در حال لود شدن آکادمی...
مشخصات نامی و عایق تابلو برق فشار ضعیف

مشخصات نامی و عایق تابلو برق فشار ضعیف

آشنایی با مشخصات عایقی تابلو برق فشار ضعیف

عایق تابلو برق، باید عایق‌بندی مناسبی داشته باشد. در ادامه با ویژگی‌های مهم عایقی این تابلوها آشنا می‌شویم:

۱. سطح ولتاژ و مقاومت عایقی:

این تابلوها معمولاً برای ولتاژ تا ۱۰۰۰ ولت AC طراحی می‌شوند. طبق استاندارد IEC 61439، عایق این تابلوها باید بتواند حداقل ۲ کیلوولت ولتاژ را به مدت یک دقیقه بین فاز و زمین تحمل کند.

۲. جنس و کیفیت مواد عایق تابلو برق:

در قطعات داخلی مثل باسبارها و کلیدها، از مواد «ترموست» یا «ترموپلاست» استفاده می‌شود. این مواد باید کلاس حرارتی مناسبی (مثل کلاس B یا F) داشته باشند تا در برابر حرارت، رطوبت و آلودگی محیط مقاوم باشند.

۳. فواصل ایمنی برای جلوگیری از جرقه:

برای جلوگیری از اتصال کوتاه و قوس الکتریکی، دو نوع فاصله بین قطعات رعایت می‌شود:

  1. فاصله هوایی (Clearance): کمترین فاصله بین دو قطعه در هوا.
  2. فاصله خزشی (Creepage): کمترین فاصله بین دو قطعه روی سطح عایق.

این فواصل بر اساس ولتاژ کاری و میزان آلودگی محیط طراحی می‌شوند.

آشنایی با تابلو برق فشار ضعیف | مطابق با استاندارد IEC 61439

ویژگی‌های عایق تابلوهای برق

1. فاصله هوایی (clearance)

فاصله هوایی کوتاه‌ترین مسیری است که بین دو قطعه رسانا (مثل دو سیم یا دو شینه) از طریق هوا وجود دارد.

این همان فاصله‌ای است که جرقه برق می‌تواند در فضای خالی بین دو قطعه جا‌به‌جا شود. رعایت این فاصله طبق استاندارد برای جلوگیری از جرقه و اتصالات ناخواسته حیاتی است.

2. فاصله خزشی (creepage distance)

فاصله خزشی کوتاه‌ترین مسیر بین دو قطعه رسانا است که در امتداد سطح ماده عایق (مثل بدنه پلاستیکی یا مقره‌ها) اندازه‌گیری می‌شود.

اگر برق بخواهد به جای هوا، از روی «سطح» عایق حرکت کند و به قطعه دیگر برسد، این مسیر را فاصله خزشی می‌گویند. این فاصله برای جلوگیری از نشتی جریان و آسیب به تجهیزات بسیار مهم است.

3. اضافه ولتاژ (overvoltage)

زمانی که مقدار ولتاژ از حد معمول و ایمن خود فراتر رود، اضافه ولتاژ رخ داده است. به طور دقیق‌تر، هرگاه ولتاژ لحظه‌ای (پیک) از مقدار ولتاژ پایدار در شرایط عادی بیشتر شود، با این پدیده روبرو هستیم.

4. اضافه ولتاژ موقت (temporary overvoltage)

این نوع افزایش ولتاژ با همان فرکانس معمولی شبکه (۵۰ یا ۶۰ هرتز) رخ می‌دهد. مدت زمان آن نسبت به بقیه انواع طولانی‌تر است و معمولاً چند ثانیه طول می‌کشد. 

5. اضافه ولتاژ گذرا (transient overvoltage)

این پدیده یک افزایش ناگهانی و بسیار کوتاه در ولتاژ است که معمولاً فقط چند میلی‌ثانیه طول می‌کشد. این ولتاژ می‌تواند نوسانی (مثل موج) یا غیرنوسانی باشد، اما خیلی سریع کاهش یافته و از بین می‌رود (میرا می‌شود).

6. ولتاژ مقاومت در برابر فرکانس توان (power-frequency withstand voltage)

این ولتاژ در واقع یک آزمون برای سنجش کیفیت عایق تابلو برق است. مقدار مشخصی از ولتاژ سینوسی (با فرکانس ۵۰ یا ۶۰ هرتز) است که در شرایط استاندارد به تجهیزات اعمال می‌شود.

تجهیز باید بتواند این ولتاژ را بدون آسیب یا شکست عایق تحمل کند. این مقدار به صورت موثر (r.m.s) اندازه‌گیری می‌شود.

7. ولتاژ مقاومت در برابر ضربه (impulse withstand voltage) 

این عدد نشان‌دهنده بالاترین مقدار ولتاژ لحظه‌ای (پیک) است که به صورت یک ضربه ناگهانی به تجهیز اعمال می‌شود. تجهیز باید بتواند این ضربه را بدون آنکه عایقش خراب شود، تحمل کند.

8. آلودگی (pollution)

به هر نوع ماده خارجی (جامد، مایع یا گاز) گفته می‌شود که روی سطح عایق قرار بگیرد و باعث کم شدن مقاومت آن شود.

9. درجه آلودگی (pollution degree of environmental conditions)

عددی است که نشان می‌دهد شرایط محیطی چقدر می‌تواند روی تجهیزات اثر منفی بگذارد. 

عوامل موثر: میزان گرد و غبار، نمک، گازهای خاص یا رطوبت موجود در هوا. 

اگر این مواد روی عایق بنشینند، مقاومت آن را کم کرده و راه را برای عبور جریان برق باز می‌کنند. هرچه «درجه آلودگی» بالاتر باشد، خطر آسیب به تجهیزات بیشتر است.

10. رده اضافه ولتاژ (overvoltage category of a circuit or within an electrical system)

عددی است که نشان می‌دهد یک سیستم چقدر در معرض ولتاژهای ناگهانی و شدید (مثل صاعقه یا قطع و وصل برق) قرار دارد. این رده بر اساس ولتاژ نامی و تجهیزات حفاظتی مدار تعیین می‌شود. هرچه این رده بالاتر باشد، تجهیزات باید در برابر ضربه‌های ولتاژی قوی‌تری مقاوم باشند.

11. tracking

به ایجاد تدریجی مسیرهای رسانا روی سطح یک ماده عایق گفته می‌شود. وقتی سطح عایق تحت فشار الکتریکی باشد و هم‌زمان آلودگی‌هایی مثل رطوبت یا نمک روی آن بنشیند، عایق به مرور خاصیتش را از دست می‌دهد و جریان برق راهی برای عبور از روی سطح آن پیدا می‌کند.

12. تخلیه (disruptive discharge)

حالتی است که عایق به‌طور کامل شکست می‌خورد و دیگر نمی‌تواند جلوی عبور برق را بگیرد. در این لحظه جریان از عایق عبور کرده و اختلاف ولتاژ بین دو نقطه به صفر یا نزدیک به صفر می‌رسد.

مشخصات نامی در تابلو برق فشار ضعیف

مشخصات نامی، مقادیر عملکردی و محدودیت‌های تابلوهای برق فشار ضعیف را تعریف می‌کنند:

1. مقدار اسمی (nominal value)

عددی است که فقط برای نام‌گذاری و شناسایی یک قطعه یا سیستم استفاده می‌شود (مثلاً وقتی می‌گوییم سیستم ۴۰۰ ولت).

2. مقدار نامی (rated value)

مقدار مشخصی از یک کمیت (مثل ولتاژ، جریان یا توان) است که سازنده تعیین می‌کند دستگاه می‌تواند در شرایط استاندارد و مشخص، تحت آن مقدار بدون مشکل کار کند.

3. مقدار محدود کننده (limiting value)

به بیشترین یا کمترین مقدار جاری گفته می‌شود که یک کمیت (مثل ولتاژ یا جریان) می‌تواند داشته باشد.

4. جریان اتصال کوتاه (short-circuit current (Ic))

نوعی اضافه جریان است که وقتی عایق خراب شود یا هادی‌ها ناخواسته به هم برخورد کنند، در مدار ایجاد می‌شود.

5. جریان اتصال کوتاه احتمالی (prospective short-circuit current (Icp))

 بیشترین جریانی است که در صورت وقوع یک خطای کامل (با مقاومت بسیار کم) در ورودی تابلو ایجاد می‌شود. این عدد نشان‌دهنده شدت خطای واقعی در آن نقطه از شبکه است.

6. جریان قطع (cut off current; let through current)

بیشترین مقدار لحظه‌ای جریانی است که در زمان وقوع خطا، قبل از اینکه فیوز یا کلید عمل کند، از مدار عبور می‌کند. این عدد نشان می‌دهد تجهیز حفاظتی چقدر در محدود کردن جریان خطا توانایی دارد.

7. ولتاژ نامی (Un)

ولتاژ نامی، بالاترین مقدار مؤثر (r.m.s) ولتاژ متناوب (a.c.) یا ولتاژ مستقیم (d.c.) است که توسط سازنده مجموعه الکتریکی (Assembly) اعلام می‌شود. در مدارات سه‌فاز، این مقدار ولتاژ بین فازها است.

8. ولتاژ عملیاتی نامی (Ue)

بالاترین مقدار مؤثر ولتاژ (AC یا DC) است که سازنده برای تابلو اعلام می‌کند. در سیستم‌های سه فاز، منظور ولتاژ بین دو فاز است.

9. ولتاژ عایق نامی (Ui)

ولتاژی است که سازنده اعلام می‌کند و در کنار «جریان نامی»، محدوده دقیق کاربرد و عملکرد تابلو را مشخص می‌کند. این ولتاژ نشان می‌دهد دستگاه در چه شرایطی بهترین کارایی را دارد.

10. ولتاژ مقاومت ضربه نامی (Uimp)

این عدد نشان‌دهنده توانایی تابلو در تحمل اضافه ولتاژهای ناگهانی و بسیار سریع است. مقاومت تابلو در برابر ضربه‌های ولتاژی ناشی از صاعقه یا قطع و وصل‌های شدید (کلیدزنی) را نشان می‌دهد تا عایق دچار شکست نشود.

11. جریان نامی (In)

این مقدار، حداکثر جریانی است که تابلو می‌تواند به‌طور همیشگی و پیوسته از خود عبور دهد. عبور این جریان نباید باعث شود دمای بخش‌های مختلف تابلو از حد مجاز بالاتر برود.

12. جریان پیک مقاومت نامی (rated peak withstand current (Ipk))

بیشترین مقدار «لحظه‌ای» جریانی است که در زمان وقوع اتصال کوتاه به تابلو وارد می‌شود. این عدد نشان می‌دهد تابلو چقدر قدرت دارد تا در برابر ضربه شدید و ناگهانی اتصال کوتاه (از نظر مکانیکی و الکتریکی) مقاومت کند و متلاشی نشود.

13. جریان اتصال کوتاه مقاومت کوتاه مدت نامی (rated short-time withstand current (Icw))

این مقدار نشان‌دهنده توانایی حرارتی و مکانیکی تابلو در تحمل جریان اتصال کوتاه برای یک زمان مشخص (معمولاً چند ثانیه) است. تابلو باید بتواند جریان سنگین خطا را تا زمانی که کلیدهای حفاظتی عمل کنند (مثلاً ۱ یا ۳ ثانیه)، بدون اینکه ذوب شود یا آسیب جدی ببیند، تحمل کند.

14. جریان اتصال کوتاه مشروط نامی (rated conditional short-circuit current (Icc))

این مقدار نشان‌دهنده جریان خطایی است که تابلو می‌تواند با کمک یک دستگاه حفاظتی (مثل فیوز یا کلید) تحمل کند. 

تابلو باید بتواند در مدت‌زمانی که طول می‌کشد تا دستگاه حفاظتی عمل کند و خطا را قطع کند، جریان اتصال کوتاه را بدون آسیب دیدن تحمل نماید.

15. ضریب تنوع نامی (rated diversity factor – RDF)

این ضریب عددی است که توسط سازنده اعلام می‌شود و نسبت بارگذاری هم‌زمان مدارها را مشخص می‌کند. 

از آنجا که کارکرد هم‌زمان همه مدارها باعث تولید گرمای زیادی می‌شود، این ضریب نشان می‌دهد که خروجی‌های تابلو تا چه حد می‌توانند به‌طور هم‌زمان و پیوسته بارگیری شوند، بدون اینکه اثرات حرارتی آن‌ها به تجهیزات آسیب بزند.

16. فرکانس نامی (fn)

مقداری است که سازنده برای طراحی و کارکرد درست مدارهای تابلو تعیین می‌کند (مثلاً ۵۰ یا ۶۰ هرتز). تمام تجهیزات و محاسبات تابلو بر اساس این فرکانس پایه انجام شده است.

آموزش طراحی تابلو برق با نرم‌افزار ایپلن
شروع آموزش

آیا این مقاله برایتان مفید بود؟

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *