کند. این دستگاه به منظور عملکرد بهینه و محافظت از مصرف کنندگان بایستی مطابق با بالاترین استانداردهای ایمنی ارائه شوند. در این مقاله به تفصیل چیستی، عملکرد و انواع تابلو برق‌های صنعتی خواهیم پرداخت.
تابلو برق صنعتی چیست؟
تابلوی برق صنعتی محفظهای متشکل از سیستمهای الکتریکی و قطعات مختلف مدار است که از نیروی الکتریکی برای کنترل عملکردهای مکانیکی مختلف تجهیزات یا ماشینآلات صنعتی و محافظت از آنها استفاده می‌کند. تابلو برق کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف دارد و بخش ضروری بسیاری از صنایع از جمله مواد غذایی و آشامیدنی، تولید، نفت و گاز، کشاورزی و غیره را تشکیل می‌دهند. هر تابلو برق صنعتی شامل دو بخش اصلی ساختار تابلو و اجزای الکتریکی است که بر اساس فاکتورهای خاصی طراحی و تولید میشود.
ساختار تابلو برق صنعتی
ساختار تابلو متشکل از دو بخش محفظه و پنل‌های پشتی است. محفظه یک جعبه فلزی است که از فلزاتی مانند فولاد یا آلومینیوم در سایزهای مختلف ساخته شده است. اندازه آن متفاوت بوده و تعداد درب مورد نیاز روی محفظه، اندازه آن را در بیشتر کاربردهای صنعتی تعیین می‌کند. محفظه دارای رتبه‌بندی ایمنی UL است. ساختن این محفظه‌ها مستلزم توجه به مواردی چون استفاده در فضای باز یا بسته، مقاومت در برابر آب، مقاومت در برابر گرد و غبار و دیگر آلاینده‌های جامد، رتبه‌بندی شرایط خطرناک و درجه ضد انفجار است که باید بر روی یک صفحه فلزی چاپ شده و برای شناسایی و ارجاع آسان به محفظه وصل شوند.
پانل پشتی یک ورق فلزی است که در داخل محفظه نصب شده و شرایط ساختاری لازم برای نصب ریل DIN و کانال‌های سیم کشی را فراهم می‌کند. ریل‌های فلزی DIN دارای ابعاد استاندارد و ساختاری برای نصب دستگاه‌های الکتریکی هستند. مجرای سیم کشی نیز مونتاژ، مسیریابی و سازماندهی سیم‌ها را فراهم کرده و در عین حال به کنترل نویز الکتریکی بین دستگاه‌های داخل محفظه کمک می‌کند.
قطعات الکتریکی تابلو برق صنعتی
تابلوهای برق صنعتی مجموعه‌ای از تجهیزات الکتریکی هستند که با استفاده از نیروی الکتریکی عملکرد تجهیزات صنعتی مختلف را کنترل می‌کنند. این پانل‌ها به کنترل منظم تجهیزات صنعتی کمک می‌کنند. هشت نوع از اجزای الکتریکی در یک محفظه تابلو برق صنعتی وجود دارد که چندین عملکرد مختلف را تعریف و سازماندهی می‌کنند. این اجزا عبارتند از:
مدارشکن یا قطع‌کننده مدار اصلی: برای قطع کردن مدار تابلو برق اصلی منتهی به خانه یا کارگاه صنعتی است. کلیدهای مدار مینیاتوری بین 120 ولت تا 480 ولت در اکثر کاربردهای صنعتی کنترل اجزای مدار را بر عهده دارند.
برقگیر: این قطعه از برخورد صاعقه یا نوسانات برق شهری و آسیب رسیدن به اجزای الکتریکی داخل پنل به دلیل ولتاژ اضافی جلوگیری می‌کند.
مبدل‌ها: مبدل‌ها بسته به ولتاژ ورودی می‌توانند ولتاژ را برای اجزای مختلف به 120 ولت کاهش دهند یا در مواردی که برق ورودی 120 ولت است، ولتاژ را به 24 ولت کاهش دهند.
بلوکهای ترمینال: این بلوک‌ها در سازماندهی و توزیع سیم‌هایی که از منابع مختلف به دستگاه‌های الکتریکی مختلف می‌آیند، نقش دارند.
کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی (PLC): این در اصل یک CPU است که در داخل کنترل پنل قرار دارد. این واحد مغز پنل کنترل است که نظارت و کنترل فرآیندهای مکانیکی مختلف را بر عهده دارد.
رله و کنتاکتور: این کلیدهای روشن/خاموش عملکردهای مکانیزه را بر اساس دستورات PLC کنترل می‌کنند. رله های کوچکتر عملکردهایی مانند چراغ‌ها و فن‌ها و رله‌های بزرگ‌تر که کنتاکت نامیده می‌شوند، عملکردهای پیشرفته‌تری مانند کنترل‌کننده‌های موتور را کنترل می‌کنند.
سوئیچ های شبکه هاب ارتباطی کنترل پنل: این سوئیچ‌ها ارتباط بین PLC و دستگاه‌های مختلف سازگار با شبکه را در خط تولید تسهیل می‌کنند.
رابط ماشین انسانی (HMI): این اجزا به اپراتور اجازه می‌دهد تا عملکردهای خاص ماشینآلات را نظارت یا کنترل کند. نمایشگرهای ویدئویی، جوی استیک‌ها، دکمه‌ها، سوئیچ‌ها و کیبوردها از رایج‌ترین HMI ها هستند.
انواع تابلو برق
تابلوها بر اساس فاکتورهای مختلفی چون نوع ساختار، محل نصب، نوع قرارگیری، جنس محفظه، ولتاژ، کاربرد و... تقسیم‌بندی می‌شوند که بایستی هنگام سفارش موردتوچه قرار گیرند. در ادامه به برخی از این تقسیم بندی‌ها خواهیم پرداخت.
انواع تابلو برق صنعتی بر اساس نوع محل نصب
تابلوهای برق صنعتی بر اساس محیط نصب به انواع زیر دستهبندی می‌شوند:
تابلو برق محیط بسته: مورداستفاده در مکان‌های مسقف مثل سوله، انبار، سالن، کارگاه که خود به دو دسته دیواری و ایستاده تقسیم بندی می‌شوند.
تابلو برق محیط باز: مورداستفاده در محیط‌های باز که علاوه بر سایر استانداردها بایستی قادر به محافظت از تجهیزات در برابر عوامل جوی نیز باشد.
انواع تابلو برق صنعتی بر اساس نوع قرارگیری
تابلو برق ایستاده
از دسته تابلوها نیاز به پیچ کردن ندارند و به جایی مثل دیوار یا قفسه تکیه می‌کنند.
تابلو برق چند منظوره
این تابلوها نیز مانند تابلوهای ایستاده با وسیله دیگری مهار نمی‌شوند و قادرند تجهیزات الکتریکی بیشتری را در خود جای دهند.
تابلو برق مدولار
تابلو برق مدولار یکی از انواع پیشرفته تابلوهای ایستاده است که قسمت تامین کننده منبع تغذیه و فیدر بالایی و پایینی آن توسط ورقه‌های فلزی جدا شده است.
تابلو برق دیواری
تابلو برق دیواری در انواع روکار و توکار موجودند که اولی بر روی سطح و دومی در داخل دیوار نصب می شود.
تابلو برق قفسه‌ای
تابلو برق قفسه‌ای از انواع ایستاده با قابلیت نصب انواع تجهیزات اعم از محفظه‌های کنترل و مخابراتی و غیره است.
انواع تابلو برق صنعتی بر اساس نوع ساختار
تابلو قدرت و فرمان با پوشش فلزی (Metal-enclosed)
این تابلوها دارای پوشش خارجی فلزی و اتصال زمین هستند که در دو نوع تابلو برق Compartment Type و تابلو برق متال کلد موجود هستند.
Compartment Type
محفظه‌ها از هم جدا نیستند که نصب آن مستلزم ارزیابی دقیق تمامی جوانب چون شرایط محیطی است.
تابلو برق صنعتی متال کلد
محفظه‌ها از هم جدا شده‌اند که باعث میشود آسیب موجود در یکی از محفظه‌ها، محفظه دیگر را تحت تاثیر قرار ندهد.
انواع تابلو برق صنعتی بر اساس نوع جنس محفظه
تابلو برق فلزی
تابلو برق فلزی از ورقه‌های گالوانیزه ساخته و با رنگ‌های الکترواستاتیک رنگ می‌شوند. این تابلوها به سبب رسانایی خطر برق گرفتگی بیشتری دارند.
تابلو برق فولاد کربن و فولاد ضد زنگ
این تابلو برق‌ها از نظر اقتصادی مقرون‌به صرفه هستند؛ چراکه مقاومت زیادی در برابر عوامل مختلفی چون رطوبت، مواد شیمیایی، باکتری، قارچ وغیره دارند.
تابلو برق آلومینیومی
ممانعت از تداخلات الکترومغناطیسی، انعطاف‌پذیری، استحکام، سبکی و مقاومت بالا در برابر خوردگی از مزایای این نوع تابلو برق‌ها هستند.
تابلو برق پلی کربنات
انعطاف‌پذیری، مقاومت در برابر حرارت، ضربه و خراش، اسیدهای آلی و عایق بودن از مهم‌ترین مزایای این تابلو برق‌های صنعتی است.
تابلو برق فایبرگلاس
از مزایای استفاده از تابلو برق فایبرگلاس می‌توان به عایق حرارتی، مقاومت در برابر خوردگی، افزایش عمر تجهیزات به واسطه استفاده از درزگیرها، عدم زنگ زدگی، هزینه پایین، استحکام بالا اشاره کرد.
انواع تابلو برق صنعتی بر اساس نوع ولتاژ
تابلو برق‌های صنعتی براساس ولتاژ به انواع ولتاژ قوی، متوسط و ضعیف دستهبندی می‌شوند که بسته به جریان و نوع ولتاژ تجهیزات مورداستفاده قرار می‌گیرند.
تابلو برق فشار قوی (HV): دارای محدوده ولتاژ 36000 تا 40000 ولت
تابلو برق فشار متوسط (MV): دارای محدوده ولتاژ 1000 تا 36000 ولت
تابلو برق فشار ضعیف (LV): دارای محدوده ولتاژ کمتر از 1000 ولت
انواع تابلو برق صنعتی بر اساس نوع کاربرد
تابلو برق اصلی: تابلو برق اصلی جزء تجهیزات اصلی برق صنعتی است که برق را از تابلو اصلی به سایر قسمت‌ها منتقل می‌کند.
تابلو برق نیمه اصلی: تابلو برق نیمه اصلی زیر مجموعه تابلو برق اصلی است که توزیع برق بخش خاصی از یک مجموعه بر عهده دارد.
تابلو برق فرعی: تابلو برق فرعی زیر شاخه تابلو برق نیمه اصلی برای تامین برق محیط کوچک است. مانند مینیاتوری‌های برق خانگی.
تابلو برق توزیع: نوعی منبع تغذیه با حفاظت بسیار بالا است که تقسیم‌بندی جریان برق آن به‌واسطه ابزارهای متفاوتی صورت می‌گیرد.
تابلو برق کنترل: این تابلوها برای کنترل وضعیت سیستم و نمایش آن مورداستفاده قرار می‌گیرند.
تابلو برق اصلاح قدرت یا خازنی: این تابلوها با استفاده از یک خازن موجب افزایش توان و جبران توان در شبکه توزیع فشار ضعیف می‌شوند.
تابلو برق کشویی کنترل موتورها (MCC): تابلو برق کشویی همانطور که از نامشان مشخص است برای کنترل موتور مورداستفاده قرار می‌گیرند.
انواع تابلو برق صنعتی براساس فاز
تابلو برق تکفاز: جریان عبوری در تابلو برق تک فاز کمتر از 7.5 کیلووات است.
تابلو برق سه فاز: توان تابلو برق سه فاز نسبت به تابلوهای تک فاز بیشتر است و برای جریان‌های بیشتر از 7.5 استفاده می شود.
سخن پایانی
تابلو برق‌های صنعتی به طور مداوم بر کنترل های صنعتی مختلف نظارت می‌کنند. به این ترتیب به کارشناسان کمک می‌کنند تا اهداف تولید و عملیات مختلف را بر روی یک پنل کنترل و سازماندهی کنند که موجب کاهش هرگونه خطا یا نتیجه نامطلوب میشود. تابلو برق صنعتی بسته به نیاز واحد صنعتی و جنبه‌های مکانیکی ماشینآلات و تجهیزات صنعتی در انواع ساده و بسیار پیچیده قابل سفارش هستند.
