آشنایی با انواع تجهیزات برق صنعتی و کاربرد آن‌ها

تجهیزات برق صنعتی

تجهیزات برق صنعتی

بخش‌های صنعتی برای حفظ سیستم الکتریکی خود با حداقل وقفه و ایمنی مناسب به انواع مختلفی از تجهیزات نیاز دارند. در این مقاله قصد داریم پرکاربردترین تجهیزات برق صنعتی شامل دستگاه‌های کنترل، وسایل حفاظتی و … را بررسی کنیم، همچنین عملکرد و کاربرد آن‌ها را خواهیم شناخت. با ما همراه باشید.

تعریف برق صنعتی به زبان ساده

برق صنعتی به معنای کنترل سه فازی است که وارد یک کارخانه و یا سوله می‌شود. درواقع از این برق سه فاز برای خاموش، روشن و کنترل کردن وسایل صنعتی استفاده می‌کنند. تابلو برق برای توزیع ایمن برق در سراسر تاسیسات تجاری و صنعتی استفاده می‌شود. تابلو برق بخشی از یک سیستم توزیع الکتریکی است که تغذیه برق را به مدارهای انشعاب تقسیم می‌کند؛ در حالی ‌که یک مدار شکن محافظ یا فیوز برای هر مدار در یک محفظه مشترک فراهم می‌کند.

در یک تابلو برق مدرن، اپراتور توسط کلیدهای مداربسته، کلیدها و فیوزها از آسیب الکتریکی محافظت می‌کند. همچنین ممکن است ابزارها و کنترل‌هایی برای تامین برق به تابلو برق وجود داشته باشد. مقدار برقی که به تابلو برق وارد می‌شود باید به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای برابر با برق خروجی به بارها باشد. توجه داشته باشید که مباحثی مانند برق سه فاز و تک فاز، بررسی تجهیزات برق‌رسانی، فاز و نول، قدرت ژنراتورها و ترانسفورماتورها نیز جز مباحث مهم در برق صنعتی هستند.

کاربرد برق صنعتی

اولین و مهم‌ترین کاربرد تجهیزات برق صنعتی، در صنعت و در مکان‌هایی مانند کارخانه‌های صنعتی و تولیدی است. تابلوهای برق صنعتی تجهیزاتی هستند که در بسیاری از پروژه‌های صنعتی مختلف مورداستفاده قرار می‌گیرند. از تابلوهای برق صنعتی برای کنترل سیستم‌های الکتریکی کارخانه‌ها و مشاغل مختلف، ساختمان‌ها و مناطق صنعتی استفاده می‌شود. این تجهیزات قادر به مقاومت در برابر بسیاری از تأثیرات خارجی است.

تابلوهای برق صنعتی دارای کاربردهای اصلی به شرح زیر است:

  • از تابلوهای برق برای کنترل ماشین‌آلات، تجهیزات و موتورهای الکتریکی استفاده می‌شود. از تابلوهای برق صنعتی برای مدیریت و حفاظت از پایداری ماشین‌ها استفاده می‌شود.
  • انواع تابلوهای برق صنعتی دارای مزایای زیادی هستند: ظرفیت زیاد، دوام بالا، بهترین کنترل برای موتورهای الکتریکی. تابلوهای کنترل در فضاهای مختلفی مانند کارخانه‌های پمپ آب، کارخانه‌ها و یا مناطق بزرگ صنعتی کاربرد فراوانی دارند.
  • تابلو برق توزیع: تابلوهای برق توزیعی در شبکه‌های فشار ضعیف استفاده می‌شود و مهم‌ترین اجزای نصب‌شده در اتاق‌های برق عمومی ساختمان‌ها، کارخانه‌های، مراکز تجاری و … است.
  • تابلوها برق صنعتی برای روشنایی استفاده می‌شوند و اغلب در مکان‌های عمومی قرار می‌گیرند و سیستم روشنایی را در بسیاری از مناطق مانند مناطق شهری، پارک‌ها، باغ‌های گل و … کنترل می‌کنند.

انواع تجهیزات برق صنعتی

کنتاکتور

کنتاکتور وسیله‌ای الکتریکی است که برای روشن یا خاموش کردن مدار الکتریکی استفاده می‌شود. کنتاکتور نوع خاصی از رله در نظر گرفته می‌شود. بااین‌حال، تفاوت اساسی بین رله و کنتاکتور این است که کنتاکتور در برنامه‌هایی با ظرفیت حمل جریان بالاتر استفاده می‌شود، درحالی‌که رله برای کاربردهای جریان کمتر استفاده می‌شود.

کنتاکتورها را می‌توان به‌راحتی نصب کرد و اندازه آن‌ها جمع‌وجور است. به‌طورکلی، این دستگاه‌های الکتریکی دارای چندین نقطه تماس هستند. این کنتاکت‌ها در بیشتر موارد به‌طورمعمول باز هستند و زمانی که سیم‌پیچ کنتاکتور روشن می‌شود، توان عملیاتی را برای بار تامین می‌کنند. کنتاکتورها بیشتر برای کنترل موتورهای الکتریکی استفاده می‌شوند.

کنتاکتورها انواع مختلفی دارند و هر نوع مجموعه‌ای از ویژگی‌ها، قابلیت‌ها و کاربردهای خاص خود را دارد. کنتاکتورها می‌توانند جریان را در طیف وسیعی از چند آمپر تا هزاران آمپر و ولتاژ از 24 VDC تا هزاران ولت، بشکنند. علاوه بر این، این تجهیزات برق صنعتی در اندازه‌های مختلف، از ابعاد دستی گرفته تا اندازه‌هایی به‌اندازه یک متر عرضه می‌شوند.

رایج‌ترین ناحیه کاربرد کنتاکتور بار جریان بالا است. کنتاکتورها به دلیل توانایی خود در کنترل جریان‌های بیش از 5000 آمپر و توان بالای بیش از 100 کیلووات شناخته‌ شده‌اند. جریان‌های سنگین موتور در هنگام قطع شدن، قوس تولید می‌کنند. این قوس‌ها را می‌توان با استفاده از کنتاکتور کاهش داده و کنترل کرد.

کنتاکتور

رله اضافه بار

رله اضافه‌بار یکی دیگر از تجهیزات برق صنعتی است.  فیوز و قطع کننده مدار، وظیفه حفاظت از موتور را بر عهده‌ دارند اما رله‌های اضافه‌بار از موتور در برابر جریان اضافی محافظت می‌کند.

رله‌های اضافه‌بار انواع مختلفی دارند. کاربردی‌ترین و رایج‌ترین نوع این رله‌ها، رله‌های حرارتی با نواربیمتال (Bimetal) است. این نوار فلزی از دو فلز مختلف ساخته‌ شده است که به هم متصل شده‌اند و زمانی که حرارت می‌بینند با نرخ‌های مختلف گرم می‌شوند.

نوار بیمتال زمانی که به دمای مشخص برسد، به‌اندازه کافی کشیده شده و خم می‌شود و توان ورودی به موتور را قطع می‌کند. استفاده از رله‌های اضافه‌بار حرارتی یک‌ راه اقتصادی و ایمن، برای محافظت از مدارهای اصلی است.

کلید اتوماتیک

کلید اتوماتیک یا کمپکت که به آن MCCB‌ (مخفف Molded Case Circuit Breaker است) می‌گویند،‌ درواقع تجهیزی برای قطع و وصل جریان و ولتاژ برق به‌صورت ایمن است.

کلید اتوماتیک یا MCCB، تجهیزات حفاظتی الکتریکی هستند که برای محافظت از مدار الکتریکی در برابر جریان بیش‌ازحد استفاده می‌شوند، که می‌تواند باعث اضافه‌بار یا اتصال کوتاه شود. کلید اتوماتیک را می‌توان برای طیف وسیعی از ولتاژها و فرکانس‌های قابل تنظیم استفاده کرد. MCCB از یک دستگاه حساس به دما (عنصر حرارتی) با یک دستگاه الکترومغناطیسی حساس به جریان (عنصر مغناطیسی) استفاده می‌کند تا مکانیسم لازم را برای محافظت و جداسازی فراهم کند. MCCB ها علاوه بر مکانیزم‌های خاموش کردن، می‌توانند به‌عنوان سوئیچ قطع دستی در مواقع اضطراری یا عملیات تعمیر و نگهداری نیز استفاده شوند.

تجهیزات برق صنعتی

کلید حرارتی

قطع‌کننده مدار محافظ موتور یا MPCB یک وسیله الکترومکانیکی است که سه عملکرد مهم را در بالادست موتور الکتریکی انجام می‌دهد:

  • ایزوله
  • حفاظت موتور در برابر اضافه‌بار و اتصال کوتاه
  • کنترل موتور (روشن/خاموش)

در صورت اضافه‌بار یا اتصال کوتاه، MPCB به‌طور خودکار مدار را قطع می‌کند. MPCB دارای کنتاکت‌های داخلی است که خط منبع تغذیه را به بار متصل می‌کند. یک سیم‌پیچ داخلی جریان‌های اتصال کوتاه (مقادیر جریان زیاد یا بسیار زیاد) را تشخیص می‌دهد، درحالی‌که یک عنصر حساس به حرارت که روی دوفلزی جوش داده‌ شده است، جریان‌های اضافی (مقادیر جریان کمی بالاتر از مقدار اسمی) را تشخیص می‌دهد که ممکن است به موتور آسیب برساند. در صورت افزایش جریان، سیم‌پیچ یا دوفلزی باز شدن کنتاکت‌ها را تعیین می‌کند.

مقاله پیشنهادی: بررسی تفاوت و شباهت های رله با کنتاکتور

کلید مینیاتوری

یکی از پرکاربردترین تجهیزات برق صنعتی کلید مینیاتوری یا همان MCB مخفف واژه پرکاربرد Miniature Circuit Breaker است. MCB یک کلید الکترومکانیکی خودکار است. قطع کننده‌های مدار کوچک توسط جریان اضافه – جریان الکتریکی که از جریان ایمن تعیین‌شده فراتر می‌رود و از یک مکانیسم مکانیکی نسبتا قوی استفاده می‌کند که برای به حداقل رساندن خرابی‌ها و هشدارهای کاذب طراحی‌شده است.

قیمت کلید مینیاتوری

جریان بیش‌ازحد باعث می‌شود که نوار دوفلزی درون فیوز مینیاتوری یا MCB گرم شود، خم شود و از بین برود. این یک کلید را آزاد می‌کند که نقاط تماس الکتریکی را از هم جدا می‌کند تا قوس (تخلیه الکتریکی) را محدود کند. قوس توسط یک نوار فلزی عایق به نام کانال قوس تقسیم‌شده و خنک می‌شود. یک MCB برای محافظت در برابر اضافه‌بار و اتصال کوتاه طراحی‌شده است. این‌ها با استفاده از فرآیندهای جداگانه شناسایی می‌شوند. حفاظت اضافه‌بار توسط نوار دوفلزی با استفاده از عملیات حرارتی ارائه می‌شود، درحالی‌که حفاظت از اتصال کوتاه توسط سیم‌پیچ قطع و از طریق عملیات الکترومغناطیسی ارائه می‌شود.

اگر تخلیه به‌خصوص زیاد باشد، MCB خیلی سریع – در یک‌دهم ثانیه – خاموش می‌شود (فعال می‌شود). هنگامی‌که جریان اضافه به محدودیت‌های ایمنی نزدیک‌تر است، قطعه کندتر پاسخ می‌دهد.

کلیدهای مینیاتوری تیپ‌های مختلفی ازجمله B ، C و D دارند که هرکدام ویژگی‌های خاص خود را دارند.

مقاله پیشنهادی: آنچه باید درباره کلید اتوماتیک، انواع و کاربرد آن بدانید

کلید محافظ جان RCCB

یکی دیگر از تجهیزات برق صنعتی کلید محافظ جان است، این دستگاه جریان‌های نشتی کوچکی را که توسط فیوز یا کلید مینیاتوری شناسایی نمی‌شوند، اما می‌توانند زمینه‌ساز آتش‌سوزی یا برق‌گرفتگی شوند، را شناسایی و مدار را در زیر یک‌دهم ثانیه قطع می‌نماید. همچنین جریان نشتی ممکن است از راه بدن فردی که با زمین تماس دارد و به‌طور تصادفی دستش با قسمت برق‌دار مدار تماس پیداکرده است به وجود آید. این کلیدها به‌گونه‌ای طراحی می‌شوند که (اگر سازنده حساسیت به جریان نشتی را 30 میلی‌آمپر تنظیم نماید) پیش از آسیب‌رسیدن به فرد مدار را قطع می‌کنند.

سافت استارتر

به کمک سافت استارتر می‌توان موتورهای سه فاز را به‌صورت نرم راه‌اندازی کرد. این وسیله جایگزین مناسبی برای روش ستاره مثلث در موتورهای الکتریکی است.

سخن پایانی

تجهیزات برق صنعتی محدود به تجهیزات بالا نیستد. ما در این مقاله تنها به بررسی مهم‌ترین و پرکاربردترین‌های تجهیزات پرداختیم. از انواع دیگر این تجهیزات می‌توان به تایمر، میکرو سوئیچ، اینورتر، پی ال سی، درایو و …  اشاره کرد که هرکدام ویژگی‌های خاص خود را دارند و در شرایط مناسب خودشان می‌توانند بهترین کارکرد را داشته باشند.