تابلو برق کشویی چیست؟ انواع آن کدامند

یکی از اجزای کلیدی در سیستم‌های توزیع برق صنعتی، تابلوهای برق هستند که نقش مهمی در کنترل، حفاظت و توزیع انرژی الکتریکی ایفا می‌کنند. در میان انواع مختلف تابلوهای برق، تابلو برق کشویی (یا تابلوهای کشویی مدولار) به‌دلیل قابلیت تعویض سریع واحدها، ایمنی بالا و امکان تعمیر و نگهداری آسان، جایگاه ویژه‌ای در صنایع بزرگ پیدا کرده‌اند. این تابلوها مخصوصاً در مکان‌هایی که پایداری سیستم، سرعت در بهره‌برداری، و ایمنی اپراتور اهمیت بالایی دارد، بسیار کاربردی هستند. در این مقاله قصد داریم به بررسی مفهوم تابلو برق کشویی، ویژگی‌ها، کاربردها و انواع مختلف آن بپردازیم تا شناخت دقیق‌تری از این نوع تجهیزات در اختیار فعالان حوزه برق قرار گیرد.

تابلو برق کشویی چیست

تابلو برق کشویی (Withdrawable Switchgear) نوعی تابلو برق فشار ضعیف یا فشار متوسط است که در آن اجزای کلیدی مانند کلیدهای قدرت (کلید MCCB، کلید هوایی ACB یا کلیدهای خلأ در فشار متوسط)، رله‌ها، موتور استارترها و سایر واحدهای عملکردی به‌صورت کشویی و قابل جداسازی طراحی شده‌اند. در این نوع تابلوها، هر فیدر یا واحد عملکردی داخل یک یونیت کشویی نصب می‌شود که می‌تواند در سه وضعیت عملیاتی زیر قرار گیرد:

• وصل (Connected)
• آزمایش (Test)
• قطع (Isolated)

در این طراحی، هر کشو به یک مکانیزم قفل مکانیکی و الکتریکی مجهز است تا عملیات اتصال و جداسازی واحدها بدون نیاز به قطع کامل برق کل تابلو انجام شود. همچنین، سیستم‌های اتصال قدرت (Bus bar)، کنترل و سیگنال‌گیری از طریق کنتاکت‌های نری و مادگی استاندارد انجام می‌شود.

استفاده از تابلوهای کشویی باعث افزایش:

• ایمنی پرسنل هنگام تعمیرات و بهره‌برداری،
• سهولت در تعمیر و نگهداری،
• کاهش زمان خاموشی سیستم در صورت بروز خطا،
• و امکان گسترش و تغییر پیکربندی تابلو در آینده می‌گردد.

تابلو برق‌های کشویی معمولاً در مراکز صنعتی بزرگ، نیروگاه‌ها، پالایشگاه‌ها، و پروژه‌های حیاتی مورد استفاده قرار می‌گیرند که در آن‌ها تداوم سرویس و قابلیت اطمینان بالا الزامی است.

مزایای استفاده از تابلو برق کشویی

پیش از توسعه سیستم‌های تابلو برق کشویی (Withdrawable Switchgear)، تنها تابلوهای فیکس یا ثابت (Fixed) در دسترس بودند. این تابلوها شامل یک محفظه بودند که کلیه تجهیزات و دستگاه‌های مورد نیاز در سیستم برق درون آن نصب می‌شد. در این نوع سیستم‌ها، اجزا به‌صورت مجزا قابل خارج کردن یا وارد کردن مجدد برای اهداف تعمیر و نگهداری نبودند.

در مقابل، با توسعه تابلوهای کشویی فشار متوسط (Withdrawable MV Switchgear)، این امکان فراهم شده است که اجزایی مانند کلید قدرت (Breaker) به‌صورت مستقل از محفظه اصلی خارج شده یا مجدداً نصب شوند، بدون اینکه عملکرد سایر بخش‌های تابلو تحت تأثیر قرار گیرد. این ویژگی، مزایای زیر را برای بهره‌بردار به همراه دارد:

1.      قابلیت تعویض سریع (Withdrawable Units)

در تابلو برق کشویی هر فیدر کشویی یا یونیت عملکردی می‌تواند بدون قطع برق کل تابلو به‌صورت کشویی از مدار خارج یا به مدار وارد شود. این ویژگی زمان توقف (Downtime) سیستم را به حداقل می‌رساند.

2.       ایمنی بالا

دارای مکانیزم‌های قفل الکتریکی و مکانیکی (Interlock) برای جلوگیری از خطاهای انسانی هنگام وصل یا جدا کردن کشو. همچنین در تابلو برق کشویی امکان تست تجهیزات در حالت “Test” بدون اتصال به باسبار قدرت وجود دارد.

3.      انعطاف‌پذیری و توسعه‌پذیری

تابلو برق کشویی (Withdrawable Switchgear) در مقایسه با مدل‌های ثابت، راهکاری بسیار منعطف‌تر در توزیع قدرت ارائه می‌دهد؛ زیرا عناصر حیاتی درون سیستم قدرت به‌صورت کامل قابل سفارشی‌سازی هستند. به عنوان مثال، بهره‌بردار می‌تواند از ترکیب‌های مختلفی از کلیدهای قدرت (Circuit Breakers) و رله‌های حفاظتی از سازندگان مختلف استفاده کند تا یک سیستم سفارشی متناسب با نیازهای پروژه خود ایجاد نماید.

علاوه بر این، تابلو کشویی امکان استفاده در کاربردهای خاص را نیز فراهم می‌سازد. به عنوان نمونه، در تابلویی که به پیکربندی دوباس‌بار (Double Busbar Arrangement) مجهز است، می‌توان از یک کلید قدرت مشترک برای جابه‌جایی توزیع توان بین دو سیستم باس‌بار استفاده کرد. به این صورت که برای تغییر از یک مجموعه باس‌بار به مجموعه دیگر، کافی است کلید قدرت از محل فعلی خارج شده و در مکان دیگر نصب گردد. این موضوع بدین معناست که به‌جای استفاده از دو کلید قدرت مجزا، تنها به یک عدد کلید نیاز خواهد بود.

بطور کلی می‌توان گفت که طراحی مدولار به این تابلوها اجازه می‌دهد که در آینده فیدرهای جدید به تابلو اضافه شود بدون نیاز به تغییر اساسی در ساختار تابلو برق.

4.      سازماندهی داخلی مرتب و استاندارد

در تابلو کشویی سیم‌کشی و مسیر عبور کابل‌ها کاملاً منظم و بر اساس استاندارد IEC یا NEMA طراحی می‌شود. همچنین در این مدل تابلو دسترسی آسان به تجهیزات برای تعمیر و نگهداری وجود دارد.

5.      افزایش بهره‌وری در نگهداری

در تابلو کشویی بدون نیاز به خاموشی کامل سیستم، می‌شود واحد معیوب رو خارج کرد و واحد سالم رو جایگزین کرد. این امر باعث کاهش چشمگیر زمان تعمیرات اضطراری می‌شود.

6.      سازگاری با سیستم‌های مانیتورینگ و اتوماسیون

امکان نصب تجهیزات کنترل و نظارت از راه دور مثل PLC، HMI و ماژول‌های ارتباطی (مانند Modbus، Profibus) برای تابلو کشویی وجود دارد.

7.      طراحی مهندسی شده برای تهویه و خنک‌سازی مناسب

در ساختار تابلو برق کشویی گردش هوای طبیعی یا اجباری برای خنک‌سازی مؤثر در نظر گرفته می‌شود.

انواع تابلو کشویی

این دسته از تابلوها به‌دلیل قابلیت تعمیر و نگهداری آسان، ایمنی بالا، و انعطاف‌پذیری، در صنایع حساس مثل نفت، گاز، پتروشیمی، نیروگاه‌ها و پست‌های برق بسیار پرکاربرد هستند. در ادامه انواع تابلو برق کشویی بر اساس دسته بندی‌های زیر شرح می‌دهیم:

• انواع تابلو برق کشویی از نظر سطح ولتاژ
• انواع تابلو برق کشویی از نظر ساختار و طراحی داخلی
• انواع تابلو کشویی از نظر کاربرد
• انواع تابلو کشویی بر اساس استاندارد ساخت

در ادامه هر کدام از انواع تابلو برق کشویی را به اختصار شرح می‌دهیم:

 انواع تابلو برق کشویی از نظر سطح ولتاژ

تابلو برق کشویی بر اساس سطح ولتاژ به دو نوع زیر تقسیم می‌شود که مشخصات هر کدام به شرح زیر است.

• تابلو کشویی فشار ضعیف (LV Withdrawable Panels)
  این نوع تابلو کشویی مورد استفاده در سیستم‌های با ولتاژ کمتر از ۱۰۰۰ ولت AC است، همچنین این تابلوها عمدتاً در تابلوهای MCC (Motor Control Center)، توزیع اصلی و فرعی، تابلوهای کنترل صنعتی
  مثال: تابلوهای کشویی با کلید MCCB یا کنتاکتور مورد استفاده می‌باشد.
• تابلو کشویی فشار متوسط (MV Withdrawable Panels)
  مورد استفاده در شبکه‌های ۳٫۳، ۶٫۶، ۱۱ یا ۲۰ کیلوولت است، اجزای تابلو برق کشویی فشار متوسط معمولاً شامل کلیدهای خلأ (VCB)، کلیدهای SF6 یا کلیدهای روغنی است این تابلوها دارای محفظه‌های جداگانه برای باسبار، تجهیزات قدرت، و کابل‌ها هستند. تابلو کشویی فشار متوسط مناسب برای پست‌های برق، نیروگاه‌ها و صنایع بزرگ است.

 انواع تابلو برق کشویی از نظر ساختار و طراحی داخلی

تابلو برق‌های کشویی از لحاظ ساختار و طراحی داخلی به دو نوع زیر تقسیم میشود:

• تابلو کشویی با فیدر کشویی (Drawer Type MCC)
  در این نوع تابلوها هر فیدر (موتور، بار،…) داخل یک کشو قرار می‌گیرد که شامل کلید، فیوز، کنترلر و ترمینال‌ها است، مهمترین ویژگی های این تابلوها طراحی مدولار و مناسب برای بهره‌برداری‌های متنوع و پرتعداد است.
• تابلو کشویی با یونیت قابل بیرون‌کش (Withdrawable Unit Type)
  در این نوع تابلو کشویی اجزای عملکردی به‌صورت کامل از تابلو جدا می‌شوند ولی هر فیدر ممکن است کشو نداشته باشد، این مدل تابلو بیشتر در تابلوهای فشار متوسط دیده می‌شود.

انواع تابلو برق کشویی بر اساس نوع کاربرد

بر اساس کاربرد دو نوع تابلو کشویی وجود دارد:

• تابلو کشویی MCC (Motor Control Center)
  این نوع تابلو برق کشویی مخصوص کنترل موتورهای الکتریکی با امکان اضافه‌کردن یا تعویض هر فیدر بدون خاموشی کل سیستم است، این تابلوها مجهز به رله‌های حفاظت موتور، اینورتر، سافت‌استارتر و … هستند.
• تابلو کشویی توزیع قدرت (Power Distribution)
  این نوع تابلوها جهت تقسیم انرژی برق بین فیدرهای مختلف، همراه با حفاظت در برابر اتصال کوتاه و اضافه بار مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نوع تابلو بیشتر در سیستم‌های اصلی تغذیه برق کارخانه‌ها یا دیتاسنترها کاربرد دارد.

انواع تابلو برق کشویی بر اساس استاندارد ساخت

تابلو کشویی به‌صورت فرم‌بندی شده (Form 3b, Form 4b) این نوع تابلوها دارای جداسازی کامل اجزای داخلی بر اساس استاندارد IEC 61439 هستند، ایمنی بالا برای اپراتور و جلوگیری از انتشار خطا به سایر بخش‌ها از ویژگی‌های تابلو برق کشویی هست.

معتبرترین سازندگان تابلو کشویی در جهان

در ادامه می‌خواهیم 10 تا از معروفترین و معتبرترین سازندگان تابلو کشویی را معرفی کنیم:

1. Siemens (آلمان)
   تولیدکننده تابلوهای کشویی فشار ضعیف (SIVACON S8) و فشار متوسط (NXAir)
2. Schneider Electric (فرانسه)
   محصولات معروف: Prisma، Blokset، Okken (LV) و SM6 (MV)
3. ABB (سوئیس/سوئد)
   انواع تابلوهای کشویی MV/LV مانند UniGear، MNS، SafeGear
4. Eaton (آمریکا)
   تابلوهای سری Power Xpert، FlashGard و Motor Control Centers
5. General Electric – GE (آمریکا)
   تابلوهای کشویی LV/MV مانند Entellisys، SecoGear
6. Mitsubishi Electric (ژاپن)
   تولید تابلوهای MV/LV با تکنولوژی‌های پیشرفته حفاظتی و کنترلی
7. Toshiba (ژاپن)
   سازنده تابلوهای کشویی فشار متوسط با کلید خلأ و تجهیزات حفاظتی خاص
8. Hyundai Electric (کره جنوبی)
   تابلوهای MCC و تابلوهای MV کشویی با طراحی کامپکت
9. LS Electric (کره جنوبی)
   تولیدکننده تابلوهای کشویی صنعتی با تمرکز بر بازار آسیا
10. Legrand (فرانسه)
    بیشتر در زمینه تابلوهای فشار ضعیف کشویی در ساختمان‌ها و مراکز داده

سخن پایانی تابلو برق کشویی

در این مقاله به معرفی تابلو برق کشویی و اجزای آن پرداختیم و در انتها معروف ترین سازندگان تابلو کشویی را معرفی کردیم. تابلو برق کشویی به علت ایمنی بالا، انعطاف‌پذیری و تعمیر و نگهداری آسان از پرکاربردترین انواع تابلو برق صنعتی در صنایع بالا دستی مانند نفت و گاز و پتروشیمی محسوب می‌گردد. شرکت نیکسا مجری پروژه های برق صنعتی با قابلیت ساخت تابلو برق کشویی آماده ارائه خدمات طراحی و ساخت تابلو برق می‌باشد، جهت کسب اطلاعات بیشتر و دریافت قیمت تابلو کشویی با شماره واتساپ 09122502279 تماس حاصل فرمایید.