معرفی انواع تابلو برق صنعتی + لیست کامل
تابلو برق یکی از مهم‌ترین اجزای سیستم‌های الکتریکی و صنعتی است که به‌عنوان یک محفظه ایمن برای نصب و نگهداری تجهیزات کنترل نیروی برق مورد استفاده قرار می‌گیرد. این تابلوها که معمولاً از جنس فلز یا مواد مقاوم ساخته می‌شوند، وظیفه توزیع، کنترل و محافظت از تجهیزات برقی را بر عهده دارند. در این مقاله، به بررسی انواع تابلو برق، تجهیزات داخلی، نحوه عملکرد، کاربردها و معیارهای انتخاب آن خواهیم پرداخت.
تابلو برق چیست و چه کاربردی دارد؟
تابلو برق محفظه‌ای است که تجهیزات و قطعاتی مانند کلیدها، نمایشگرها، رله‌ها، شینه‌ها، ترانس‌ها و سایر قطعات الکتریکی را در خود جای داده و امکان مدیریت و کنترل جریان الکتریکی را فراهم می‌کند. این تابلوها علاوه بر توزیع و کنترل برق، نقش بسیار مهمی در محافظت از تجهیزات داخلی و همچنین کاربران در برابر خطراتی مانند برق‌گرفتگی، اتصال کوتاه و اضافه‌بار دارند.
از تابلو برق‌ها در محیط‌های صنعتی، ساختمانی، تجاری و مسکونی استفاده می‌شود. این تجهیزات در دو نوع اصلی خانگی و صنعتی تولید می‌شوند که بسته به میزان ولتاژ عبوری و نوع مصرف، ویژگی‌های متفاوتی دارند.
انواع تابلو برق صنعتی بر اساس ساختار و طراحی
تابلوهای برق از لحاظ ساختاری به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند که هر کدام کاربرد خاص خود را دارند:
۱- تابلو برق فلزی محفوظ (Metal Enclosed)
این تابلو دارای یک محفظه فلزی بسته است که تمام تجهیزات برقی داخل آن نصب می‌شوند. این محفظه علاوه بر ایمنی بالا، از تجهیزات داخلی در برابر شرایط محیطی محافظت می‌کند.
۲- تابلو برق با روکش فلزی (Metal Clad)
در این نوع تابلو برق، محفظه‌های داخلی از یکدیگر جدا شده‌اند که باعث افزایش ایمنی می‌شود. در صورت بروز مشکل در یکی از محفظه‌ها، سایر بخش‌های تابلو تحت تأثیر قرار نمی‌گیرند.
۳- تابلو برق کشویی (Withdrawable)
این نوع تابلو برق دارای واحدهای کشویی است که امکان تعویض و تعمیر قطعات داخلی را به‌راحتی فراهم می‌کند. این ویژگی باعث شده است که این تابلوها در محیط‌های صنعتی کاربرد گسترده‌ای داشته باشند.
۴- تابلو برق رک (Rack)
تابلو برق رک به شکل قفسه‌ای طراحی شده و برای نصب تجهیزات کنترلی، مخابراتی و اندازه‌گیری استفاده می‌شود. این مدل بیشتر در مراکز داده و سیستم‌های شبکه کاربرد دارد.
۵- تابلو برق Swing
این نوع تابلو برق دارای یک درب شیشه‌ای متحرک است که امکان مشاهده و دسترسی راحت به تجهیزات داخلی را فراهم می‌کند. این مدل به دلیل ویژگی‌های خاص، قیمت بالاتری دارد.
انواع تابلو برق از نظر عملکرد
تابلوهای برق بر اساس نوع عملکردشان به چندین دسته تقسیم می‌شوند:
۱- تابلوهای کنترل موتور (MCC) یا کنترل روشنایی
این تابلوها برای کنترل موتورها یا روشنایی صنعتی استفاده می‌شوند و معمولاً دارای مدارات کنتاکتوری همانند کنتاکتور چینت هستند.
۲- تابلوهای کنترلی یا فرمان
تابلوهایی که دارای کنترلرهای برنامه‌پذیر (PLC) هستند و برای اتوماسیون صنعتی و پروژه‌های بزرگ استفاده می‌شوند.
۳- تابلوهای خازنی (بانک خازنی)
این تابلوها برای اصلاح ضریب قدرت و کاهش تلفات انرژی الکتریکی به‌کار می‌روند.
انواع تابلو برق از نظر سطح ولتاژ
تابلوهای برق بسته به میزان ولتاژ عبوری، در سه سطح ولتاژی طراحی می‌شوند:
۱- تابلو برق فشار ضعیف (LV)
یکی از متداول‌ترین انواع تابلو برق، تابلو برق فشار ضعیف است که عمدتاً در ساختمان‌های مسکونی و خانه‌های کوچک به کار می‌رود. این تابلوها به حفظ کیفیت تجهیزات و افزایش طول عمر آنها کمک کرده و همچنین موجب کاهش هزینه‌ها می‌شوند. بر روی این تابلوها تجهیزاتی مانند ابزارهای اندازه‌گیری، حفاظتی، کنترلی، تنظیم‌کننده و نشانگر نصب می‌شوند که امکان کنترل تمامی اتصالات مکانیکی و الکتریکی ساختمان را فراهم می‌کنند.
تابلوهای فشار ضعیف نقش مهمی در حفاظت الکتریکی سیستم و اپراتورها در برابر تنش‌های حرارتی و مکانیکی ناشی از جریان‌های اتصال کوتاه دارند. این تابلوها به‌طور ویژه از سیستم در برابر اضافه‌بار، جریان‌های بیش از حد مجاز و مشکلات عایق‌بندی محافظت می‌کنند. همچنین، برای توزیع برق سه فاز در ولتاژهای تا ۱۰۰۰ ولت، جریان تا ۱۰۰۰۰ آمپر و فرکانس ۵۰ یا ۶۰ هرتز مورد استفاده قرار می‌گیرند. تابلوهای فشار ضعیف همواره در سمت ثانویه ترانسفورماتور توزیع برق نصب می‌شوند.
۲- تابلو برق فشار متوسط (MV)
این تابلوها به طور ویژه برای ولتاژهای بالا و سیستم‌های قدرتمندتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. محدوده ولتاژ آنها بین ۱ تا ۳۶ کیلوولت متغیر است. معمولاً تابلوهای فشار متوسط به‌صورت چندسلولی طراحی و مونتاژ می‌شوند. این تابلوهای فلزی شامل تجهیزات مختلفی مانند ترانسفورماتورهای اندازه‌گیری جریان، باس‌بار، کلیدهای قدرت مانند کلید مینیاتوری هیمل، رله‌ها، کلیدهای جداکننده زمین و سایر تجهیزات حفاظتی و کنترلی هستند.
۳- تابلو برق فشار قوی (HV)
تابلوهای برق فشار قوی، که در محدوده ولتاژی ۳۶۰۰۰ تا ۴۰۰۰۰ ولت عمل می‌کنند، نیازمند دقت و مراقبت بیشتری در نگهداری هستند. برای این منظور، باید از تجهیزاتی استفاده شود که مطابق با استانداردهای تابلو برق باشند.
یکی از عوامل اساسی در تابلوهای برق، کنترل دما است. برای خنک‌سازی و متعادل نگه‌داشتن دمای این تابلوها، از گاز SF6 به دلیل ویژگی‌های غیر واکنش‌پذیری آن استفاده می‌شود.
به‌طور کلی، تابلوهای برق به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند: ولتاژ بالا (HV) و ولتاژ پایین (LV). تابلوهای HV برای تأمین انرژی موتورها و تجهیزاتی که با ولتاژ بیش از ۱۰۰۰ ولت AC کار می‌کنند، به کار می‌روند، در حالی که تابلوهای LV مناسب دستگاه‌های الکتریکی با ولتاژ کمتر از ۱۰۰۰ ولت AC هستند.
انواع تابلو برق از نظر جنس بدنه
تابلوهای برق بسته به نوع متریال به‌کاررفته در ساخت آنها، در مدل‌های مختلفی تولید می‌شوند که هر یک ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. در ادامه به بررسی انواع تابلوهای برق بر اساس جنس بدنه آنها می‌پردازیم:
1- تابلو برق فلزی
برخی از تابلوهای برق فلزی با استفاده از ورق‌های گالوانیزه ساخته می‌شوند. این تابلوها معمولاً در فضاهای باز نصب می‌شوند؛ زیرا جنس استیل ضدزنگ آنها باعث می‌شود در برابر رطوبت و محیط‌های اسیدی مقاوم باشند.
2- تابلو برق پلاستیکی (پلی‌کربناتی)
این تابلوها از ترکیب رزین‌های ترموپلاستیک و الیاف کربن ساخته می‌شوند. وزن سبک و مقاومت بالا در برابر خوردگی، آنها را به گزینه‌ای مناسب برای مناطق شرجی و مرطوب تبدیل کرده است. البته این تابلوها در برابر حرارت و اشعه UV حساس بوده و آسیب‌پذیرند.
3- تابلو برق کامپوزیتی
این تابلوها از مواد کامپوزیتی شامل الیاف شیشه و رزین پلاستیکی ساخته می‌شوند. مقاومت بالا در برابر حرارت، اشعه UV، خوردگی و زنگ‌زدگی از ویژگی‌های مهم آن‌هاست. همچنین، این تابلوها عایق الکتریسیته بوده و از خطر اتصالی و برق‌گرفتگی جلوگیری می‌کنند.
4- تابلو برق فولاد کربنی
این نوع تابلوها در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی بسیار مقاوم هستند و برای شرایط مرطوب و شرجی مناسب‌اند. همچنین، مقاومت بالای آنها در برابر مواد شیمیایی باعث شده تا در محیط‌های پزشکی، داروسازی، صنایع غذایی و مناطق خاص آب‌وهوایی کاربرد داشته باشند.
5- تابلو برق آلومینیومی
آلومینیوم به دلیل سبک بودن، انعطاف‌پذیری و مقاومت در برابر خوردگی، یکی از محبوب‌ترین فلزات برای تولید تابلوهای برق است. این تابلوها علاوه بر استحکام بالا، مقرون‌به‌صرفه بوده و به همین دلیل در صنایع مختلف استفاده گسترده‌ای دارند.
6- تابلو برق استیل
تابلوهایی که بدنه آنها از ورق استیل ساخته شده است، نیازی به رنگ‌آمیزی ندارند، زیرا به‌طور طبیعی در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی مقاوم‌اند. به دلیل قابلیت شست‌وشو و ضدعفونی شدن، این تابلوها بیشتر در صنایع غذایی و کارخانه‌های فرآورده‌های لبنی کاربرد دارند.
7- تابلو برق فایبرگلاس
فایبرگلاس از جمله متریال‌هایی است که مقاومت بالایی در برابر رطوبت، مواد شیمیایی و دمای بالا دارد. به همین دلیل، تابلوهای برق فایبرگلاس برای محیط‌های مرطوب و شرجی، گزینه‌ای ایده‌آل محسوب می‌شوند.
هر یک از این تابلوهای برق با توجه به ویژگی‌های خود، در شرایط خاصی استفاده می‌شوند و انتخاب آنها باید بر اساس نیاز محیط و شرایط کاری انجام شود.
تابلو برق بر اساس محل نصب
تابلوهای برق را می‌توان بر اساس محل نصب آنها به دسته‌های مختلفی تقسیم کرد. بسته به موقعیت موردنظر، می‌توان از نوع مناسب تابلو برق استفاده کرد. از نظر مکان نصب، این تابلوها به دو گروه اصلی تقسیم می‌شوند: تابلو برق‌های بیرونی و تابلو برق‌های درونی.
1- تابلو برق‌های بیرونی
همان‌طور که از نامشان پیداست، این تابلوها در فضای باز نصب می‌شوند و باید مقاومت کافی در برابر شرایط محیطی مختلف را داشته باشند. ضخامت ورقه‌های مورد استفاده در این تابلوها نباید کمتر از ۲ میلی‌متر باشد. ابعاد استاندارد این تابلوها معمولاً شامل ارتفاع ۱۲۰ سانتی‌متر و عمق ۴۰ سانتی‌متر است. هنگام نصب این تابلوها، رعایت نکات زیر ضروری است:
- استفاده از قفل مناسب برای درب تابلو
- آب‌بندی کامل تمامی درزها به‌جز درب جلو
- قرار دادن محفظه تابلو روی سکویی با حداقل ارتفاع ۲۰ سانتی‌متر
- استفاده از رنگ‌های مقاوم در برابر نور خورشید
2- تابلو برق‌های درونی
این تابلوها در محیط‌های سرپوشیده نصب شده و وظیفه حفاظت از تجهیزات برقی در برابر خطرات احتمالی را بر عهده دارند. تابلو برق‌های درونی به دو نوع ایستاده و دیواری تقسیم می‌شوند:
- در نوع ایستاده، ورقه‌های به‌کاررفته دارای ضخامت ۲ میلی‌متر بوده و وجود یک اسکلت نگهدارنده از پروفیل یا نبشی ضروری است.
- در نوع دیواری، ضخامت ورقه‌ها بین ۱.۲۵ تا ۱.۵۰ میلی‌متر متغیر است.
- انتخاب نوع مناسب تابلو برق بسته به محل نصب و شرایط محیطی، تأثیر بسزایی در عملکرد و دوام تجهیزات دارد.
انواع تابلو برق صنعتی بر اساس کاربرد
تابلوهای برق صنعتی را می‌توان با توجه به نوع کاربردشان به دسته‌های مختلفی تقسیم کرد. در ادامه به بررسی برخی از مهم‌ترین انواع آنها می‌پردازیم:
۱- تابلو برق‌های توزیع
این تابلوها در اندازه‌های مختلف ساخته شده و وظیفه جمع‌آوری و توزیع انرژی الکتریکی را بر عهده دارند. تابلو برق‌های توزیع دارای ورودی از شبکه برق سراسری و خروجی برای مصرف‌کنندگان هستند. اتصال این تابلوها به ورودی و خروجی از طریق ترمینال انجام می‌شود. وظیفه اصلی آنها تقسیم و انتقال جریان برق ورودی بوده و به‌عنوان منبع تغذیه برای سایر تجهیزات و تابلوهای دیگر عمل می‌کنند.
۲- تابلو برق‌های کنترل
این تابلوها مجهز به تجهیزات سنجش و نمایش وضعیت سیستم هستند. پس از بررسی شرایط سیستم، امکان اعمال تنظیمات موردنظر کاربران را فراهم می‌کنند. اغلب این تابلوها از PLC بهره می‌برند و کنترل وضعیت سایر تجهیزات را در سیستم بر عهده دارند.
۳- تابلو برق‌های اصلاح ضریب قدرت
این تابلوها که با نام تابلو بانک خازنی نیز شناخته می‌شوند، توان راکتیو سیستم را کاهش داده و باعث افزایش راندمان و کاهش تلفات انرژی می‌شوند. استفاده از این تابلوها تأثیر چشمگیری در کاهش مصرف برق دارد. این تابلوها مجهز به رگولاتور هستند که ضریب قدرت را بهینه‌سازی کرده و اختلاف زمانی میان ولتاژ و جریان را اندازه‌گیری می‌کند. پس از مشخص شدن ظرفیت خازن موردنیاز، تابلو به شبکه متصل شده و به بهبود عملکرد برق صنعتی کمک می‌کند.
هر یک از این تابلوهای برق، بسته به نیاز سیستم‌های صنعتی، نقش مهمی در بهینه‌سازی مصرف انرژی و عملکرد تجهیزات ایفا می‌کنند.
جمع‌بندی
تابلوهای برق یکی از اجزای ضروری سیستم‌های الکتریکی هستند که نقش مهمی در کنترل، توزیع و حفاظت جریان برق ایفا می‌کنند. این تابلوها در انواع مختلفی از لحاظ ساختار، عملکرد، ولتاژ، جنس بدنه و محل نصب تولید می‌شوند و هر کدام کاربرد خاص خود را دارند. انتخاب صحیح تابلو برق، نه‌تنها باعث افزایش ایمنی سیستم‌های الکتریکی می‌شود، بلکه از تجهیزات در برابر آسیب‌های احتمالی محافظت کرده و کارایی سیستم را بهبود می‌بخشد.