نکات کلیدی در طراحی تابلو برق صنعتی
نکات کلیدی درطراحی تابلو برق صنعتی با تجهیزات اینوت و استون
امروزه تابلو برقهای صنعتی قلب سیستمهای اتوماسیون و کنترل بهشمار میآیند. برندهای INVT و ESTUN با ارائهی محصولات متنوعی از اینورتر، سروو درایو، و PLC نقش مهمی در افزایش دقت، بهرهوری، و پایداری سیستمهای صنعتی ایفا میکنند.
استانداردIEC
استانداردهای طراحی و تست یکی از مهمترین قسمتهای فنی در طراحی تابلو برق صنعتی است، چون مشخص میکند طراحی تابلو باید چه الزامات ایمنی، الکتریکی و محیطی را رعایت کند تا هم ایمن باشد، هم با تجهیزات INVT و Estun سازگار بماند. بیشتر اینورترها PLCها سرووها و تجهیزات کنترلی INVT و Estun مطابق با استانداردهای IEC[1] طراحی و تست میشوند.
جدول استانداردهای مرتبط با تابلو برق و کنترل صنعتی
الزامات ایمنی عمومی در تابلو برقهای حاوی INVT و ESTUN
- ارت مناسب Earthing / Grounding
- تمامی شاسی تابلو بدنه درایوها (INVT) و سروو درایوها (Estun) باید به ارت اصلی متصل باشند.
- مقاومت ارت < 5 اهم (ترجیحاً < 2 اهم برای تجهیزات حساس)
حفاظت در برابر اتصال کوتاه و اضافه جریان
- استفاده از فیوز یا کلید مینیاتوری (MCB/MCCB) متناسب با جریان ورودی هر تجهیز
- نکته قابل توجه این که تمامی تجهیزات اینوت واستون می توانند از موتور در برابر اضافه جریان و واتصال کوتاه محافظت نمایند.
تهویه و کنترل دما
- تهویه اجباری (فن تابلو) برای جلوگیری از Overheat ضروری است.
ایزولاسیون سیگنالها و توان
- سیگنالهای کنترلی مثلاً از PLC از مسیر توان (ورودی/خروجی درایو) جدا عبور داده شوند.
- استفاده از فیلتر EMI/RFI در ورودی درایو جهت کاهش نویز الزامی است.
برچسبگذاری و شمارهگذاری سیمها
طبق IEC 60204 و استاندارد ملی 17000 ایران سیمها ترمینالها و تجهیزات باید دارای لیبل خوانا باشند.
اجزای اصلی تابلو برق صنعتی
تابلو برق معمولاً از سه بخش کلی تشکیل می شود:
بخش قدرت Power Section
- فیلتر EMI / Line Reactor
- کاهش نویزهای الکترومغناطیسی EMI تولید شده توسط اینورترها و سروو درایوها برای جلوگیری از تداخل با PLC و HMI
- مقاومت ترمز Brake Resistor
- در هنگام توقف سریع موتورانرژی جنبشی به صورت حرارتی در این مقاومت تخلیه میشود تا از آسیب به درایو جلوگیری کند.
بخش فرمان و کنترل Control Section
- PLC[1]
- مغز سیستم کنترلی تابلو است. تمام ورودیها و خروجیها را پردازش میکند و بر اساس منطق برنامه فرمان میدهد.
- HMI[2]
- نمایشگر لمسی برای تنظیم پارامترها و مشاهده وضعیتها به طور کلی ارتباط انسان با ماشین است.
بخش ایمنی و حفاظت Safety & Protection Section
- ارت Earth / Ground
- اتصال بدنه تابلو بدنه موتور و شینهها به زمین برای جلوگیری از برقگرفتگی
- کلید اضطراری Emergency Stop / E-Stop
- قطع سریع برق تابلو و تجهیزات در شرایط خطرناک
رعایت طراحی مکانیکی اصولی علاوه بر ایمنی، موجب کاهش نویز، افزایش طول عمر تجهیزات، و سهولت نگهداری میشود. در پروژههایی که از ترکیب تجهیزات INVT و Estun استفاده میشود، رعایت فاصلهی مناسب، تهویه مؤثر و سیمکشی منظم اهمیت دوچندان دارد.
تجهیزات حفاظتی مورد نیاز برای سیستمهای اینوت و استون
حفاظت عمومی تابلو برق
- در هر تابلو برق صنعتی که از درایو (اینورتر یا سروو) استفاده میشود باید حفاظتهای زیر لحاظ شود.
- کلید اصلی Main Switch)) برای قطع برق کل تابلو برق معمولاً از نوع MCCB یا ACB انتخاب میشود.
- فیوز یا کلید مینیاتوری MCB)) برای حفاظت از مدارهای فرمان و تغذیه فرعی.
- ارت Earthing)) برای ایمنی اپراتور و جلوگیری از تخلیه الکترواستاتیک.
- برقگیر Surge Arrester)) برای محافظت در برابر نوسانات و ضربههای ولتاژ Surge)) بهویژه در مناطق دارای صاعقه یا نویز زیاد.
تجهیزات حفاظتی برای اینورترهای INVT
- اینورترها از قطعات حساسی مانند IGBT تشکیل شدهاند بنابراین حفاظت دقیق ضروری است
- فیوز یا کلید حفاظتی ورودی MCB یا MCCB جریان ۱٫۵ تا ۲ برابر جریان نامی اینورتر انتخاب می شوند.
- هدف جلوگیری از آسیب در اتصال کوتاه یا جریان لحظهای زیاد.
- چوک ورودی AC Line Reactor
- کاهش هارمونیکها و محافظت در برابر نوسانات شبکه
- نصب در ورودی اینورتر توصیه میشود مخصوصاً اگر فاصله کابل تا منبع زیاد باشد.
- فیلتر( EMI / RFI)
- برای کاهش نویز الکترومغناطیسی (نویز برگشتی به شبکه)
- معمولاً در ورودی اینورتر نصب میشود.
- چوک خروجی Output Reactor
- محافظت از موتور در برابر پالسهای تیز ولتاژ خروجی اینورتر
- در کابلهای طولانی بین اینورتر و موتور ضروری است.
- ترمیستور موتور (PTC) یا (NTC)
- برای اندازه گیری دمای موتور و جلوگیری از سوختن سیمپیچها
- به ورودی حفاظتی اینورتر متصل میشود.
انواع سیم کشی در تابلو برق های صنعتی
بر اساس نوع مدار
- سیم کشی قدرت Power Wiring
- برای انتقال جریان اصلی برق (معمولاً ۳ فاز یا تک فاز)
- تغذیه موتورها هیترها ترانسها و تجهیزات قدرت
- از سیمها یا کابلهایی با سطح مقطع بالا استفاده میشود (مثلاً ۴، ۶، ۱۰، ۱۶ و بالاتر)
- معمولاً در بخش پایین تابلو نصب میشوند.
- سیم کشی فرمان Control Wiring))
- برای مدارهای فرمان و کنترل (مثلاً کنتاکتور رله بوبین و تایمر)
- جریان بسیار کم (معمولاً کمتر از ۲ آمپر)
- سیمهای نازک تر (۰.۷۵ تا ۱.۵ میلیمتر مربع)
- رنگ بندی مشخص (مثلاً قرمز برای فاز فرمان آبی برای نول)
- سیم کشی سیگنال یا ابزار دقیق Signal / Instrument Wiring))
- برای انتقال سیگنالهای آنالوگ و دیجیتال بین PLC سنسورها و ترانسمیترها
- معمولاً از کابلهای شیلددار (Screened Cable) استفاده میشود تا نویز کاهش یابد.
- ولتاژ پایین (۲۴VDC یا کمتر)
