تجهیزات تابلو برق صنعتی

تجهیزات تابلو برق صنعتی

در تمامی تابلو برق‌ های صنعتی دو نوع تجهیزات اعم از تجهیزات قدرت و تجهیزات فرمان وجود دارد . تجهیزات قدرت شامل کنتاکتور های صنعتی ، کلید های حرارتی و فیوز های سه فاز و تک فاز و فیوز های قدرت و….است و تجهیزات فرمان نیز شامل رله‌ های شیشه‌ ای و کلید های کنترل و منبع تغذیه و کنترل فاز ترمینال‌ های فرمان و … است.ما در این مقاله قصد داریم در رابطه با تجهیزات تابلو برق صنعتی که شامل تجهیزات قدرت و فرمان مورد استفاده در یکی از تابلو های PLC مونتاژ شده در مجموعه پدیده الکتریک است ، صحبت بکنیم.

پدیده الکتریک بهترین سازنده تابلو برق صنعتی در اصفهان با مجموعه ای کامل از مهندسی سخت افزار و نرم افزار ، نقشه کشی ، ساخت و مونتاژ می باشد . برای سفارش تابلو برق صنعتی ، اجرا ، نصب زیر نظر مجرب ترین متخصصین برقکار صنعتی یا دریافت مشاوره ی تخصصی برای خرید تجهیزات تابلو برق صنعتی می توانید با شماره ی ۰۹۱۳۳۸۹۴۳۸۸ تماس بگیرید.

اگر بخواهیم از ورودی تابلو برق شروع بکنیم ، سه فاز ورودی از سمت چپ تابلو وارد یک مینیاتوری سه فاز ۶۳ آمپر می گردد لازم به ذکر است رنج آمپر این مینیاتوری بر حسب آمپراژ تجهیزات مصرفی در کل تابلو اعم از تجهیزات کنترلی داخل تابلو و همچنین آمپر مصرف کننده‌ های متصل به تابلو برق محاسبه می گردد.

کلید مینیاتوری

کلید های مینیاتوری که یکی از تجهیزات تابلو برق صنعتی است بر اساس سرعت قطع و وصل و تعداد پل تقسیم بندی می‌گردد، اگر بخواهیم به طور خلاصه در رابطه با انواع تیپ‌ های کلید های مینیاتوری صحبت بکنیم می توانیم آنها را به شرح زیر تقسیم بندی بکنیم :

1.کلیدهای مینیاتوری تیپ B(تند کار مخصوص روشنایی)

2.کلیدهای مینیاتوری تیپ C(کندکار  مخصوص موتوری)

3.کلیدهای مینیاتوری تیپ  D( ترانسفورماتوری)

4.کلیدهای مینیاتوری تیپ z(تیپ حساس)

علت استفاده از کلید مینیاتوری سه پل در این تابلو برق حفاظت کل مدار در برابر خطا های اتصال کوتاه و اضافه بار می باشد که خطا های اتصال کوتاه در کمتر است ۵ میلی ثانیه و خطاهای اضافه بار در حدود ۲ ثانیه الی ۲ دقیقه قابل تشخیص است. نکته‌ ای که باید به آن توجه کنید این است که برای انتخاب کلید مینیاتوری باید به ولتاژ و جریان نامی توجه بفرمایید.

باکس انشعاب

خوب حالا به تجهیز بعدی استفاده شده در تابلو برق می پردازیم و آن تجهیز باکس انشعاب نام دارد همانطور که مشخص است سه فاز ورودی پس از محافظت توسط کلید مینیاتوری سه فاز ، وارد این باکس انشعاب می شود و به این نحو می‌توانیم سه فاز مورد نیاز خود را برای کنتاکتورها و کلید حرارتی‌ ها تامین کنیم و همچنین تجهیزاتی که نیاز به برق تک فاز دارند مانند رله‌ ها و ssr و …  را بایاس کنیم.

ترمینال های فیوز دار

تجهیز تابلو برق صنعتی بعدی که در این تابلو باید استفاده شده است ترمینال‌ های فیوزدار می‌باشد که در داخل این ترمینال‌ ها میتوان انواع فیوز های شیشه‌ ای را در آمپر های مختلف نصب نمود که ما در این تابلو برای محافظت از لامپ‌ های سیگنال روی درب و همچنین محافظت از PLC در برابر سیگنال‌ های ورودی و سیگنال‌ های خروجی از ترمینال‌ های فیوز دار استفاده کرده‌ ایم.

لازم به ذکر است که این تجهیز دارای یک لامپ نمایشگر قرمز رنگ بر روی خود می‌باشد که در هنگام سوختن فیوز شیشه‌ ای به هر علت، این لامپ روشن خواهد شد و ما می‌ توانیم متوجه بشویم که فیوز مربوط به این قسمت سوخته است و باید فیوز آن جایگزین گردد.

رله کنترل فاز

کنترل فاز یا رله کنترل فاز یکی دیگر از تجهیزات تابلو برق صنعتی است که تجهیزات مورد استفاده در تابلو و همچنین مصرف کننده‌ های متصل به آن را در برابر افزایش و یا کاهش ولتاژ ، عدم تقارن ، جابجایی فاز ها و همچنین قطع فاز محافظت می نماید.

اگر بخواهیم توضیحات کامل‌ تری نسبت به این تجهیز تابلو برق صنعتی ارائه کنیم : میتوان گفت این تجهیز دارای سه ترمینال به نام ترمینال‌ های ۱۵ و ۱۸ و ۱۶ بوده که در اصل پایه های رله داخلی کنترل فاز می‌ باشند و در صورتی که ما هیچ خطایی اعم از خطا هایی که در بالا نام برده شد نداشته باشیم پایه شماره ۱۵ به ۱۸ وصل می‌شود (NO) و چراغ رله روشن می گردد.لازم به ذکر است جهت مشخص کردن خطا ها بر روی خود کنترل فاز چراغ‌ های نشانگری وجود دارد که می‌توان نوع خطای اتفاق افتاده را متوجه شد مانند چراغ P که به معنای جابجایی فاز ها یا قطع فاز می‌باشد و یا چراغ F که به معنای افزایش یا کاهش ولتاژ است.

لازم به ذکر است جهت مشخص کردن خطا ها بر روی خود کنترل فاز چراغ‌ های نشانگری وجود دارد که می‌ توان نوع خطای اتفاق افتاده را متوجه شد مانند چراغ P که به معنای جابجایی فاز ها یا قطع فاز می‌باشد و یا چراغ F که به معنای افزایش یا کاهش ولتاژ است.

منبع تغذیه

تجهیز بعدی که در این تابلو استفاده شده است مبع تغذیه می‌باشد که در اینجا به دلیل اینکه plc ما با ولتاژ ۲۴ ولت دی سی تغذیه می‌شود و ما برق تک فاز ۲۲۰ ولت داریم باید از این تجهیز جهت تبدیل ولتاژ استفاده نماییم.نکته قابل توجه در هنگام انتخاب این تجهیز تابلو برق صنعتی این است که صرفاً به ولتاژ آن دقت نفرمایید بلکه جریان خروجی این منبع تغذیه برای ما حائز اهمیت است.

ما باید بدانیم که جریان مورد استفاده CPU و کارت های دیجیتال و آنالوگ متصل به پی ال سی چند آمپر مصرف می کنند؟ و یا به عنوان مثال چند عدد خروجی دیجیتال در سیستم داریم زیرا ما برای خروجی‌ های دیجیتال PLC از رله‌ های plc-24VDC استفاده کردیم و آن رله‌ ها هر کدام یک آمپر مصرفی دارند که طبیعتاً منبع تغذیه ما باید توانایی ساپورت کردن مجموع جریان‌های آنها را داشته باشد .ما در اینجا پس از محاسبات از یک منبع تغذیه ۲ آمپر استفاده نموده ایم.

رله های PLC

بدیهی است برای بررسی تخصصی بیشتر plc مقاله دیگر در رابطه با این تجهیز ارزشمند در وب سایت ما قرار دارد که شما می توانید برای کسب اطلاعات بیشتر از تابلو برق PLC و کاربرد های آن به آن مراجعه کنید چرا که اینجا صرفاً به آشنایی با تجهیزات مورد استفاده در این تابلو بسنده می‌کنیم. قسمت دیگری که در این تابلو می‌ خواهیم مورد بررسی قرار بدهیم رله‌ های PLC می‌باشد :

اما چرا اصلاً باید از رله های plc استفاده شود؟ چرا خروجی plc مستقیم به کنتاکتور ها و یا سایر ادوات فرمان متصل نگردد؟ پاسخ این سوال نکته‌ ای است که شاید هر کسی که تجربه قابل توجهی در صنعت ندارد این موضوع را نمی‌داند، حال این موضوع چیست؟ پاسخ این سوال در رفتار سلف است همانطور که می‌دانیم سلف با تغییرات ولتاژ مخالفت می‌کند، به این صورت که به محض اینکه بخواهد سطح ولتاژ تغییر بکند از خود رفتاری نشان می‌دهد و ولتاژی در دو سر خود مخالف با ولتاژ منبع ایجاد می‌کند.

حال این موضوع در هنگام وصل کلید به ما کمک می‌کند و مانع شارژ شدن ناگهانی سلف می‌ گردد اما در هنگام قطع کلید چه اتفاقی می‌افتد؟ درست حدس زده‌ اید هنگامی که ما برق را از سر بوبین کنتاکتور قطع می‌ کنیم ، ولتاژ تمایل به کاهش دارد سلف رفتار ذاتی خود را نشان داده و می‌ خواهد مانع کاهش ولتاژ گردد، بنابراین یک ولتاژ مخالف ولتاژ دو سر بوبین ایجاد می‌ کند که در حال کاهش است ایجاد می کند یعنی یک افزایش ولتاژ ناگهانی ایجاد میکند ، که به این حرکت لگد القایی و یاINDUCTIVE KICKBACK می‌گوید.

حال اگر این اضافه ولتاژ در هنگام قطع بوبین کنتاکتور به کنتاکت‌ های کارت خروجی دیجیتال پی ال سی منتقل شود سبب می‌شود که خروجی‌ های PLC آسیب ببیند و چه بسا در برخی اوقات باید کارت اکسپنشن را عوض نمود فلذا ما در پروژه‌ های خود ازرله‌ های plc استفاده می‌کنیم و خروجی کنتاکت‌ های این رله‌ ها را به بوبین کنتاکتور ها وصل می‌ کنیم، درست است که بوبین رله هم سلف می‌ باشد اما قطعاً ضعیف‌ تر از بوبین کنتاکتور است به همین دلیل لگد القایی کمتری ایجاد می‌کند و خطری برای خروجی کارت دیجیتال plc ایجاد نخواهد کرد.

این رله‌ ها عمر مکانیکی بسیار بالایی معادل حداقل ۱۰ میلیون بار قابلیت قطع و وصل دارند و بازه جریانی این رله‌ ها عموماً بین ۲ تا ۱۰ آمپر است و دارای یک کنتاکت نرمال اپن و یک کنتاکت نرمال کلوز می باشند.

تجهیز دیگری که می‌خواهیم مورد بررسی قرار بدهیم های شیشه‌ای می‌باشد رله‌های شیشه‌ای یک نوع کلید الکترومغناطیس هستند که عملکردی مشابه کنتاکتور دارند اما برای سوئیچینگ بارهای ضعیف و جریان های پایین مورد استفاده قرار می‌گیرند ،به دلیل اینکه اکثر این قطعات در مدارات فرمان استفاده میشوند به آن ها رله فرمان نیز گفته می‌شود.

تعداد کنتاکت‌هایی که این رله‌ها در اختیار ما قرار می‌دهند متفاوت است و معمولاً به صورت ۸ ،۱۱ و ۱۴ پایه هستند همچنین رنج آمپری که برای این رله‌ها در نظر گرفته می‌شود بین ۹ تا ۲۵ آمپر می‌باشد ، تیغه‌های این رله‌ها از جنس پلاتین و نقره هستند که هم رسانه‌های قوی است و هم مقاومت مکانیکی قابل قبولی دارد.

نحوه نصب این رله‌ ها بر روی پایه‌ های مخصوص به خود (سوکت) صورت می‌گیرد یعنی شما بوبین رله را جدا خریداری می‌ کنید و پایه آن را هم، دقیقا مانند برند بوبین، جداگانه خریداری می‌ کنید که این پایه می‌ تواند بر روی ریل که بر روی سینی تابلو برق نصب شده است نصب گردد، نوع دیگری از این رله‌ های شیشه‌ ای هم وجود دارد که بر روی برد های الکترونیکی به صورت مستقیم قابل نصب هستند.

عمر مفید این رله‌ ها به صورت ۱۰ میلیون بار قطع و وصل می‌ باشد، قطعاً برای اینکه متوجه بشوید که ما به چه دلیل از این رله ها در این تابلو استفاده کرده‌ ایم باید به نقشه این تابلو مراجعه بکنیم که ما نمونه نقشه را در زیر برای شما قرار داده‌ ایم:

کلید حرارتی

کلید حرارتی یکی از انواع تجهیزات تابلو برق صنعتی است که در ادامه به بررسی آن خواهیم پرداخت.

کلید های حرارتی می‌ توانند مصرف کننده سه فاز ما را در برابر خطرات اتصال کوتاه و یا اضافه بار محافظت بکند، تفاوتی که این کلید ها با بیمتال‌ هایی که مستقیماً در زیر کنتاکتور نصب می‌ شود دارد، این است که : کلید های حرارتی مستقیماً هر سه فاز را قطع می‌ کند اما در بی متال‌ ها پس از تشخیص اضافه بار فقط یک کنتاکت فرمان در اختیار شما قرار می‌ گیرد که باید بر سر راه بوبین همان کنتاکتور که بی متال مربوطه به آن متصل است قرار داده باشید تا بدین صورت به محض بروز خطا در بی متال، این کنتاکت باز شده و کنتاکتور مربوطه از مدار خارج گردد.

حال فرض کنید به هر دلیلی اعم از اشتباهات طراحی و یا نقص عملکرد آن تیغه ، تیغه فرمان مورد استفاده عمل نکند، چه اتفاقی می‌افتد؟ قطعاً مصرف کننده ما آسیب م ی‌بیند بنابراین کلید های حرارتی که برق سه فاز را قطع می‌ کنند قابلیت اطمینان بسیار بیشتری برای ما ایجاد می‌ کنند. حال شاید برای شما سوال باشد که این کلید از چه قطعاتی تشکیل شده است؟ پاسخ ساده است از دو فلز با ضریب انبساط متفاوت که به طور کامل به یکدیگر جوش خوردند و هنگامی که حرارت به محل اتصال این دو فلز داده شود آن فلزی که ضریب انبساط کمتری دارد خم می‌ شود و سبب قطع کلید می‌ گردد.

ما در اینجا از کلید های حرارتی زیمنس استفاده کردیم و نکته فنی قابل توجه این کلید ها با دیگر برند ها این است که در هنگام تریپ دادن نشان دهنده در وضعیت تریپ قرار می‌ گیرد اما در دیگر کلید های دیگر برند ها مانند اشنایدر تفاوتی بین اینکه کلید توسط نیروی انسانی قطع شده است یا در اثر خطا قطع شده است مشاهده نمی‌ گردد، چه بسا این قابلیت در عیب یابی تابلو برق صنعتی بسیار کمک دهنده است.

کنتاکتور

یکی دیگر از تجهیزات تابلو برق صنعتی که در این تابلو برق مورد استفاده قرار گرفته است کنتاکتور می‌ باشد که شما می توانید برای کسب اطلاعات بیشتر از کنتاکتور و انواع آن به مقاله ی مربوطه در وب سایت پدیده الکتریک مراجعه کنید. کنتاکتور ها یک کلید مغناطیسی هستند که دارای سه کنتکت اصلی و چند کنتاکت فرمان می باشد.

مکانیزم عملکرد کنتاکتور ها به این صورت است که از دو هسته تشکیل شده است  :

این دو هسته در حالتی که بوبین برقرار نشده است توسط فنر از همدیگر جدا گردیده اند و هنگامی که برق به بوبین متصل گردد میدان مغناطیسی توسط سیم پیچ بویین تشکیل شده و هسته ثابت را که از مواد در فرومغناطیس تشکیل شده را تبدیل به آهنربا می‌ کند و هسته متحرک بر نیروی فنر غلبه کرده و جذب هسته ثابت می‌ گردد .نکته قابل توجهی که بتوان در کنتاکتور ها به آن اشاره کرد : استفاده از حلقه‌ های اتصال کوتاه در طرفین هسته ثابت می‌ باشد. در ادامه ما به صورت کاملاً فنی دلیل استفاده از این حلقه‌ها را با شما به اشتراک خواهیم گذاشت.

همانطور که می‌دانیم بوبین کنتاکتور به برق تک فاز متصل است و شکل موج سینوسی دارد که همین سینوسی بودن شکل موج باعث می‌شود در در دو نقطه میدان مغناطیسی تشکیل شده در هسته ثابت صفر گردد و سبب قطع و وصل هسته ثابت از هسته متحرک گردد و ما عملاً شاهد یک جذب و دفع مغناطیسی با فرکانس ۱۰۰ هرتز خواهیم بود که با صدای ویز ویز در کنتاکتور ها همراه است و عملکرد مطلوبی برای ما در کنتاکتور ایجاد نمی‌ کند.

راه حل این مشکل استفاده از حلقه‌ های اتصال کوتاه در طرفین هسته ثابت می باشد که به دلیل شکل ظاهر و تعداد دور سیم پیچی آن ها، در هنگام وصل بوبین ولتاژی در آنها القا می‌ شود که این شار با شار اصلی ۹۰ درجه اختلاف فاز دارد و در هنگام صفر شدن میدان مغناطیسی که ناشی از صفر شدن جریان و ولتاژ در شکل موج ورودی  است، این حلقه‌ ها میدان مغناطیسی لازم را برای هسته ثابت فراهم کرده و مانع جدا شدن هسته متحرک از هسته ثابت در هنگام صفر شدن میدان مغناطیسی می گردند.

ولتاژ بوبین کنتاکتور ها از ۲۴ تا ۳۸۰ ولت می باشد که برای حفاظت بیشتر میتوان برای تغذیه مدار فرمان از ترانسفورماتور مجزا استفاده کرد و یا کنتاکتوری با بوبین ۶۵ ولت استفاده نمود. تیغه‌ های کنتاکتور ها باید تحمل جریان راه‌ اندازی، جریان دائم و جریان اتصال کوتاه را داشته باشند.نکته قابل توجه این است که برای بار های مختلف باید از کنتاکتور های متفاوت استفاده نمود که در جدول زیر شرح استفاده آنها آورده شده است :

SSR

تجهیز دیگری که در این تابلو برق مورد استفاده قرار گرفته است، SSR ها هستند ، شاید برخی از شما درست حدس زده باشید که علت استفاده از این تجهیز در تابلو برق ما به چه دلیل است؟

درست است ما در اینجا سیکل کنترل دما داریم، ولی آیا همه جا که دارای سیکل کنترل دما می‌ باشد باید از SSR استفاده کرد؟ جواب خیر است! همانطور که می‌دانیم کلید ها در برق صنعتی به دو نوع الکترومغناطیسی و الکترومکانیکی تقسیم بندی می گردد. نوع الکترومکانیکی، کلید هایی مانند کنتاکتور ها و رله‌ های شیشه‌ ای می‌ باشد که میدان مغناطیسی تشکیل شده از بوبین، سبب جذب و یا دفع یک سری تیغه به صورت مکانیکی می شود که طبیعتاً دارای سرعت قطع و وصل کم و استهلاک بالا می‌ باشد، اما در کلید های الکترومغناطیسی مانند ssr‌ ها ،ما از ادوات الکترونیکی مانند ترانزیستور ها و تیریاک ها برای عملیات قطع و وصل کنتاکت ها استفاده می کنیم ، بنابراین سرعت قطع و وصل به نحو محسوسی افزایش یافته و در مقابل استهلاک به حداقل می‌ رسد.

حال افرادی که تجربه برنامه نویسی پی‌ ال‌ سی در رابطه با سیکل دمایی دارند ، می دانند که باید برای کنترل هرچه دقیق‌ تر دما از فانکشن بلاکی تحت عنوان فانکشن بلاک PID استفاده که در هنگامی که دما در محدوده ست پوینت ما قرار می‌ گیرد، این فانکشن جهت کنترل دقیق دما ،خروجی خود را که ما به المنت وصل کرده‌ ایم را به تعداد زیاد و در فواصل زمانی کم قطع و وصل می‌ کند تا به دمای دقیق و مطلوب ما برسد.

حال اگر ما از کنتاکتور ها برای فرمان دادن به المنت استفاده کرده باشیم چه اتفاقی برای کنتاکتور در زمان یک سال خواهد افتاد؟ کنتاکتور با توجه به عمر مکانیکی محدود خود و تعداد قطع و وصل زیاد از بین خواهد رفت، پس راهکار عاقلانه‌ تر استفاده از SSR می‌ باشد که استهلاک بسیار کمتر و سرعت قطع و وصل بالایی دارد به علت همین سرعت قطع و وصل زیاد ، سبب کنترل دقیق زمان روشن و خاموش المنت و به واسطه آن کنترل دقیق دما خواهد شد.

این تجهیزات دقیقاً مانند سایر کلید های برق صنعتی که تا کنون در مورد آنها صحبت کردیم دارای دو مدار فرمان و قدرت می باشد که مدار فرمان آن می تواند با ولتاژ DC و یا ولتاژ AC تحریک گردد، نکته قابل توجه دیگر در انتخاب SSR ،جریان عبوری از آن هنگام سوئیچ می باشد که با توجه به قدرت المنت‌ ها می توانیم آنها را انتخاب کنیم.

نکته‌ای که شاید فقط اهالی فن و کسانی که تجربه صنعتی دارند بدانند این است که که اس اس آر هنگامی که بسوزد خروجی آن اتصال کوتاه می‌ شود، اما آیا میتوان با تست بیزر خروجی SSR را چک نمود؟ قطعاً خیر!

 زیرا شما به گیت ترانزیستور و یا تیریاک دسترسی ندارید فلذا ابتدا باید یک بار مصرفی مانند یک لامپ به خروجی SSR متصل نموده و سپس تست بیزر را انجام دهید که در این صورت در هنگام وصل بودن SSR ،بین دو تیغه خروجی آن (در مدل تک فاز) شما بوق با تست بیزر دارید و در صورتی که بار مصرفی به خروجی ssr متصل نکرده‌ اید حتی در هنگام وصل ssr شما بوقی در تست بیزر بین دو پایه خروجی نخواهید داشت.

سخن آخر 

در هنگام ساخت تابلو برق صنعتی باید به نحوه ی استفاده و نصب صحیح تجهیزات تابلو برق صنعتی بسیار دقت کرد چراکه استفاده از هر قطعه یا عدم استفاده بر نتیجه ی نهایی کار بسیار تاثیر می گذارد. شرکت پدیده الکتریک مفتخر به انجام بیش از 15 پروژه ی موفق و بزرگ در اصفهان است . شما می توانید برای کسب مشاوره ی قبل از خرید لوازم تابلو برق صنعتی و کسب اطلاعات بیشتر از نحوه ی نصب هر یک از تجیهزات تابلو برق صنعتی با شماره ی ۰۹۱۳۳۸۹۴۳۸۸ تماس بگیرید