همه چیز درباره تابلو برق صنعتی

تابلوهای برق صنعتی با رشد فناوری در دهه‌های اخیر به یکی از اجزای حیاتی صنعت، کارخانه‌ها و ساختمان‌های تجاری تبدیل شده‌اند. در گذشته ساخت این تابلوها عمدتاً بر پایه قطعات مکانیکی و الکتریکی ساده انجام می‌شد، اما امروز در کنار تجهیزات کلاسیک، استفاده از PLC (کنترلر منطقی برنامه‌پذیر) و اینورتر/VFD (درایو کنترل دور موتور) برای اتوماسیون صنعتی، کنترل دقیق و کاهش مصرف انرژی بسیار رایج است.

بررسی انواع تابلو برق صنعتی

به‌طور خلاصه، تابلو برق صنعتی به مجموعه‌ای از تجهیزات گفته می‌شود که برای توزیع برق، کنترل مدار، حفاظت تجهیزات الکتریکی و مدیریت خطاهای شبکه طراحی و مونتاژ می‌شود. این سیستم معمولاً شامل کلید قطع و وصل، فیوز، مدارشکن (MCB/MCCB/ACB)، کنتاکتور، رله‌های حفاظتی، تجهیزات اندازه‌گیری و مانیتورینگ و سایر اجزای مرتبط است. نوع و چیدمان تجهیزات داخل تابلو برق با توجه به کاربری تابلو (تابلو توزیع، تابلو کنترل، MCC، تابلو اتوماسیون)، ظرفیت بار و سطح ایمنی مورد نیاز، توسط طراح و مهندس برق انتخاب می‌شود.

از تابلو برق هم برای قطع برق و ایمن‌سازی تجهیزات در زمان تعمیرات و سرویس استفاده می‌شود و هم برای حفاظت در برابر خطاهای پایین‌دست مانند اضافه‌بار، اتصال کوتاه، افت ولتاژ و نشتی جریان. این تابلوها معمولاً مستقیماً به منبع تغذیه متصل‌اند و در پست‌های برق، کارخانه‌ها و مراکز توزیع هم در بخش فشار ضعیف (LV) و هم در بخش‌های مرتبط با ولتاژ متوسط (MV) به‌کار می‌روند. به‌عنوان مثال، تابلوهای نصب‌شده در قسمت ولتاژ پایین ترانسفورماتورهای قدرت ممکن است داخل ساختمان مستقر شوند و علاوه بر مدارهای توزیع، دارای مدارشکن‌های مرتبط با شبکه، تجهیزات حفاظت، کنترل و اندازه‌گیری باشند.

اصطلاح «تابلو برق» یک عنوان کلی برای طیف وسیعی از تجهیزات سوئیچینگ و حفاظتی است؛ از جمله مدارشکن‌ها، سوئیچ‌ها، سکسیونرها، فیوزهای HRC، کلیدهای مینیاتوری (MCB)، کلید اتوماتیک (MCCB/ACB)، کنتاکتور، بی‌متال، رله‌ها و کلید محافظ جان (RCCB/ELCB). در عمل، تابلو برق ترکیبی از این تجهیزات به‌همراه بخش‌های کنترل، اندازه‌گیری، حفاظت و تنظیم است که در فرآیندهای تولید، انتقال، توزیع و تبدیل انرژی الکتریکی نقش کلیدی دارد و باعث افزایش ایمنی، کاهش خرابی تجهیزات و بهبود پایداری شبکه می‌شود.

نقش تابلو برق صنعتی (عملکرد و کاربرد)

تابلو برق صنعتی قلب سیستم توزیع برق، کنترل و حفاظت در کارخانه‌ها و ساختمان‌هاست. این تابلو وظیفه حمل جریان نامی و قطع‌و‌وصل بار را مانند یک سوئیچ انجام می‌دهد و هم‌زمان با تشخیص جریان‌های خطا (مثل اتصال کوتاه، اضافه‌بار، خطای زمین/نشتی جریان و اضافه ولتاژ) از آسیب‌دیدن تجهیزات جلوگیری می‌کند. برای پایش و حفاظت دقیق، از تجهیزاتی مانند CT (ترانس جریان)، PT/VT (ترانس ولتاژ/پتانسیل)، رله‌های حفاظتی و ابزارهای اندازه‌گیری استفاده می‌شود. به همین دلیل یک تابلو برق معمولاً شامل مدارشکن‌ها (ACB/MCCB/MCB)، فیوزها (HRC)، سوئیچ‌ها و ایزولاتورها (Isolator/Disconnector)، کنتاکتور و رله‌ها، سرج ارستر (Surge Arrester/محافظ افزایش ناگهانی ولتاژ)، تجهیزات اندازه‌گیری و مانیتورینگ، باسبار/شینه و سایر ملزومات سیم‌کشی و ایمنی است.

تقسیم‌بندی تابلو برق از نظر عملکرد

1) تابلو برق قابل برنامه‌ریزی (اتوماسیون صنعتی)

در این گروه، استفاده از PLC یا کنترلرهای اقتصادی مانند LOGO رایج است. این تابلوها برای کنترل فرایند، اتوماسیون خطوط تولید، مانیتورینگ و کنترل هوشمند در پروژه‌های صنعتی متوسط و بزرگ به‌کار می‌روند و قابلیت‌هایی مثل سناریوهای کنترلی، عیب‌یابی سریع و توسعه‌پذیری دارند.

2) تابلو کنترل موتور و روشنایی (Motor/Lighting Control Panel)

این تابلوها معمولاً بر پایه مدارهای کنتاکتوری طراحی می‌شوند و برای راه‌اندازی و کنترل موتورهای سه‌فاز (پمپ، فن، کمپرسور) و همچنین کنترل روشنایی صنعتی و ساختمانی کاربرد دارند. بسته به نیاز می‌توان از کنتاکتور، بیمتال/رله حرارتی، تایمر، رله کنترل فاز و… استفاده کرد.

3) تابلو بانک خازنی (Capacitor Bank Panel)

تابلو خازنی برای اصلاح ضریب قدرت (Power Factor Correction) و کاهش توان راکتیو طراحی می‌شود. نتیجه آن کاهش جریمه برق، بهبود راندمان شبکه، کاهش تلفات و آزادسازی ظرفیت ترانس و کابل‌ها است. این تابلوها می‌توانند ثابت یا اتوماتیک (پله‌ای) باشند و با رگولاتور خازنی کنترل شوند.

انواع تابلو برق از نظر محل نصب

1) تابلو برق بیرونی (Outdoor)

تابلوهای Outdoor چون در فضای باز نصب می‌شوند باید در برابر باران، گردوغبار، تابش خورشید، خوردگی و تغییرات دما مقاوم باشند و معمولاً با درجه حفاظت مناسب (مثل IP بالا) طراحی می‌شوند. نکات رایج طراحی و ساخت شامل موارد زیر است:

• سقف سایه‌بان‌دار با پیش‌آمدگی از بدنه (برای جلوگیری از نفوذ آب)

• درب جلو با آب‌بندی و درزگیری کامل

• ضخامت بدنه حداقل ۲ میلی‌متر

• رنگ مقاوم در برابر UV و شرایط جوی

• قفل ایمن و نصب در ارتفاع مناسب از زمین

• نصب روی سکو ۲۰ تا ۲۵ سانتی‌متری (سکو از هر طرف بزرگ‌تر از تابلو باشد)

• یک ابعاد مرسوم برای Outdoor: ارتفاع ۱۲۰cm، عمق ۴۰cm و عرض وابسته به طراحی

2) تابلو برق داخلی (Indoor)

تابلوهای Indoor در سوله، کارگاه، موتورخانه و سالن‌های تولید نصب می‌شوند و معمولاً در دو مدل دسترسی از جلو (تک‌درب) یا دسترسی از دو طرف (دو‌درب) ساخته می‌شوند. در این تابلوها تمرکز بر ایمنی در برابر تماس مستقیم، حفاظت مکانیکی تجهیزات، کاهش ریسک آتش‌سوزی و دسترسی آسان برای تعمیرات است.

انواع تابلو برق از نظر سطح ولتاژ

تابلو فشار ضعیف (LV)

تابلوهای فشار ضعیف معمولاً برای زیر ۱۰۰۰ ولت استفاده می‌شوند و ترکیبی از تجهیزات قطع‌و‌وصل، کنترل، حفاظت، اندازه‌گیری و اتصالات هستند. در عمل، ولتاژ نامی LV در بسیاری از کاربردها تا حدود ۶۹۰ ولت و ولتاژ سرویس رایج ۴۰۰ ولت است.

تابلو فشار متوسط (MV)

تابلوهای فشار متوسط در بازه ۱kV تا 36kV قرار می‌گیرند. اجزای اصلی MV شامل بدنه و محفظه‌ها، رله حفاظت، باسبار، CT/VT، کلید یا دژنکتور فشار متوسط، کنتاکتور MV، تجهیزات اندازه‌گیری و کنترل است و در پست‌ها و شبکه‌های توزیع نقش کلیدی دارد.

تابلو فشار بالا (HV)

این دسته برای سطوح ولتاژ بالاتر و کاربردهای شبکه انتقال به‌کار می‌رود (تعریف دقیق آن وابسته به استاندارد و پروژه است).

انواع تابلو برق از نظر جنس بدنه

1) فولاد ضدزنگ و فولاد کربن

گزینه‌ای مقاوم در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی (به‌ویژه استیل)، مناسب برای محیط‌های مرطوب و خورنده و کاربردهایی مثل صنایع غذایی، دارویی، پزشکی و مناطق با شرایط جوی خاص.

2) تابلو آلومینیومی

سبک، مقاوم و ضدخوردگی با صرفه اقتصادی مناسب در بسیاری از پروژه‌ها (بسته به ضخامت و کیفیت ساخت).

3) تابلو پلی‌کربنات

عایق الکتریکی (غیررسانا)، سبک و مقاوم، و مناسب برای محیط‌هایی که نیاز به کاهش خطر برق‌گرفتگی و مقاومت در برابر عوامل محیطی دارند.

4) تابلو فایبرگلاس (FRP)

مقاوم در برابر رطوبت، مواد شیمیایی و دمای بالا؛ گزینه‌ای محبوب برای محیط‌های شرجی، خورنده و صنعتی خاص.

انواع تابلو برق از نظر طراحی داخلی

تابلو Metal Clad

دارای محفظه‌های جداگانه (Compartmentalized) است تا اگر در یک بخش خطا رخ داد، به بخش‌های دیگر سرایت نکند؛ این ساختار باعث ایمنی بالاتر، پایداری بیشتر و عیب‌یابی سریع‌تر می‌شود.

تابلو Compartment Type

در این مدل، اجزا در یک محفظه مشترک قرار می‌گیرند و تفکیک داخلی کمتر است (معمولاً ساده‌تر و اقتصادی‌تر).

انواع تابلو برق از نظر ساختار ظاهری

1) تابلو فیکس (Fixed)

در این نوع، تجهیزات ثابت هستند و بیرون‌کشیدنی نیستند. رایج‌ترین مدل‌ها:

ایستاده چندمنظوره (Multi-Purpose / Free Standing) برای کاربردهای متنوع

دیواری (Wall Mounting) شامل روکار (Surface Mounted) و توکار (Flush/Recessed)

رک (Rack) مناسب برای نصب تجهیزات روی قفسه/ریل

سوئینگ (Swing) با درب شیشه‌ای/متحرک برای دسترسی و مشاهده آسان (معمولاً گران‌تر)

2) تابلو کشویی (Withdrawable)

ایمنی و دسترسی بالاتر دارد و در صنایع بزرگ رایج است. مزیت مهم: در صورت خرابی، کشو/فیدر معیوب سریع تعویض می‌شود. انواع متداول:

MCC (Motor Control Center) برای کنترل و راه‌اندازی چند موتور

Power Center برای تأمین تغذیه و پشتیبانی از چند MCC به‌صورت هم‌زمان

3) تابلو ایستاده و دیواری

تابلوها یا ایستاده (Self/Free Standing) هستند (بدون نیاز به تکیه‌گاه) یا دیواری (Wall Mounted) که به دیوار متکی بوده و به دو حالت روکار و توکار نصب می‌شوند.