مهمترین الزامات تابلو فشار ضعیف (LV)
انواع الزامات تابلو فشار ضعیف
برای طراحی، ساخت و استفاده از تابلوهای برق فشار ضعیف، باید استانداردهای خاصی را رعایت کرد تا هم ایمنی افراد حفظ شود و هم دستگاهها بهدرستی کار کنند. این الزامات تابلو فشار ضعیف به چندین بخش اصلی تقسیم میشوند:
1. الزامات دسترسی برای پرسنل
برای اینکه فقط افراد بتوانند به بخشهای برقدار دسترسی داشته باشند، قوانین زیر وجود دارد:
- استفاده از قفل و ابزار: درب تابلوها معمولاً قفل است و برای باز کردن آنها به ابزار خاصی نیاز است. این کار باعث میشود افراد غیرمسئول نتوانند درب را باز کنند.
- سیستم اینترلاک (قفل ایمنی): اگر برای باز کردن درب، قفل ایمنی موقتاً غیرفعال شود، سیستم باید طوری طراحی شده باشد که به محض بستن دوباره درب، آن قفل ایمنی بهصورت اتومات فعال شود.
2. الزامات مربوط به تعمیرات و نگهداری
گاهی لازم است یک بخش از تابلو را در حالی که بقیه قسمتها برق دارند، تعمیر کرد. برای این کار باید بین سازنده و اپراتور توافق صورت بگیرد و روشهای زیر برای حفظ ایمنی به کار رود:
- رعایت فاصله: ایجاد فاصله کافی بین قسمتی که تعمیر میشود و بخشهایی که هنوز برق دارند.
- طراحی هوشمند قطعات: قطعات طوری ساخته شوند که هنگام تعمیر، نیاز به جابهجایی یا جدا کردن کامل آنها نباشد.
- موانع فیزیکی: استفاده از حفاظها و موانعی که اجازه نمیدهد دست تعمیرکار با بخشهای برقدار کناری برخورد کند.
- پوشش ترمینالها: استفاده از سپرهای محافظ روی محل اتصال سیمها (ترمینالها) برای جلوگیری از تماس ناخواسته.
- جداسازی محفظهها: قرار دادن هر بخش در یک محفظه جداگانه تا دسترسی به سایر قسمتها محدود شود.
- تجهیزات حفاظتی اضافه: استفاده از وسایل ایمنی خاصی که خودِ سازنده برای آن تابلو پیشنهاد داده است.
3. الزامات توسعه در تابلو توزیع فشار ضعیف
گاهی در پروژهها نیاز است در حالی که تابلو روشن و در حال کار است، واحدها یا بخشهای جدیدی به آن اضافه شود. برای این کار باید به موارد زیر دقت کرد:
- خطر نصب در حالت برقدار: به طور کلی، نباید شینهها (Busbars) و واحدهای جدید را زمانی که جریان برق وصل است نصب یا متصل کرد.
- شرط توسعه در زمان فعالیت: این کار فقط زمانی مجاز است که تابلو از همان ابتدا مخصوص «توسعه در حالت برقدار» طراحی شده باشد. در غیر این صورت، برای حفظ ایمنی حتماً باید قبل از شروع کار، برق سیستم را قطع کرد.
4. الزامات دقیق هادیها و اتصال آنها
برای اینکه تابلو در دراز مدت عملکرد ایمن و درستی داشته باشد، رعایت این چهار نکته در مورد هادیها ضروری است:
1. ویژگیهای عمومی هادیها
- مقاومت فیزیکی: سیمها و کابلها باید به اندازهای قوی باشند که در برابر فشار، لرزش یا ضربههایی که هنگام کار به آنها وارد میشود، آسیب نبینند.
- نظم و چیدمان: سیمکشی باید در مسیرهای مشخص و به صورت منظم انجام شود. این کار باعث میشود تعمیرات آسانتر شده و از خطر اتصالی (اتصال کوتاه) جلوگیری شود.
- عایقبندی متناسب با محیط: پوشش سیمها باید با توجه به شرایط محل نصب (مثل میزان دما، رطوبت یا وجود مواد شیمیایی) انتخاب شود تا از تماس مستقیم با برق جلوگیری کند.
- اتصال صحیح به قطعات: انتخاب هادی مناسب و نحوه وصل کردن آن به تجهیزاتی مثل کلیدها و قطعکنندههای مدار، نقش کلیدی در ایمنی و کارایی کل تابلو دارد.
2. هادیهای لخت و عایقدار
برای نصب و استفاده از سیمها در داخل تابلو، رعایت این موارد برای حفظ ایمنی و دوام سیستم ضروری است:
- تناسب با ولتاژ: سیمها باید حتماً برای ولتاژ مدار مورد نظر مناسب باشند.
- پایداری اتصالات: محل اتصال قطعات باید در برابر گرما، لرزش و فرسودگی عایقها مقاوم باشد و در اثر انبساط حرارتی یا واکنشهای شیمیایی بین فلزات، تغییری نکند.
- ممنوعیت لحیمکاری در مسیر: استفاده از سیمهای لحیم شده در وسط مسیر یا برای وصل کردن دو هادی به هم در ترمینالها مجاز نیست.
- حفاظت از لایه عایق: سیمهایی که فقط یک لایه عایق دارند نباید با بخشهای برقدار دیگر تماس داشته باشند. همچنین تماس سیم با لبههای تیز تابلو (که باعث بریدگی عایق میشود) کاملاً ممنوع است.
- سیمکشی روی درب تابلو: سیمهایی که به نمایشگرهای روی درب متصل میشوند، باید طوری قرار گیرند که با باز و بسته شدن درب، آسیبی نبینند.
- محدودیت لحیمکاری در محیطهای پرلرزش: در جاهایی مثل کشتی، جرثقیل یا ماشینآلات سنگین، نباید از سیمهای رشتهای لحیمشده استفاده کرد، چون لرزش باعث ضعیف شدن اتصال آنها میشود.
- ظرفیت ترمینالها: هر سیم باید به یک ترمینال جداگانه وصل شود، مگر اینکه آن ترمینال مخصوصِ اتصال چند سیم طراحی شده باشد.
3. انتخاب و نصب هادیهای برقدار و حفاظت نشده
در مورد سیمهایی که حفاظ ندارند، هدف اصلی جلوگیری از «اتصال کوتاه» (بین دو فاز یا فاز و زمین) است:
- جلوگیری از برخورد: مسیر سیمکشی باید طوری طراحی شود که به هیچ وجه امکان برخورد سیمهای برقدار با یکدیگر یا با بدنه فلزی تابلو وجود نداشته باشد.
- محدودیت فاصله برای ایمنی: طول تجهیز حفاظتی (مانند فیوز یا کلید حفاظتی) در محل نصب نباید بیشتر از ۳ متر باشد تا در صورت بروز مشکل، سیستم حفاظتی بتواند سریعاً عمل کرده و از آسیب جلوگیری کند.
4. شناسایی هادیهای اصلی و کمکی
سازنده تابلو موظف است تمام سیمهای اصلی و کمکی را بهطور دقیق مشخص کند تا هر فردی با نگاه به تابلو یا نقشهها، وظیفه هر سیم را تشخیص دهد.
- روش شناسایی: استفاده از رنگهای استاندارد، نمادهای واضح و شمارهگذاری روی ترمینالها.
- هماهنگی با نقشه: تمام علائم روی سیمها باید دقیقاً با نقشههای سیمکشی یکی باشد تا اشتباهی رخ ندهد.
- استانداردها: این شناسایی باید طبق استانداردهای جهانی (مثل IEC 60445) انجام شود تا نگهداری از تابلو در همه جا امکانپذیر باشد.
5. شناسایی هادی حفاظتی
هادی حفاظتی (PE, PEN):
سیم حفاظتی که با علامتهای PE یا PEN شناخته میشود، نقش حیاتی در ایمنی دارد و روش شناسایی آن به شرح زیر است:
- رنگ مخصوص: تنها ترکیب مجاز برای این سیم، استفاده از دو رنگ سبز و زرد بهصورت راه راه است.
- ممنوعیت: استفاده از ترکیب سبز و زرد برای هیچ سیم دیگری مجاز نیست.
- طول سیم: اگر سیم روکشدار باشد، این رنگبندی باید در تمام طول سیم (از ابتدا تا انتها) رعایت شده باشد.
هادی خنثی (N):
سیم خنثی که با حرف N نشان داده میشود، برای جلوگیری از خطای نصب باید به این صورت مشخص شود:
- رنگ مخصوص: تنها رنگ مجاز برای شناسایی سیم خنثی، رنگ آبی است.
- محل نمایش: این رنگ آبی باید در تمام طول سیم یا حداقل در محلهای اتصال بهوضوح دیده شود.
- استاندارد: طبق استاندارد IEC 60446، رنگ آبی نباید برای هیچ سیم دیگری (بهجز نول) استفاده شود.
5. الزامات عملکردی در تابلو برق فشار ضعیف
1. خواص دیالکتریک
تابلو برق باید طوری ساخته شود که در شرایط مختلف (مثل نوسانات شدید یا جرقه) آسیب نبیند و ایمنی آن حفظ شود. هر مدار داخل تابلو باید در برابر دو نوع «اضافه ولتاژ» مقاوم باشد:
- اضافه ولتاژهای موقت (نوسانات شبکه): اینها نوساناتی هستند که ممکن است در فرکانس معمولی برق (۵۰ یا ۶۰ هرتز) رخ دهند. برای اطمینان از این مورد، «آزمایش ولتاژ فرکانس قدرت» انجام میشود تا معلوم شود عایقهای جامدِ دستگاه در شرایط کاریِ عادی دوام میآورند یا خیر.
- اضافه ولتاژهای گذرا (شوکهای ناگهانی): اینها ولتاژهای بسیار شدید و سریعی هستند که بر اثر «صاعقه» یا «کلیدزنی ناگهانی» ایجاد میشوند. برای تأیید مقاومت در برابر این شوکها، «آزمایش ولتاژ ضربه» انجام میشود.
2. ولتاژ قابل تحمل فرکانس قدرت
مدار باید آنقدر قوی باشد که اگر ولتاژ برق شهر برای مدت کوتاهی زیاد شد، عایق سیمها و قطعات از بین نرود.
ولتاژ نامی عایق در هر مدار (یعنی بیشترین ولتاژی که عایق میتواند تحمل کند)، باید همیشه مساوی یا بیشتر از حداکثر ولتاژی باشد که آن مدار با آن کار میکند. این کار باعث میشود در صورت افزایش ولتاژ، عملکرد سیستم مختل نشود.
3. ولتاژ قابل تحمل ضربه
برای اینکه قطعات تابلو در برابر ولتاژهای ناگهانی و شدید آسیب نبینند، رعایت این نکات ضروری است:
- فاصله ایمنی: در مدارهای اصلی، فاصله آزاد (فضای خالی) بین قطعات برقدار با یکدیگر و همچنین با بدنه (زمین) باید به اندازهای باشد که ولتاژ ضربه باعث جرقه یا خرابی نشود. این فاصله به ولتاژ کاری مدار بستگی دارد.
- مدارهای کمکی: اگر مدارهای کمکی به مدار اصلی وصل باشند، باید همان مقاومت را داشته باشند. اما اگر مستقل باشند، ممکن است استانداردهای متفاوتی برای تحمل ولتاژ داشته باشند.
4. حفاظت از وسایل حفاظتی در برابر اضافه ولتاژ (SPD)
برای محافظت از تابلو در برابر صاعقه یا نوسانات شدید ناشی از کلیدزنی، از SPD استفاده میشود:
- نحوه اتصال: برای اینکه این قطعات بهترین عملکرد را داشته باشند، باید مستقیماً به شینههای اصلی تابلو وصل شوند تا بلافاصله اضافه ولتاژ را دفع کنند.
- ایمنی خود قطعه: این وسیله باید طوری طراحی شده باشد که در صورت بروز اتصال کوتاه، بدون نیاز به تجهیزات اضافی از خودش محافظت کند (مطابق دستورالعمل سازندهاش).
5. محدودیتهای افزایش دما
گرم شدن بیش از حد قطعات داخلی تابلو خطرناک است. قوانین کنترل دما به این شرح است:
- شرط دمای محیط: این قوانین زمانی اعمال میشوند که دمای هوای اطراف تابلو حداکثر ۳۵ درجه سانتیگراد باشد.
- تعریف افزایش دما: منظور از افزایش دما، «اختلاف» بین دمای خود قطعه و دمای هوای بیرون تابلو است. این اختلاف نباید از حد مجاز فراتر برود تا به قطعات آسیبی نرسد.
- تأیید ایمنی عایقها: سازنده باید ثابت کند که دمای قطعات در حال کار، با تحمل حرارتی عایق آنها (بر اساس استانداردهایی مثل IEC 60216 یا IEC 60085) کاملاً هماهنگی دارد.
6. حفاظت در برابر اتصال کوتاه
وقتی در یک سیستم برق، اتصال کوتاه رخ میدهد، جریان بسیار زیادی بهطور ناگهانی عبور میکند که گرمای شدید و نیروهای فیزیکی تخریبکنندهای تولید میکند.
تابلو باید طوری ساخته شود که بتواند در برابر این فشارها و گرمای زیاد مقاومت کند، بدون اینکه قطعات داخلی آن ذوب شوند یا از جای خود کنده شوند.
حفظ ایمنی: این مقاومت باید به گونهای باشد که پس از برطرف شدن مشکل، ایمنی تابلو همچنان پابرجا بماند.
روشهای کاهش خطرات اتصال کوتاه
برای اینکه آسیبهای ناشی از اتصال کوتاه به حداقل برسد، از دو روش اصلی استفاده میشود:
تجهیزات محدودکننده: استفاده از وسایلی مثل «سلفها» یا کلیدهای خاص که شدتِ جریانِ اتصال کوتاه را قبل از اینکه به بقیه بخشها آسیب بزند، کم میکنند.
وسایل قطعکننده (حفاظتی): نصب قطعاتی مثل «کلیدهای اتوماتیک (بریکر)» یا «فیوزها» که به محض بروز مشکل، برق را قطع میکنند.
قدرت قطع (در سیستمهای TT): طبق استانداردهای مهندسی، کلیدهای حفاظتی باید آنقدر قوی باشند که بتوانند جریانِ خطایِ شدید (چه بین دو سیمِ فاز و چه بین فاز و زمین) را بدون اینکه خودشان منفجر شوند یا آسیب جدی ببینند، قطع کنند.
طراحی هوشمند: تابلو باید تحت حمایت یک وسیله حفاظتی (SCPD) باشد؛ یعنی طوری طراحی شود که اگر حادثهای رخ داد و وسیله حفاظتی عمل کرد، سیستم همچنان در وضعیت ایمن باقی بماند و خطرِ فوری ایجاد نکند.
آیا این مقاله برایتان مفید بود؟
