به گزارش برق نیوز، تابلو برق فشار ضعیف یکی از مهم‌ترین اجزای شبکه‌های توزیع و کنترل انرژی الکتریکی در ساختمان‌ها، صنایع، خطوط تولید و تأسیسات است. عملکرد صحیح یک تابلو تنها به انتخاب یک کلید یا یک تجهیز حفاظتی وابسته نیست؛ بلکه هماهنگی میان تجهیزات حفاظتی، کنترلی و مدار قدرت است که میزان ایمنی، قابلیت اطمینان و طول عمر سیستم را تعیین می‌کند.

در یک تابلو برق استاندارد، هر تجهیز وظیفه مشخصی دارد. کلید اتوماتیک و کلید مینیاتوری برای حفاظت مدار در برابر اضافه‌جریان و اتصال کوتاه مورد استفاده قرار می‌گیرند، کلید محافظ جان جریان نشتی و خطر برق‌گرفتگی را پایش می‌کند و تجهیزاتی مانند کنتاکتور، کلید حرارتی و بیمتال وظایف مرتبط با کنترل و حفاظت موتور‌های الکتریکی را بر عهده دارند.

در میان تولیدکنندگان تجهیزات برق صنعتی، زیمنس یکی از برند‌های شناخته‌شده در حوزه تجهیزات فشار ضعیف است و طیف متنوعی از تجهیزات حفاظتی و کنترلی را برای کاربرد‌های مختلف ارائه می‌کند. در این میان، سری‌های مختلفی از تجهیزات زیمنس از جمله SINOPLUS و سایر خانواده‌های محصولات این شرکت، امکان طراحی تابلو‌های متناسب با نیاز‌های صنعتی را فراهم می‌کنند.

در این مقاله، نقش هر یک از تجهیزات اصلی تابلو برق فشار ضعیف و نکات مهم انتخاب و هماهنگی آنها را بررسی می‌کنیم.

لایه اول حفاظت؛ کلید مینیاتوری و کلید اتوماتیک

یکی از نخستین مراحل طراحی تابلو برق، تعیین روش حفاظت مدار در برابر اضافه‌جریان، اضافه‌بار و اتصال کوتاه است. انتخاب کلید حفاظتی باید بر اساس عواملی مانند جریان نامی مدار، سطح مقطع کابل، جریان اتصال کوتاه احتمالی، نوع بار و مشخصات شبکه انجام شود.

کلید مینیاتوری زیمنس (MCB)

کلید مینیاتوری زیمنس یا MCB یکی از تجهیزات متداول برای حفاظت مدار‌های الکتریکی در برابر اضافه‌جریان و اتصال کوتاه است. این کلید‌ها معمولاً در مدار‌های روشنایی، پریزها، مدار‌های فرمان و بسیاری از مدار‌های توزیع فشار ضعیف مورد استفاده قرار می‌گیرند.

مکانیزم حفاظتی MCB معمولاً از دو بخش اصلی تشکیل می‌شود:

• حفاظت حرارتی برای تشخیص اضافه‌بار
• حفاظت مغناطیسی برای عملکرد سریع در شرایط اتصال کوتاه

هنگام انتخاب یک کلید مینیاتوری، صرفاً توجه به آمپراژ کافی نیست. پارامتر‌هایی مانند منحنی قطع، ظرفیت قطع اتصال کوتاه، تعداد پل، ولتاژ نامی و نوع کاربرد نیز باید متناسب با مدار انتخاب شوند.

به همین دلیل، استفاده از یک MCB با جریان نامی نامتناسب با کابل یا بار، حتی اگر خود کلید از برند معتبری باشد، نمی‌تواند حفاظت مناسبی برای مدار ایجاد کند.

کلید اتوماتیک زیمنس (MCCB)

در مدار‌هایی که جریان بالاتری دارند یا سطح حفاظت و قابلیت تنظیم بیشتری مورد نیاز است، کلید اتوماتیک کمپکت یا MCCB می‌تواند گزینه مناسب‌تری نسبت به MCB باشد.

MCCB‌ها در تابلو‌های توزیع، تابلو‌های صنعتی، ورودی تابلو‌ها و مدار‌های قدرت کاربرد گسترده‌ای دارند. بسته به مدل، امکاناتی مانند تنظیم جریان حفاظتی، قدرت قطع بالاتر و تجهیزات جانبی مختلف می‌توانند در اختیار طراح قرار بگیرند.

در انتخاب کلید اتوماتیک زیمنس باید پارامتر‌هایی مانند:

• جریان نامی
• ظرفیت قطع
• ولتاژ کاری
• تعداد پل
• نوع واحد حفاظتی
• شرایط اتصال کوتاه
• مشخصات شبکه و بار

در نظر گرفته شود؛ بنابراین انتخاب MCCB صرفاً بر اساس «آمپراژ بیشتر» صحیح نیست و باید با محاسبات شبکه و مشخصات تجهیزات پایین‌دست هماهنگ باشد.

حفاظت در برابر جریان نشتی؛ نقش کلید محافظ جان زیمنس

حفاظت در برابر اضافه‌جریان تنها بخشی از سیستم ایمنی یک تأسیسات الکتریکی است. یکی از خطرات مهم دیگر، نشتی جریان به زمین است که می‌تواند در اثر خرابی عایق، تماس هادی با بدنه یا تماس انسان با بخش برق‌دار ایجاد شود.

در چنین شرایطی، کلید محافظ جان زیمنس (RCCB) می‌تواند با مقایسه جریان عبوری در هادی‌های مدار، عدم تعادل ناشی از جریان نشتی را تشخیص داده و مدار را قطع کند.

نکته مهم این است که RCCB را نباید جایگزین MCB یا MCCB دانست. محافظ جان وظیفه حفاظت در برابر جریان نشتی را بر عهده دارد و برای حفاظت اضافه‌جریان باید از تجهیز حفاظتی مناسب دیگری استفاده شود؛ مگر اینکه تجهیز انتخابی از نوعی باشد که هر دو عملکرد را در یک تجهیز ارائه دهد.

در انتخاب محافظ جان باید به پارامتر‌هایی مانند:

• جریان نامی
• جریان نشتی نامی
• نوع RCCB
• تعداد پل
• ولتاژ کاری
• نوع بار و تجهیزات متصل

توجه شود.

در نتیجه، هماهنگی صحیح میان کلید مینیاتوری یا اتوماتیک و محافظ جان نقش مهمی در ایجاد یک سیستم حفاظتی کامل دارد.

کنتاکتور زیمنس؛ قلب سیستم‌های کنترل موتور

پس از حفاظت مدار، مرحله بعدی در بسیاری از تابلو‌های صنعتی، کنترل بار و به‌خصوص موتور‌های الکتریکی است. کنتاکتور یکی از اصلی‌ترین تجهیزات برای قطع و وصل مدار‌های قدرت به‌صورت الکتریکی و از راه دور محسوب می‌شود.

کنتاکتور زیمنس با استفاده از یک مدار فرمان، امکان کنترل بار‌های قدرت را فراهم می‌کند. در کاربرد‌های موتوری، انتخاب کنتاکتور باید بر اساس نوع بار و شرایط کاری انجام شود و صرفاً انتخاب بر مبنای جریان نامی کافی نیست.

پارامتر‌هایی مانند:

• رده کاری یا Utilization Category
• جریان کاری
• توان موتور
• ولتاژ مدار قدرت
• ولتاژ بوبین
• تعداد دفعات قطع و وصل
• نوع بار

در انتخاب کنتاکتور اهمیت دارند.

برای مثال، شرایط کاری یک کنتاکتور در مدار موتور با شرایط یک بار مقاومتی یکسان نیست؛ بنابراین طراحی حرفه‌ای مدار فرمان و قدرت باید رده کاری و مشخصات واقعی بار را در نظر بگیرد.

کنتاکتور‌های سری SINOPLUS زیمنس

در پروژه‌هایی که استفاده از تجهیزات هم‌خانواده و هماهنگ اهمیت دارد، کنتاکتور‌های سری SINOPLUS زیمنس می‌توانند در ساختار تابلو‌های فشار ضعیف مورد استفاده قرار گیرند.

هدف از انتخاب یک کنتاکتور مناسب، تنها برقراری اتصال الکتریکی نیست؛ بلکه باید بتواند در شرایط کاری تعریف‌شده، تعداد دفعات مورد انتظار قطع و وصل را با عملکرد پایدار تحمل کند.

حفاظت موتور؛ کلید حرارتی و بیمتال چه تفاوتی دارند؟

موتور‌های الکتریکی در زمان راه‌اندازی می‌توانند جریانی بیشتر از جریان کاری عادی خود دریافت کنند. به همین دلیل، حفاظت موتور نیازمند انتخاب تجهیزات مناسب و هماهنگ با مشخصات موتور است.

دو تجهیز مهم در این بخش، کلید حرارتی (MPCB) و رله اضافه‌بار یا بیمتال (Overload Relay) هستند.

کلید حرارتی زیمنس (MPCB)

کلید حرارتی یا Motor Protection Circuit Breaker برای حفاظت مدار موتور در برابر شرایطی مانند اضافه‌بار و اتصال کوتاه طراحی می‌شود و در بسیاری از کاربرد‌ها امکان قطع و وصل دستی مدار موتور را نیز فراهم می‌کند.

یکی از ویژگی‌های مهم این تجهیز، امکان تنظیم جریان متناسب با جریان نامی موتور است.

انتخاب کلید حرارتی باید بر اساس پلاک موتور و شرایط واقعی بهره‌برداری انجام شود. تنظیم نامناسب جریان می‌تواند باعث عملکرد زودهنگام حفاظتی یا برعکس، کاهش سطح حفاظت موتور شود.

در یک تابلو موتور، کلید حرارتی می‌تواند در کنار کنتاکتور و سایر تجهیزات کنترلی قرار گیرد تا حفاظت و کنترل موتور در یک ساختار هماهنگ انجام شود.

بیمتال زیمنس؛ حفاظت در برابر اضافه‌بار موتور

بیمتال زیمنس یا Overload Relay یکی دیگر از تجهیزات مهم در مدار‌های کنترل موتور است.

بیمتال معمولاً در کنار کنتاکتور استفاده می‌شود. هنگامی که جریان موتور برای مدت مشخصی بیش از مقدار تنظیم‌شده باشد، مکانیزم حرارتی بیمتال فعال شده و کنتاکت‌های مربوط به مدار فرمان را تغییر وضعیت می‌دهند. در نتیجه، کنتاکتور می‌تواند از مدار خارج شده و موتور از ادامه کار در شرایط اضافه‌بار محافظت شود.

نکته مهم در اینجا تفاوت عملکرد بیمتال با کلید حرارتی است.

بیمتال به‌طور معمول یک رله اضافه‌بار برای مدار موتور است و به‌تنهایی جایگزین حفاظت اتصال کوتاه نمی‌شود. به همین دلیل در طراحی مدار قدرت، باید حفاظت اتصال کوتاه و اضافه‌بار به‌صورت هماهنگ در نظر گرفته شود.

انتخاب بیمتال نیز باید با جریان نامی موتور، محدوده تنظیم تجهیز و شرایط کاری آن هماهنگ باشد.

هماهنگی تجهیزات در یک تابلو برق فشار ضعیف

یکی از مهم‌ترین اصول طراحی تابلو برق، هماهنگی تجهیزات حفاظتی و کنترلی است. استفاده از قطعات با کیفیت، بدون در نظر گرفتن هماهنگی میان آنها، لزوماً به معنای طراحی صحیح تابلو نیست.

برای مثال، یک مدار ساده موتور ممکن است شامل اجزایی مانند:

منبع تغذیه → کلید حفاظتی → کنتاکتور → حفاظت اضافه‌بار → موتور

باشد.

در مدار‌های پیچیده‌تر، تجهیزات ورودی، باسبار، کلید‌های حفاظتی، تجهیزات اندازه‌گیری، کنتاکتورها، رله‌های حفاظتی و تجهیزات کنترلی نیز به این ساختار اضافه می‌شوند.

در این میان، باید مواردی مانند هماهنگی حفاظتی، جریان اتصال کوتاه، انتخاب صحیح کابل، جریان نامی تجهیزات و شرایط راه‌اندازی موتور بررسی شود.

به همین دلیل طراحی تابلو برق را نمی‌توان صرفاً به کنار هم قرار دادن چند تجهیز محدود کرد؛ بلکه یک سیستم مهندسی است که عملکرد هر جزء باید با اجزای دیگر سازگار باشد.

چرا اصالت تجهیزات زیمنس در طراحی تابلو اهمیت دارد؟

تجهیزات حفاظتی و کنترلی مستقیماً با ایمنی سیستم و تداوم عملکرد تجهیزات در ارتباط هستند. به همین دلیل، علاوه بر انتخاب صحیح مدل و مشخصات فنی، اصالت کالا و تطابق مشخصات محصول با نیاز پروژه نیز اهمیت زیادی دارد.

در تجهیزاتی مانند MCB، MCCB، RCCB، کنتاکتور، کلید حرارتی و بیمتال، مشخصاتی مانند جریان نامی، قدرت قطع، رده کاری، محدوده تنظیم و استاندارد‌های محصول باید قابل بررسی و تطبیق باشند.

استفاده از تجهیزات نامعتبر یا محصولاتی که مشخصات فنی آنها با اطلاعات درج‌شده مطابقت ندارد، می‌تواند عملکرد سیستم حفاظتی را تحت تأثیر قرار دهد.

از این رو، خرید تجهیزات زیمنس از تأمین‌کننده معتبر، همراه با بررسی مدل، مشخصات فنی و کاربرد تجهیز، بخش مهمی از فرآیند تأمین تجهیزات تابلو برق محسوب می‌شود.

راهنمای انتخاب تجهیزات زیمنس برای تابلو برق

پیش از خرید تجهیزات فشار ضعیف، بهتر است این موارد مشخص شوند:

تجهیز                        پارامتر‌های مهم در انتخاب                                                                    

MCB زیمنس              جریان نامی، منحنی قطع، ظرفیت قطع، تعداد پل و ولتاژ                          

MCCB زیمنس            جریان نامی، ظرفیت قطع، واحد حفاظتی، تعداد پل و ولتاژ                      

RCCB زیمنس             جریان نامی، جریان نشتی، نوع RCCB و تعداد پل                                  

کنتاکتور زیمنس           جریان کاری، توان موتور، رده کاری، ولتاژ بوبین و تعداد دفعات قطع و وصل 

کلید حرارتی زیمنس     محدوده تنظیم، جریان موتور، ظرفیت قطع و شرایط راه‌اندازی                    

بیمتال زیمنس             محدوده تنظیم جریان، جریان نامی موتور و کلاس عملکرد                         

این رویکرد کمک می‌کند به جای انتخاب محصول صرفاً بر اساس قیمت یا آمپراژ، تجهیز متناسب با کاربرد واقعی انتخاب شود.

جمع‌بندی

یک تابلو برق فشار ضعیف زمانی می‌تواند عملکرد قابل اعتمادی داشته باشد که تجهیزات حفاظتی و کنترلی آن بر اساس مشخصات شبکه، نوع بار و شرایط بهره‌برداری انتخاب و با یکدیگر هماهنگ شوند.

در این ساختار، کلید مینیاتوری زیمنس و کلید اتوماتیک زیمنس وظیفه حفاظت مدار‌های مختلف در برابر اضافه‌جریان و اتصال کوتاه را بر عهده دارند، محافظ جان زیمنس برای حفاظت در برابر جریان نشتی به کار می‌رود و کنتاکتور زیمنس، کلید حرارتی و بیمتال زیمنس نقش مهمی در کنترل و حفاظت مدار‌های موتوری ایفا می‌کنند.

در نهایت، انتخاب صحیح مدل، بررسی مشخصات فنی، توجه به هماهنگی حفاظتی و تهیه محصول از تأمین‌کننده معتبر، چهار عامل مهم در دستیابی به یک تابلو برق ایمن و پایدار هستند.

درخشش الکتریک به‌عنوان تأمین‌کننده تجهیزات برق صنعتی، مجموعه‌ای از تجهیزات فشار ضعیف زیمنس از جمله کنتاکتور، کلید مینیاتوری، کلید اتوماتیک، محافظ جان، کلید حرارتی و بیمتال را برای استفاده در پروژه‌های صنعتی و ساختمانی ارائه می‌کند.