برای محافظت، کنترل و نظارت بر سیستم های توزیع برق مهم و ایمن و کارآمد، به تجهیزات توزیع ولتاژ پایین بسیار کارآمد نیاز است. در این موارد، تابلو برق ولتاژ پایین اغلب، راه حلی بهینه است.
به طور کلی تابلو برق دارای درجه 1KV به عنوان تابلو برق ولتاژ پایین شناخته می شود. تابلو برق فشار ضعیف شامل تجهیزات (لوازم جانبی مورد نیاز برای محافظت از سیستم) زیر می باشد:
- رله های افت ولتاژ (UnderVoltage Reley)
- کلیدها (Switches)
- فیوزهای HRC
- کلیدهای نشتی جریان زمین (Earth Leakage Circuit Breakers)
- کلیدهای مینیاتوری (MCB: Miniature Circuit Breakers)
- کلیدهای اتوماتیک کمپکت (MCCB: Molded Case Circuit Breakers)
- و …
بیش ترین کاربرد تابلو برق ولتاژ پایین (Low Voltage: L.V) در تابلوی توزیع LV است.
شکل (1). تابلو برق فشار ضعیف
تابلو های برق فشار ضعیف
این سیستم دارای قسمت های زیر است:
ورودی (Incomer) تابلو برق
ورودی، برق ورودی را به باس ورودی (Incomer Bus) می دهد. یک تابلو برق فشار ضعیف در ورودی خود باید دارای یک کلید حفاظتی اصلی باشد که بتواند جریان غیرعادی را برای مدت زمان کوتاهی تحمل کرده (قدرت اتصال کوتاه مناسب با سیستم داشته باشد) و از دستگاه های پایین دست و کل سیستم در زمان اتصال کوتاه محافظت نماید. هم چنین کابل متصل به ورودی تابلو کنترل، باید قدرت تحمل جریان غیرعادی را در مدت زمان کوتاه داشته باشد.
به طور کلی، کلیدهای قطع کننده هوایی (Air Circuit Breakers)، به عنوان دستگاه قطع کننده استفاده می شوند. کلیدهای قطع کننده هوایی ولتاژ پایین معمولا برای جریان های ورودی بزرگ تر یا مساوی 1600 آمپر مورد استفاده قرار می گیرند. این کلیدها دارای زمان قطع طولانی، اندازه بزرگ و هزینه زیادی هستند. اما با این وجود در جریان هایی با ورودی بالا، به عنوان مناسب ترین گزینه برای حفاظت از سیستم و تابلو برق فشار ضعیف انتخاب می شوند.
نکته: تابلو برق فشار ضعیف و قطعاتی که در داخل تابلو قرار داده می شوند باید از IP (درجه حفاظت الکتریکی) مناسب محیطی که در آن قرار گرفته اند برخوردار باشند.
ورودی های فرعی (Sub – Incomer)
در تابلوهای فشار ضعیف با توجه به نظر طراح سیستم، امکان به کارگیری ورودی های فرعی بعد از ورودی اصلی وجود دارد. این ورودی ها از باس اصلی ورودی، تغذیه می شوند. هر ورودی فرعی، فیدر جداگانه ای را تغذیه می نماید که این فیدرها از طریق کلیدهای کوپلر به یکدیگر متصل می شوند. ACBها (کلیدهای قطع کننده هوایی) و کلید فیوزها به طور کلی به عنوان ورودی های فرعی همراه با کلیدهای اتوماتیک کمپکت (MCCB) استفاده می شوند.
فیدرها (Feeders)
فیدرهای گوناگون، برای تغذیه بارهای مختلفی که در پروژه قرار دارد؛ مانند بارهای موتوری، روشنایی، ماشین آلات صنعتی، تهویه مطبوع، سیستم خنک کننده ترانسفورماتور و … به فیدر اصلی و در صورت وجود ورودی های فرعی به فیدر فرعی متصل می شوند. با توجه به نوع بار متصل به فیدرها، از کلیدهای مختلفی استفاده می شود:
- فیدر موتور: فیدر موتور باید در برابر اضافه بار، اتصال کوتاه و جریان بیش از حد تا وضعیت روتور (Rotor) قفل شده و تک فاز محافظت شود.
- فیدر ماشین آلات صنعتی: مانند اجاق گاز، حمام آبکاری و … . معمولا توسط واحدهای قطع کننده کلید فیوز و MCCB محافظت می شوند.
- فیدر بار روشنایی: این مورد مانند بار ماشین آلات صنعتی محافظت می شود اما در این حالت، حفاظت اضافی از جریان نشتی زمین برای کاهش خسارت به زندگی و اموال که می تواند در اثر نشت مضر جریان و آتش سوزی ایجاد شود، صورت می گیرد.
در سیستم تابلو برقL.V، وسایل الکتریکی در برابر اتصال کوتاه و بار بیش از حد، توسط فیوزهای الکتریکی یا قطع کننده مدار الکتریکی محافظت می شوند. با این حال، اپراتور انسانی، در برابر اتفاقاتی که در دورن سیستم ها رخ می دهد، به اندازه کافی محافظت نمی شود که با استفاده از قطع کننده مدار نشتی زمین می توان این مشکل را برطرف نمود. این قطع کننده با جریان نشت کم، کار می کند و می تواند جریان نشتی تا 100 میلی آمپر را تشخیص داده و دستگاه را در زمان کم تر از 100 میلی ثانیه از مدار جدا کند.
شکل (2). دیاگرام تابلوبرق فشارضعیف
یک نمودار معمولی از تابلو برق فشارضعیف در بالا نشان داده شده است. در این تصویر، برق اصلی تابلو از یک ترانسفورماتور تامین می گردد. این ورودی از طریق یک جداکننده الکتریکی و هم چنین MCCB، (در شکل نشان داده نشده است) باس ورودی را تغذیه می کند. دو ورودی فرعی به باس ورودی اصلی متصل هستند و این ورودی های فرعی با استفاده از کلید فیوز یا کلیدهای قطع کننده کمپکت یا هوایی محافظت می شوند.
در صورتی که بر روی هر کدام از باس فیدرهای شماره 1و 2 یک دیزل ژنراتور قرار بگیرد، باید بین کلیدهایی که در ورودی های فرعی 1و 2 قرار دارند و کلید کوپلر، Interlock برقرار باشد.
توضیحاتی که بیان شد، اساسی ترین و ساده ترین طرح برای تابلو برق ولتاژ پایین یا تابلوی توزیع .L.V است.
