دانلود پروژه کارآموزی پست برق

تابلوی برق

رشته تابلوسازی رشته ای ترکیبی می باشد. تابلوی برق در حقیقت یک محفظه می باشد که تجهیزات الکتریکی را در بر می گیرد و البته تابلو ها می توانند در بر گیرنده تجهیزات پنیوماتیک نیز باشند مانند شیر های برقی ، کمپرسور و ….  به طور کلی لازم به ذکر است که جهت فراگیری فنون مربوط به تابلوهای برق نیاز به فراگیری چندین آیتم اصلی می باشد که در ذیل به اختصار عنوان می کنم : 1-     اصول کلی و استانداردهای مربوط به تابلو های برق و محفظه های الکتریکی مانند درجه حفاظتی IP و درجه بندی جداسازی محفظه ها Segregation و مقابله با عوامل جوی و … 2-     اصول تخصصی در مورد تابلو های برق ، مقادیر نامی مانند ولتاژ و جریان نامی و..

3-   آشنایی با تجهیزات الکتریکی و عملکرد آنها و نحوه انتخاب صحیح آنها

4-    آشنایی با تاسیسات الکتریکی وآُشنا با محاسبات مربوطه

5-آشنایی با دروسی مانند رله و حفاظت سیستم ها–طرح پست الکتریکی و …

6-    آشنایی با طراحی مدارات فرمان و کنترل و لاجیک

جهت فراگیری هر یک از فنون یاد شده لازم است به صورت جداگانه اقدام به فراگیری نمود. البته وقتی تنها در مورد تابلو های برق صحبت به میان می آید آیتم های یک و دو فوق الذکر بسیار پررنگ تر می باشند. البته در حرفه تابلو سازی علوم مهم دیگری نیز نقش دارد که از نام بردن کلیه آنها صرف نظر می کنم مانند علم ارگونومی و …..  به صورت کلی در مورد تابلو های برق اصول کلی و استاندارد و همچنین تعاریف کلی وجود دارد و بسیار حائز اهمیت است مثلا نوع تابلو از نظر ساختمان آنها به عنوان مثال تابلوهای ایستاده – دیواری – میزی – رک و … و هر یک از آنها ساختمان منحصر به فردی دارند و کاربرد آنها نیز متفاوت است. همین جا لازم است به این نکته اشاره کنم که تشریح کلیه مسائل مربوط به تابلو های برق در این وبلاگ غیر عملی است ولی با توجه به تقاضای بسیار دوستانم در پست های بعدی مطالبی را به اختصار بیان خواهم کرد و دوستان علاقه مند با توجه به راهنمایی های من می توانند در این زمینه تحقیق کنند واطلاعات لازم را بدست آورند و البته می توانند سوالات تخصصی خود را در کامنت ها عنوان کنند و من نیز در صورت امکان راهنمایی خواهم کرد. در این راستا قصد دارم نرم افزار ها و جزوات و لینک های مربوطه را نیز معرفی نمایم.

تعاریف اولیه تابلو

تابلوهای برق

انواع تابلوها :تابلوی ایستاده قابل دسترسی از جلو- سلولی-تمام بسته دیواری که خود این تابلو ها می توانند اصلی- نیمه اصلی و فرعی باشند.

تابلوی اصلی: در پست برق و بطرف فشار ضعیف ترانس متصل است.

تابلوی نیمه اصلی : این گونه تابلو ها ی برق بلوک ساختمانی یا قسمت مستقلی از مجموعه را توزیع و ازتابلوی اصلی تغذیه می شود .

تابلوی فرعی: برای توزیع و کنترل سیستم برق خاصی مانند موتور خانه- روشنایی و غیره به کار می رود و از تابلوی اصلی تغذیه می شود.

معمولاً تابلو های موتور خانه از نوع ایستاده و بقیه تابلوها از نوع توکار تمام بسته می باشد (در این ساختمان تماماً به این شکل می باشد)در این ساختمان لیستی تهیه شده که شامل قطعات مکانیکی و الکتریکی داخلی تابلو می باشد. این لیست شامل ضخامت ورق - فریم تابلو – روبند- نوع رنگ کاری - جانقشه ای- یرق آلات- نوع تابلو(یک درب- دو درب - نرمال - اضطراری) اسم شرکت سازنده تابلو - اسم تابلو – چراغ سیگنال (رنگ- تعداد- وات - نوع لامپ - فیوز) مشخصات فیوزهای داخل تابلو به علاوه پایه فیوز – کلید مینیاتوری (تکفاز - سه فاز- ولتاژ قابل تحمل )رله- کنتاکتور –کلید گردان (با مشخصات کامل ) مشخصات ترمینال - مشخصات شین فاز - نول- مقره های پشت شین - نوع سیم کشی داخلی تابلو- نوع سیم کشی خط به تابلو - طریقه انتقال سیم در تابلو(ترانکینگ-استفاده از کمربند) استفاده از سیم یک تکه در تابلو – شماره گذاری خطوط روی ترمینال –استفاده از کابلشو . تمام این عناوین با مشخصات کامل می باشد .وجود این مشخصات باعث عمر بیشتر تابلو- خطر کمتر و تعویض آسانتر می شود.

* وجود سیم ارت در تابلوی برق ضروری و با رنگ سبز می باشد .

* خطوط R -S - T به تر تیب با رنگ زرد- قرمز- آبی - سیم نول با رنگ سیاه می باشد.

* در بعضی از تابلو ها روی درب تابلو ها یک سری کلید وجود دارد START- STOP یا یک کلید گردان که برای روشن و خاموش کردن روشنایی و یا موتور به کار می رود.

* برای تابلو ها دو نوع نقشه می کشند :

1 - رایزر دیاگرام که مکان تابلو در آن قید شده است .

2- نقشه داخل تابلو (که خطوط - فیوز و کلیدها در آن کشیده شده است)

نکات مربوط به رعایت مسائل ایمنی بر اساس نشریه سازمان برنامه و بودجه و یا 110می باشد.

* شین ها با رنگ نسوز رنگ آمیزی می شود.

* کلید ورودی باید خودکار باشد. در مواردی که از کلید و فیوز جداگانه استفاده شود کلید باید قبل از فیوز نصب شود . بطوریکه با خاموش کردن کلید , فیوز نیز قطع شود. کلید اصلی حتی الامکان گردان باشد و از فیوز فشنگی استفاده شود.

* سیم کشی داخلی تابلو با سیم مسی تک لا با عایق حداقل 1000ولت با مقطع مناسب انجام شود.

* ارتفاع بالاترین دسته کلید تابلو175 سانتیمتر بیشتر نباشد و همچنین قسمت میانی از سطح زمین 160 سانتیمتر باشد.

* استفاده از سیم 5/1 برای روشنایی با کلید مینیاتوری10 آمپر و سیم 5/ 2 برای پریزبا کلید مینیاتوری 16 آمپر می باشد.

* محاسبه کابل از طریق سطع مقطع انجام می گیرد.

بقیه تابلوها از نوع توکار تمام بسته می باشد.

در قسمت زیر لیستی تهیه شده که شامل قطعات مکانیکی و الکتریکی داخلی تابلو می باشد.این لیست شامل:

ضخامت ورق - فریم تابلو – روبند- نوع رنگ کاری - جانقشه ای- یرق آلات- نوع تابلو(یک درب- دو درب - نرمال - اضطراری) اسم شرکت سازنده تابلو - اسم تابلو – چراغ سیگنال (رنگ – تعداد- وات - نوع لامپ - فیوز ) مشخصات فیوزهای داخل تابلو بعلاوه پایه فیوز – کلید مینیاتوری (تکفاز - سه فاز- ولتاژ قابل تحمل )رله- کنتاکتور –کلید گردان (با مشخصات کامل ) مشخصات ترمینال - مشخصات شین فاز - نول- مقره های پشت شین - نوع سیم کشی داخلی تابلو- نوع سیم کشی خط به تابلو - طریقه انتقال سیم در تابلو(ترانکینگ-استفاده از کمربند) استفاده از سیم یک تکه در تابلو – شماره گذاری خطوط روی ترمینال –استفاده از کابلشومی باشد. تمام این عناوین   کامل می باشد .وجود این مشخصات باعث عمر بیشتر تابلو، خطر کمتر و تعویض آسانترآن می شود.

انواع تابلوها :

تقسیم بندی نوع اول :

 الف) تابلوی ایستاده قابل دسترسی از جلو

ب) سلولی

پ) تمام بسته دیواری که خود این تابلو ها می توانند اصلی- نیمه اصلی و فرعی باشند.

تقسیم بندی نوع دوم :

تابلوی اصلی: در پست برق و بطرف فشار ضعیف ترانس متصل است.

تابلوی نیمه اصلی: اینگونه تابلو ها ی برق بلوک ساختمانی یا قسمت مستقلی از مجموعه را توزیع و ازتابلوی اصلی تغذیه می شود.

تابلوی فرعی: برای توزیع و کنترل سیستم برق خاصی مانند موتور خانه- روشنایی و غیره به کار می رود و از تابلوی اصلی تغذیه می شود.                                                                                                            

معمولاً تابلو های موتور خانه از نوع ایستاده و ....

خصوصیات تابلوها

1. رنج ولتاژ تابلوها :

380و400و660و1000و2500و3300و36000و7500و12000و175000و24000و52000و72000و100000و132000و145000و420000و765000 ولت می باشد .

2- ولتاژ سطح عایقی UL   :

الف: ولتاژ قابل تحمل ضربه ای برای صاعقه

ب: ولتاژ قابل تحمل به مدت یک دقیقه

 3- فرکانس نامی

 4- جریان نامی :

    جریان موثری که از آن وسیله میتواند در دما و فشار معین عبور کند بطودائمی و صدمه ای به آن نرسد و مقادیر استاندارد جریان نامی عبارتند از:

16-25-32-40-50-63-80-100-125-160-200-250-350-400-500-630-800-1000-1250-1600-200-2500-3150-4000-5000 6300

 5- افزایش درجه حرارت :

دمای محیط نباید از 40  درجه بالاتر رود

6-جریان قابل تحمل کوتاه مدت ICW)  )

جریانی که از یک کلید عبور کند برای مدت معین بدون اینکه آن دستگاه و کلید صدمه ای ببیند.

 7- جریان نامی قطع اتصال کوتاه   ( Icu )

 8- جریان نامی وصل اتصال کوتاه :

 معمولاً 5/2 برابر جریان نامی می باشد .

 9-ولتاژ تغذیه نامی کنتاکتها و مدارات کمکی:

   24و48و60و110و125 و220و250

10- درجه حرارت مکانیکی  Ip

    عدد اول حفاظت در مقابل اجسام و عدد دوم حفاظت در مقابل مایعات.

*+*+*+*+*+*+*+*+*+*

1. برای ساخت تابلو ابتدا باید قسمت های فیزیکی تابلو را آماده کرد و سپس به مراحل بعدی نظیر مدارات فرمان پرداخت:

ابتدا قاب تابلو را درست کرد که در کارگاه های کوچک قاب را به صورت آماده تهیه کرده در کارگاه الکتروصنعت قاب تابلو توسط خود تکنسین های کارگاه ساخته می شود. عموماً برای تابلوهای دیماند در ابعاد 80/1 تا 2 متر طول و عرض متغیر بین 50 سانتیمتر و بالاتر بر حسب شرایط متغیر می شود.

بعد از تهیه قاب عملیات رنگ زدن توسط پمپ سیستوله انجام می شود. در تابلوی دیماند برق بر روی 2 شین نسبتاً حجیم می آید و از آن شین ها انشعاب می گیریم. باید توجه شود که شین ها توسط 2 مقره از سطح بدنه فلزی تابلو جدا ی باشد و سپس 3 انشعاب RوTوS می گیریم.

پس انتقال برق به وسیله شین های R و S عملاً قطع و وصل برق به وسیله کلیدهای اتوماتیک انجام می گیرد. 3 خازن در زیر تابلو جاسازی شده است و عمدتاً 2 دلیل یکی به دلیل بهبود ضریب قدرت و دیگر به دلیل کاهش سطح بار – ولتاژ برای هر خازن فیوزی جداگانه در نظر می گیریم علت این کار به این دلیل است که خازن در نقطه اول اتصال کوتاه است همین سبب می شود در بار زیادی از شبکه گرفته شود پس با فیوز جلوی این کار را می گیریم و در قسمت خارجی تابلو نمایش دهنده های بار خازن و نیاز ولتاژ قرار دارد و نیز کلید اتوماتیک که با توجه به اطلاعاتی که از CT دریافت می کند خازن ها را وارد مدار و یا از مدار خارج می کند. نکته ای که باید توجه شود در این مرحله عدم تماس شین اصلی به تابلو و لحاظ نکات ایمنی از دید عایقی در برابر برق نیز در مرحله به کاربر بهره بردار از تماس اشیاء و یا به جا گذاشتن وسایل نظیر آچار و یا پیچ گوشتی در داخل تابلو جلوگیری شود.

2. ساخت تابلو توزیع برق برای ککارخانجات

اصولاً ادوات نصب شده بر روی تابلو توزیع برق بر اساس سفارش مشتری صورت می گیرد. نکته قابل توجه برای یک تابلو ساز این است که همیشه برای توسعه تابلو جای لازم در نظر بگیرد ، مثلاً برای ترمینال های خروجی برق و یا نصب مدارات جدید عمدتاً این کار بیشتر برای صرفه جویی و اغلب در کارخانجات کوچک که قسمتی از عمده سال خاموش می باشد است.

حفاظت الکتریکی تابلو

اصولاً حفاظت تابلوها توسط 2 رله انجام می گیرد. رله کنترل فاز که قبل از کنتاکتورِ تابلو نصب می شود و دارای مشخصات زیر است :

رله بی متال که اصولاً بر روی خود کنتاکتور نصب می شود و وظیفه آن قطع مدار در صورت مصرف زیاد بار است.

تجربیات کاری نشان می دهد که بی متال را با توجه به قدرت نامی موتور استفاده شود و از نوع های نامرغوب نیاید استفاده شود. زیرا در مواقع غیر ضرور به دلیل عدم کفایت الکتریکی مدار قطع می شود و اصولاً اثر حفاظتی خود را از دست داده و مدار توزیع برق را نامطمئن می کند.

تابلو تشکیل شده است از :

1. فیوز و پایه فیوز   2. کلید مرکزی برای قطع و وصل مدار  3. رله کنترل فاز 4. کنتاکتور            5. تایمر – در صورت استفاده از مدار ستاره-مثلث

6. بی متال – ترمینال های خروجی که جریان خروجی از مدار قدرت به این ترمینال ها نصب می شود. 

طریقه ساخت

ابتدا قاب تابلو آماده می شود که البته متناسب با فضای نصب و تجهیزات نصب شده بر روی مدار است. در ابتدا کلید مرکزی بر روی تابلو نصب می شود. رنج کلید بر حسب آمپر و حتماً باید بر اساس مشخصات نامی موتورهای برقی تعیین شود. کابل اصلی به ترمینال ورودی برق کلید وارد می شود و از بیرون خارج می شود. سپس پایه فیوزها نصب و پس از آن بر روی پایه فیوز ، فیوزها نصب می شوند. هر فیوز برای یک کنتاکتور است. بعد از فیوز یک رله کنترل فاز نصب می شود که از فیوز برق دار به کنترل فاز وصل می شود سپس کنتاکتورها نصب می شوند. در صورت پیچیده بودن مدار از کنتاکت های کمکی نیز استفاده می شود. در صورت استفاده از مدار ستاره مثلث ، تایمر حتماً باید روی کنتاکتور نصب شود تا زمان تأخیر مدار از مثلث به ستاره داده شود. اصولاً یک تابلو ساز باید برای راه اندازی موتورها با گشتاور راه اندازی زیاد از مدار ستاره مثلث استفاده کند. به دو دلیل اول این که موتور در موقع نیاز و به وقت وارد مدار شود و به حد گشتاور نامی خود در آید. دوم این که از یطغان زدن موتور جلوگیری شود.

ابتدا قاب تابلو آماده می شود که البته متناسب با فضای نصب و تجهیزات نصب شده بر روی مدار است. در ابتدا کلید مرکزی بر روی تابلو نصب می شود. رنج کلید بر حسب آمپر و حتماً باید بر اساس مشخصات نامی موتورهای برقی تعیین شود. کابل اصلی به ترمینال ورودی برق کلید وارد می شود و از بیرون خارج می شود. سپس پایه فیوزها نصب و پس از آن بر روی پایه فیوز ، فیوزها نصب می شوند. هر فیوز برای یک کنتاکتور است. بعد از فیوز یک رله کنترل فاز نصب می شود که از فیوز برق دار به کنترل فاز وصل می شود سپس کنتاکتورها نصب می شوند. در صورت پیچیده بودن مدار از کنتاکت های کمکی نیز استفاده می شود. در صورت استفاده از مدار ستاره مثلث ، تایمر حتماً باید روی کنتاکتور نصب شود تا زمان تأخیر مدار از مثلث به ستاره داده شود. اصولاً یک تابلو ساز باید برای راه اندازی موتورها با گشتاور راه اندازی زیاد از مدار ستاره مثلث استفاده کند. به دو دلیل اول این که موتور در موقع نیاز و به وقت وارد مدار شود و به حد گشتاور نامی خود در آید. دوم این که از یطغان زدن موتور جلوگیری شود.

سیم های به کار رفته شده در مدار فرمان آبی رنگ – نول با سیاه و R و S و T مدار قدرت به ترتیب با رنگ های قرمز – سبز – زرد علامت گذاری شده باشد.

جهت جلوگیری از بد نمایی تابلوهای اتصال سیم های صاف و بدون اعوجاج در نظر گرفته شود. شستی های STOP – START بر روی درب تابلو نصب می شوند و با رنگ های قرمز و سبز مشخص می شوند.

نقشه كشي تابلوها

تابلوهاي توزيع را براي سهولت كار در شماي فني رسم مي نمايند كه با علائم و ارقامي كه در كنار هر عنصر مدار نوشته مي شود اطلاعات نقشه را تكميل مي نمايند. در يك تابلو ، يك يا چند خط به عنوان رزرو هميشه بايد در نظر گرفته شود تا در هنگام خرابي يكي از خطوط يا نياز به مصرف كننده جديد از آن استفاده كرد.

سيم اتصال زمين با مقطع زياد براي حفاظت در تابلوها نبايد فراموش شود كه اين ارتباط توسط سيم بافته شده نرم بين قسمت هاي متحرك و ثابت تابلو بر قرار مي شود. نمونه زیر ، شمای یک تابلو است :

ساخت تابلوها

در يك تابلوي توزيع قبل از آنكه وسايل الكتريكي در آن نصب شوند بايد اسكلت فلزي يا پلاستيكي يا كائوچوبي آن منتاژ شود و با نصب ريل ها و سوراخ هايي مناسب آماده گردد. وسايل الكتريكي داخل آن منتاژ شود.

پس از نصب وسايل الكتريكي ( مانند كليد و فيوزها ) ترمينال هاي تابلو را سيم كشي مي كنند اين سيم كشي بايد با سيم هاي تك لا و با فرم خاصي صورت گيرد.

نكته : مي توان سيم كشي داخل تابلو را با سيم هاي افشان كه در داخل كانال هاي پلاستيكي قرار مي گيرند را انجام داد.

انواع مدارات فرمان

در جدول زیر حروف مشخص کننده اجزای مدار را می بینیم :

حفاظت تجهيزات و نفرات در تأسيسات الكتريكي تابلو

مقدمه

افراد ، دستگاه ها ، مصرف كننده ها ، مواد ها ، سيم ها و كابل ها در سيستم ها و تأسيسات الكتريكي بايد در برابر خطرات ناشي از جريان برق محافظت شوند. به عنوان مثال سيم ها و كابل ها بسته به اندازه و نحوه نصب آن ها و درجه حرارت محيط ، قادرند جريان مشخصي را بدون ايجاد حرارت اضافي ، از خود عبور دهند كه اين جريان همان جريان نامي آن ها مي باشد. در صورتي كه جرياني بيشتر از جريان نامي و به مدت قابل ملاحضه اي از آن ها عبور كند ، حرارت اضافي توليد شده ، درجه حرارت سيم يا كابل را از حد مجاز بالاتر برده امكان خرابي عايق ، اتصال كوتاه و ايجاد حريق را افزايش مي دهد.

عمده ترين خطراتي كه سيم ها ، كابل ها و دستگاه هاي الكتريكي با آن ها مواجه مي شوند عبارتند از :

اتصال بدنه كه عبارت است از اتصال يكي از سيم هاي جريان برق به بدنه دستگاه.

اتصال كوتاه بين فازها (اتصال كوتاه سه فاز و دو فاز) و اتصال كوتاه فاز به زمين كه باعث افزايش جريان تا چند برابر مقدار نامي مي شود.

اضافه بار كه عبارت است از افزايش جريان از مقدار نامي.

با توجه به موارد فوق وجود تجهيزاتي به منظور حفاظت از سيم ها ، كابل ها و دستگاه هاي الكتريكي در مدارات الزامي مي باشد.

فيوزها

ساده ترين و متداول ترين وسايل حفاظتي مدارات در برابر اضافه جريان هاي پيش آمده ، فيوزها مي باشند. جريان اضافي كم و كوتاه مدت كه اضافه بار نام دارد معمولاً صدمه اي به مدار و وسايل تشكيل دهنده آن وارد نمي كند و لزومي به قطع مدار توسط فيوز نمي باشد ، اما در موارد اتصال كوتاه ، فيوز بايد به سرعت عمل كرده و مدار را قطع كند. فيوزهاي معمولي ، دو سر مدار را به وسيله سيمي كه در درون آن ها قرار دارد به هم وسل مي كنند. اين سيم جريان نامي مدار را به راحتي تحمل مي كند. هنگامي كه جريان مدار از حدي بالاتر رود ، حرارت ايجاد شده ، سيم فيوز را پس از مدتي ذوب كرده مدار قطع خواهد شد.

تقسيم بندي فيوزها

فيوزها بر اساس سرعت قطع مدار به دو دسته تقسيم مي شوند. دسته اول را فيوزهاي تند كار مي گويند كه بيشتر در مصارف روشنايي به كار مي روند. اين فيوزها داراي زمان عملكرد كوچك مي باشند.

دسته دوم فيوزهاي كند كار يا تأخيري مي باشند كه زمان قطع مدار در آن ها طولاني تر خواهد بود. اين فيوزها در مداراتي به كار مي روند كه در آن ها قع مدار بايد با تأخير بيشتري صورت گيرد. يكي از اين موارد فيوز محافظ مدار موتورهاي برقي است كه اين فيوز در طول مدت راه اندازي موتور كه جريان به طور موقت به سه تا هفت برابر جريان نامي مي رسد نبايد مدار را قطع كند. فيوزهايي كه براي ترانسفورماتورها و خازن ها به كار مي روند نيز از نوع كند كار خواهند بود.

علاوه بر اين فيوزها از لحاظ ساختار نيز در انواع فشنگي ، اتوماتيك يا آلفا ، مينياتوري ، بكس ، كاردي(چاقويي) ، شيشه اي يا كارتريج فشار قوي ساخته مي شوند.

نكته 1 : فيوزهاي تأخيري كه با علامت بر روي بدنه مشخص مي شوند و همچنين ولتاژ و جريان نامي فيوز بر روي بدنه نوشته مي شود. علامت فيوز تند كار F است. فيوزهاي تند كار 2.5 برابر جريان نامي را در يك ثانيه قطع مي نمايند و فيوزهاي كند كار 4 برابر شدت جريان نامي را تقريباً در مدت يك ثانيه قطع مي كنند.

فيوزهاي فشنگي از سه بخش پايه فيوز ، بدنه استوانه اي يا فشنگ و كلاهك تشكيل مي شوند. نوار فلزي ذوب شونده از جنس آلياژ مخصوص و گاهي نقره در داخل بدنه استوانه اي يا فشنگ قرار مي گيرد. همچنين اطراف نوار از پودر فشرده كواتز پُر مي شود و اين نوار به دو سر فلزي در دو انتهاي فشنگ وصل مي شود. در انتهاي فشنگ فيوز پولكي قرار مي گيرد كه بسته به جريان نامي فيوز رنگ هاي مختلفي به خود مي گيرد . در جدول زیر رنگ هاي پولك فيوز و جريان نامي مربوط به آن ها آورده شده است و همچنين جدول بعد از آن بزرگترين سطح مقطع سيم براي اتصال به پايه فيوزهاي مختلف را نشان مي دهد.

جدول رنگ های پولک در جریان های مختلف

جدول بزرگترین مقطع سیم ها برای اتصال به پایه فیوزهای مختلف

فیوزهای اتوماتیک یا آلفا نوعی فیوز خودکار است که عبور جریان بیش از حد مجاز از آن باعث قطع مدار می شود. اما می توان دوباره شستی آن را به داخل فشار داد تا دوباره مدار وصل شود.

نکته 2 : در فیوزهای اتوماتیک دو بخش مغناطیسی و حرارتی وجود دارد که بخش مغناطیسی مانند یک رله اضافه جریان با وقوع اتصال کوتاه با جریان زیاد و بخش حرارتی در شرایط اظافه بار (افزایش جریان تدریجی) مدار را قطع خواهند کرد.

کلید مینیاتوری نوعی فیوز اتوماتیک است که مانند فیوز آلفا از سه قسمت رله مغناطیسی (رله اضافه جریان با زمان عملکرد سریع) ، رله حرارتی یا رله بی متال (رله جریان زیاد تأخیری) و کلید تشکیل می شود. این مجموعه کلید موتور نیز نامیده می شود. این کلیدها در انواع تک فاز ، دو فاز و سه فاز ساخته می شوند.

نکته 3 : کلیدهای مینیاتوری (کلید موتورها) در دو نوع L و G ساخته می شوند. نوع L در مصارف روشنایی به کار می رود و از نوع تند کار است و نوع G در راه اندازی وسایل موتوری استفاده می شود و از نوع کند کار است.

اندازه استاندارد فیوزها

فیوزهای استاندارد از 2 آمپر تا 1000 آمپر ساخته می شوند. اندازه استاندارد فیوزها در اروپا که در ایران نیز معمول می باشد به شرح صفحه بعد است :

جدول اندازه های استاندارد فیوز

محافظت سیم ها و کابل های انشعاب معمولی

برای حفاظت سیم ها و کابل های معمولی که موتورهای برقی را تغذیه نمی کنند و در لحظه شروع ، جریان های زیادی برای مدت قابل ملاحظه ای از مدار دریافت نمی کنند ، از فیوزهای استانداردی که اندازه جریان نامی آن ها برابر جریان مجاز سیم یا کابل است و یا کمی با آن اختلاف دارد ، استفاده می شود.

نکته 4 : در صورتی که بخواهیم در یک انشعاب ، سیم یا کابل ، تنها در برابر اتصال کوتاه محافظت شود ، می توان به توجه به جداول 1-1 از فیوزی استفاده کرد که سه شماره از فیوز اولیه که برای جریان نامی سیم انتخاب شده است ، بزرگتر باشد.

فیوزهای مناسب برای سیم های عایق دار مسی با عایق پلاستیکی (PVC) برای شرایط مختلف نصب که بر اساس جریان های مجاز جدول 2-1 و ضرایب تصحیح جدول زیر تعیین شده است در جدول 4-1 آمده است.

جدول 2-1 جریان مجاز سیم های عایق دار

جدول 3-1 ضریب تصحیح جریان مجاز سیم های عایق دار

جدول 4-1

نکته 5 : معمولاً در محل های مسکونی برای حفاظت انشعاب های روشنایی از فیوز 10 آمپر و برای حفاظت سیم انشعاب پریزها از فیوز 16 آمپر استفاده می شود. در کارگاه های صنعتی سیم های روشایی را با فیوز 25 آمپر حفاظت می کنند. در سیم کشی داخل کانال که سیم ها و کابل ها به صورت گروهی کنار یکدیگر قرار می گیرند به دلیل گرمای ایجاد شدخ ناشی از عبور جریان از کابل ها ، جریان مجاز آن ها نسبت به حالت عادی کاهش می یابد.

نکته 6 : مطابق استاندارد اگر 3 کابل داخل یک کانال در کنار یکدیگر قرار گیرند. جریان مجاز آن ها 8/0 و اگر 6 کابل در یک کانال باشند ، جریان مجازشان 75/0 جریان مجاز اولیه خواهد شد و جریان اخیر باید مبنای محاسبه فیوز قرار گیرد.

نکته 7 : نصب فیوز بر روی سیم نوترال زمین شده طبق مقررات مجاز نمی باشد. اندازه فیوزهای مناسب برای کابل ها و سیم های هوایی با توجه به جریان های مجاز و ضرایب تصحیح مربوط به آن ها مشخص می شود.

كنتاكتور (كليد مغناطيسي)

كنتاكتور وسيله اي است كه در آن با استفاده از خاصيت الكترومفناطيس تعدادي كنتاكت به يكديگر وصل يا از يكديگر جدا مي شوند. از اين خاصيت جهت قطع و وصل و يا تغيير اتصال مدار استفاده مي شود. هر كنتاكتور معمولاً داراي سه كنتاكت اصلي براي مدارمی باشد.

كنتاكتور از دو هسته E شكل كه يكي ثابت و ديگري متحرك است، تشكيل مي شود. در ميان هستة ثابت يك سيم پيچ قرار دارد كه با عبور جريان از آن نيرويي ايجاد مي شود كه هسته متحرك را به هستة ثابت متصل مي كند. با حركت هستة متحرك، تعدادي كنتاكت باز، بسته و تعدادی کنتاکت بسته ؛ باز خواهند شد. رابطه نیروی کششی مغناطیسی کنتاکتورها عبارت است از :

t ω F = Fm sin2

نكته 1: در هستة كنتاكتورهاي AC براي جلوگيري از لرزش ناشي از فركانس از يك حلقة اتصال كوتاه شده مانند آنچه كه در موتورهاي با قطب چاكدار وجود دارد، استفاده مي شود. با القاي ولتاژ در حلقة اتصال كوتاه، جرياني از آن خواهد گذشت و اين جريان شاري را توليد مي كند كه با شار اصلي 90 درجه اختلاف فاز دارد و باعث مي شود در هسته دائماً شار وجود داشته باشد و نيروي دائمي دو بخش ثابت و متحرك هسته را به هم متصل نگه دارد.

مزاياي استفاده از كنتاكتورها نسبت به كليدهاي دستي صنعتني عبارتند از :

امكان كنترلي مصرف كننده از راه دور.

كنترل مصرف كننده از چند محل .

امكان طراحي مدار فرمان اتوماتيك براي مراحل مختلف كار مصرف كننده.

سرعت قطع و وصل زياد و كم بودن استهلاك كليد .

از آنجا كه در كنتاكتورها در هنگام قطع و وصل كنتاكتها بر روي هم ساييدگي مكانيكي ندارند لذا عمر مكانيكي آنها نسبت به ساير كليدها بيشتر است.

هنگام قطع برق، مدار مصرف كننده به وسيلة كنتاكتور قطع مي شود و شروع به كار دستگاه نياز به استارت مجدد دارد. در نتيجه از خطرات وصل ناگهاني دستگاه جلوگيري به عمل مي آيد.

از نظر حفاظتي نيز كنتاكتورها مطمئن تر بوده، داراي حفاظت مناسبتر و كامل تر هستند.

در شکل 1-7 نمای ظاهری یک کنتاکتور و اجزای تشکیل دهنده آن نشان داده شده است.

اجزاي نشان داده شده در شكل 1-7 عبارتند از :

حامل كنتاكت هاي ثابت (اين قسمت بايد داراي درجه عايقي مناسبي باشد)

ترمينال.

صفحه فلزي انتهايي براي نصب قسمت هاي ثابت روي آن .

كنتاكت هاي ثابت و متحرك (اين كنتاكت ها بايد در يك خط قرار گرفته و از پوشش اكسيد نقره به منظور بالا بردن ضريب اطمينان در مقابل كار زياد، در روي آنها استفاده شود.)

بوربين كنتاكتور (در اين كنتاكتور بوبين طوري ساخته شده كه در مقابل عوامل جوي و نيروهاي مكانيكي، مقام باشد.)

ترمينال هاي ورودي و خروجي (اين ترمينال ها طوري طراحي مي شوند كه به راحتي قابل دسترسي باشند.)

سيستم هستة آهني ثابت و متحرك.

قسمت كنترل جرقه (اين قسمت بايد داراي مقاومت زياد در برابر گرماي حاصل از جرقه ايجاد شده در هنگام قطع كنتاكتور باشد)

حامل كنتاكت هاي متحرك (اين قسمت بايد داراي درجه عايقي مناسبي باشد)

جريانهاي نامي كنتاكتور

در هر كنتاكتور، جريانهاي نامي مختلفي تعريف مي شود. اين جريانها عبارتند از:

جريان دائمي: اين جريان با I th2 نشان داده مي شود و جرياني است كه در شرايط كار عادي، در زماني نا محدود و بدون قطع شدن از كنتاكتها عبور نموده، حرارت غير مجاز توليد نكند و لزومي به تعمير و سرويس كنتاكتور نيز احساس نشود.

جريان هفتگي: اين جريان با I th1 نشان داده مي شنود و جرياني است كه در شرايط نرمال و با هفته اي يكبار اتصال از كنتاكتها عبور كرده و تغييري در خصوصيات كنتاكتور به وجود نياورد.

جريان شيفتي (هشت ساعتي) : اين جريان با I th نشان داده مي شود و جرياني است كه در شرايط كار نرمال و با يكبار اتصال در هر هشت ساعت (يك شيفت كاري) از كنتاكتها مي گذرد و تغييري در خصوصيات كنتاكتور به وجو نياورد.

جريان كار نامي: اين جريان با Ie نشان داده مي شود و جرياني است كه شرط استفاده از كنتاكتور را در رابطه با نوع و مقدار ولتاژ بار بيان مي كند. مثلاً اگر اين جريان به طور دائم از كنتاكتور عبور نمايد. مقدار Ie برابر با I th2 خواهد بود (Ie = I th2).

جريان اتصال كوتاه: مقدار ماكزيمم جريان در لحظة اتصال كوتاه كه ممكن است باعث آسيب در كنتاكتور شود به جريان اتصال كوتاه ضربه اي معروف است (Is). همچنين مقدار مؤثر جريان اتصال كوتاه كه كليد براي مدت يك ثانيه قادر به تحمل آن است، جريان يك ثانيه اي يا جريان نامي زمان كم ناميده مي شود و با I th (1s) مشخص مي گردد.

ولتاژهاي نامي كنتاكتور

ولتاژهاي نامي تعريف براي هر كنتاكتور عبارتند از :

ولتاژ كار نامي: اين ولتاژ كه با Ue نشان داده مي شود مربوط به كنتاكتها بوده و مقدار ولتاژي است كه كنتاكتها با جريان نامي Ie در آن به كار گرفته مي شوند. اين ولتاژ، توانايي قطع و وصل، نوع و محل استفادة كنتاكتور را مشخص مي كند.

ولتاژ عايقي نامي: اين ولتاژ كه با Ui نشان داده مي شود، ولتاژي است كه استحكام عايقي بين كنتاكتها را نشان مي دهد.

ولتاژها نامي تغذيه بوبين: اين ولتاژ كه با Ue نشان داده مي شود ولتاژي است كه بايد به بوبين كنتاكتور اتصال يابد تا كنتاكتور عملكرد داشته باشد.

نكته 2 : ولتاژ كنتاكتورهاي صنعتي از 220 ولت تا 660 ولت و كنتاكتهاي اصلي آنها براي جريان 9A تا 2750A (مجهز به رادياتورهاي خفه كننده جرقه در موقع قطع و وصل) ساخته مي شوند.

نكته 3 : ولتاژ تغذيه بوبين كنتاكتورها متفاوت بوده و از 24 تا 380 ولت ساخته مي شوند. در اكثر كشورهاي صنعتي براي حفاظت بيشتر، تغذيه بوبين كنتاكتورها را زير ولتاژ حفاظت شده (65 ولت) انتخاب مي كنند و يا براي تغذية مدار فرمان از ترانسفورماتور جدا كننده استفاده مي كنند.

قابليت قطع و وصل و طول عمر كنتاكتور

سرعت قطع و وصل كنتاكتورها در زير بار را مي توان بدون آنكه آسيبي به آنها برسد با طراحي و انتخاب مناسب با 3000 بار در مدت افزايش داد.

تعداد دفعات قطع و وصل كنتاكتور (هر قطع و وصل يك بار) عمر مكانيكي ناميده مي شود. طول عمر مكانيكي با حروف از A تا F كه اصطلاحاً كلاس كليد ناميده مي شود مشخص مي شود حرف A تعداد 103 بار قطع و وصل، حرف B تعداد 104 بار، C تعداد 105 بار، D تعداد 106 بار، E تعداد 107 بار وF تعداد 108 بار قطع و وصل را نشان مي دهد.

نكته 4 : بعد از حروف كلاس كليد ممكن است عددي به عنوان ضريب قرار گيرد مثلاً E3 براي طول عمر 3 × 107 بار قطع و وصل به كار مي رود.

پست چیست

پست محلي است که تجهيزات انتقال انرژي درآن نصب وتبديل ولتاژ انجاممي شودوبا استفاده از کليد ها امکان انجام مانورفراهم مي شود درواقع کاراصلي پست مبدل ولتاژ ياعمل سويچينگ بوده که دربسياري از پستها ترکيب دو حالت فوق ديده مي شود.

در خطوط انتقال DC چون تلفات ناشي از افت ولتاژ ندارد وتلفات توان انتقالي بسيار پايين بوده ودر پايداري شبکه قدرت نقش مهمّي دارند لزا اخيرا ُ اين پستها مورد توجه قراردارند ازاين پستها بيشتردر ولتاژهاي بالا (800 کيلو ولت وبالاتر) و در خطوط طولاني به علت پايين ; بودن تلفات انتقال استفاده مي شود. درشبکهاي انتقال DC درصورت استفاده ازنول زمين مي توان انرژي الکتريکي دا توسط يک سيم به مصرف کننده انتقال داد.

-2 انواع پست: پستها را مي توان ازنظر نوع  وظيفه,هدف,محل نصب,نوع عايقي, به انواع مختلفي تقسيم کرد.   براساس نوع وظيفه وهدف ساخت: پستهاي افزاينده , پستهاي انتقال انرژي , پستهاي سويچينگ و کاهنده فوق توزيع . ـــ  براساس نوع عايقي: پستها با عايق هوا, پستها با عايق گازي که داراي مزاياي زيراست: پايين بودن مرکز ثقل تجهيزات در نتيجه مقاوم بودن در مقابله زلزله کاهش حجم, ضريب ايمني بسيار بالا باتوجه به اينکه همهً قسمت هاي برق دار و کنتاکت ها در محفظهً گازSF6   امکان آتش سوزي ندارد, پايين بودن هزينهً نگهداري باتوجه به نياز تعميرات کم تر, استفاده د رمناطق بسيار آلوده و مرطوب و مرتفع . معايب پستها با عايق گازي : گراني سيستم و گراني گاز SF6 , نياز به تخصص خاص براي نصب و تعميرات,مشکلات حمل و نقل وآب بندي سيستم. ـــ بر اساس نوع محل نصب تجهيزات : نصب تجهيزات در فضاي باز , نصب تجهيزات در فضاي سرپوشيده . معمولاُ پستها را از 33 کيلو ولت به بالا به صورت فضاي باز ساخته وپستهاي عايق گازي راچون فضاي کمي دارندسرپوشيده خواهند ساخت.  اجزاع تشکيل دهنده پست : پستهاي فشار قوي از تجهيزات و قسمتهاي زير تشکيل مي شود :   ترانس قدرت , ترانس زمين و مصرف داخلي , سويچگر ,  جبران کنندهاي تون راکتيو , تاً سيسات جانبي الکتريکي ،  ساختمان کنترل , ساير تاًسيسات ساختماني .  ـ  ترانس زمين: از اين ترانس در جاهايي که نقطهً اتصال زمين (نوترال) در دسترس نمي باشد که براي ايجاد نقطهً نوترال از ترانس زمين استفاده مي شود . نوع اتصال در اين ترانس به صورت زيکزاک Zn  است . اين ترانس داراي سه سيم پيچ مي باشد که سيم پيچ هر فاز به دو قسمت مساوي تقسيم مي شود و انتهاي نصف سيم پيچ ستون اوٌل با نصف سيم پيچ ستون دوٌم در جهت عکس سري مي باشد .   ـ  ترانس مصرف داخلي: از ترانس مصرف داخلي  براي  تغذيه  مصارف داخلي  پست استفاده مي شود . تغذيه ترانس مصرف داخلي شامل قسمتهاي زير است : تغذيه موتورپمپ  تپ چنجر , تغذيه بريکرهاي Kv20  , تغذيه فن و سيستم خنک کننده , شارژ باتري ها , مصارف روشنايي , تهويه ها . نوع اتصال سيم پيچ ها به صورت مثلث – ستاره با ويکتورکرو)پنوع اتصال بندی DYn11  می باشد .