مقدمه:

تابلو برق یک محفظه برای نصب وسیم بندی تجهیزات الکتریکی  یا الکترونیکی است که کلیدها و قطعات کنترلی و حفاظتی و لوازم نمایشگر (ولتاژ، جریان، فرکانس، توان، کسینوس فی و …) روی آن نصب می‌شوند. همچنین تابلوهای برق جهت جلوگیری از وارد شدن شوک الکتریکی به کاربرانِ تجهیزات و حفاظت تجهیزات در برابر عوامل محیطی استفاده می‌شوند.

تجهیزات تابلو برق:

۱-کلید

کلیدهای روشنایی بر اساس ولتاژ مدار، جریان اسمی و نوع آن (AC یا DC) و در صورت لزوم رعایت شرایط محیط کار انتخاب می شوند. کلید روشنایی مدارات تک فاز بایستی قابلیت کار با حداقل ۲۵۰ ولت و جریان ۱۰ آمپر را دارا باشد. جریان اسمی کلید با توجه به نوع بار تغذیه شده از کلید می بایست برابر یا بزرگتر از مقادیر زیر باشد مگر اینکه در استاندارد ساخت کلید شرایط دیگری لحاظ گردد.

• بارهای اهمی مانند لامپ رشته ای، بخاری برقی: برابر با حداکثر جریان مصرف

• بارهای سلفی (موتوری) و مانند آنها: ۱٫۲۵ برابر حداکثر جریان مصرف

• بارهای خازنی و مصرف کننده هایی که خازن جبران کننده دارند: ۲ برابر حداکثر جریان مصرف

• در صورتی که کلید برای قطع بار کامل سلفی طراحی نشده باشد باید آمپراژ آن دو برابر بار ثابت مورد نظر انتخاب شود.

• مشخصات کلی کلید

   مشخصات زیر بایستی بر روی کلید درج شده باشد:

• استاندارد مورد استفاده V_n و I_n و جریان های قطع مرتبط با ولتاژهای اعمال شده، تعداد فازها (تعداد پل های کلید)، فرکانس کاری، درجه حفاظت نام یا علامت تجاری سازنده، نام کشور سازنده.

• هر تابلو باید به یک کلید اصلی قطع و وصل زیر بار مجهز شود، جریان نامی این کلید حداقل برابر با جریان مصرف کل تابلو و قدرت تحمل اتصال کوتاه آن نباید کمتر از جریان اتصال کوتاه احتمالی باشد و در صورتی که این کلید وسایل حفاظتی دارد، جریان نامی وسیله حفاظتی نباید از جریان نامی تابلو بیشتر باشد. از کلیدهای خودکار مجهز به ماژول های حفاظتی می توان برای هر دو منظور حفاظت و قطع و وصل مدار استفاده نمود. در تابلوی اصلی اگر از کلید و فیوز جداگانه در ورودی تابلو استفاده شود بایستی کلید قبل از فیوز در مدار قرار بگیرد.

• تنظیم قطع کننده حرارتی جریان زیاد (بی متال) کلید، باید بر اساس جریان کار کلید انجام گیرد نه بر اساس جریان اسمی کلید (برای تأمین حفاظت دقیق تر). حد بالای تنظیم این رله بهتر است از جریان اسمی کلید بیشتر نباشد.

   مثال: کلید با جریان اسمی ۲۵۰ آمپر برای کار در جریان کاری ۲۳۰ آمپر انتخاب می شود و بنابراین بی متال باید بر روی ۲۳۰ آمپر تنظیم شود.

۲- کنتاکتور:

 مشخصات کلی کنتاکتورها بصورت زیر است:

• ولتاژ اسمی، جریان اسمی (یا کد مشخص کننده جریان)، فرکانس اسمی، تعداد پل ها، توان اسمی، ولتاژ آزمون عایقی، ولتاژ آزمون ایستادگی فرکانس صنعتی یک دقیقه ای، کنتاکت های کمکی NC و  NO.

• نوع بار تغذیه شونده از کنتاکتور (روشنایی، موتوری، خازنی) و شرایط محیط کار کنتاکتور مدنظر باشد. با استفاده از رله های حرارتی و الکترومغناطیسی همراه با کنتاکتورها و تنظیم دقیق آنها بر اساس نیاز مدار و منحنی مشخصه عملکرد آنها می توان سیستم حفاظتی صحیحی را در شبکه فراهم نمود.

• کنتاکتور AC₂: مناسب برای بارهای سلفی و خازنی با تعداد دفعات قطع و وصل کم.

• کنتاکتور AC₃: مناسب برای بارهای سلفی و خازنی با تعداد دفعات قطع و وصل زیاد.

۳- شینه :

ظرفیت الکتریکی شینه فازها ۱۵۰ % (۱٫۵ برابر بیشتر) ظرفیت جریان دهی کلید اصلی انتخاب شده و قابلیت تحمل نیروهای ناشی از اتصال کوتاه احتمالی را دارا باشند. ابعاد شینه بر اساس حداکثر جریان مدار از جدول مربوطه یا محاسبه بدست می آید و در صورت لزوم ضرائب رنگی یا بی رنگ بودن شینه، درجه حرارت محیط و درجه حرارت مجاز، ارتفاع از سطح دریا اعمال می شود.

   نیروی الکترودینامیکی مابین دو شین موازی حین عبور جریان اتصال کوتاه بر حسب نیوتن:

   در این رابطه:

• A: فاصله دو شین از هم.

• I_s: جریان اتصال کوتاه بر حسب آمپر.

• I_k: جریان اتصال کوتاه متناوب در طرف ثانویه ترانسفورماتور.

• U_k: درصد امپدانس ترانسفورماتور.

۴-فیوز:

انتخاب فیوز بر اساس نوع حفاظت از مدار (اضافه بار، اتصال کوتاه) و در نظر گرفتن نوع بار (فیوز سریع یا تندکار، فیوز تأخیری یا کندکار) و با مراجعه به منحنی های مشخصه عملکرد فیوز (منحنی جریان زمان) انجام می گیرد. در صورتی که از چند فیوز پشت سر هم استفاده گردد برای تأمین حفاظت موضعی بهتر است فیوز بالادست با ضریب ۱٫۶ برابر فیوز پایین دست انتخاب شود تا از عملکرد نابهنگام فیوز حتی الامکان جلوگیری شود. وسایل حفاظتی مدار با توجه به جریان مجاز تعدیل شده (پس از اعمال ضرائب مختلف به جریان موردنیاز، مثال ضریب همزمانی) انتخاب می شوند.

جدول علائم درج شده بر روی فیوزها

• فیوزهای G جریان های کمتر از جریان ذوب تا جریان نامی قطع را، وصل نگه می دارند.

• فیوزهای A جریان های بیش از چند برابر جریان نامی معین خود تا محدوده جریان نامی قطع را، وصل نگه می دارند.

۵- مقره:

مقره بر اساس ولتاژ کاری تابلو (فشار ضعیف یا فشار متوسط) و وزن شینه ها انتخاب می شود. در انتخاب مقره باید دقت شود که حداکثر نیروی الکترودینامیکی وارد به مقره از ۷۵ درصد قابلیت تحمل مقره بیشتر نگردد.

• نحوه استقرار مقره در روی بدنه و بسته شدن شینه به مقره باید پیش بینی شود.

• ارتفاع عایقی مقره بر اساس حداکثر ولتاژهای عبوری احتمالی (کلید زنی و …) بدست می آید.

• شرایط کار تابلو (رطوبت، ارتفاع، گرد و غبار، تغییرات دما و شدت تغییرات) به دقت مورد مطالعه قرار گرفته و مقره مناسب با این محیط تهیه گردد.

مقدمه:

اتصال زمین یا ارت شامل یک اتصال مصنوعی برق به زمین است که مقاومت بسیار کمی برای عبور جریان دارد. در حقیقت کلمه “زمین” در کارهای برقی به زمینِ دارای پتانسیل صفر اطلاق می شود. وقتی یک نقطه از شبکه، زمین شود آن را تک زمینی و وقتی در نقاط مختلفی زمین شده باشد، آن را چند زمینی می نامند.

زمین کردن یا ارت نمودن یک سیستم الکتریکی، فرآیند اتصال همه قطعات فلزی یا بدنه های فلزی دستگاه های الکتریکی (به غیر از هادی های اصلی مدار برق) به زمین می باشد و هدف از آن انتقال هر نوع نشتی انرژی الکتریکی در بدنه فلزی دستگاه ها به زمین به منظور حفاظت جان کارکنان با تجهیزات است.

سیستم ارت مناسب بایستی امپدانس الکتریکی بسیار پایین ، مقاومت مکانیکی بسیار بالاو مقاومت بالا در برابر خوردگی داشته باشد.

انواع زمین کردن الکتریکی:

زمین کردن به شکل مستقیم

زمین کردن از طریق مقاومت

زمین کردن از طریق راکتانس

زمین کردن از طریق ترانسفورماتور

و زمین کردن ایزوله

انواع زمین کردن حفاظتی:

گراند تجهیزات

گراند صاعقه گیر

گراندبارهای ساکن

گراند ایزوله

گراند منفرد یا مستقل

و گراند شبکه ای سیگنال مرجع

برای اجرای ارت دو روش وجود دارد یکی روش عمقی بوده و دیگری روش سطحی می باشد که روش عمقی از چاه برای اجرای ارت استفاده می شود و در روش سطحی،سیستم ارت در سطح زمین اجرا می گردد.

در صورتی می توان از روش سطحی استفاده نمود که فضای لازم به منظور حفاری وجود داشته باشد، ارتفاع از سطح دریا پایین باشد و پستی و بلندی های محوطه کم باشد. برای تست نمودن سیستم های ارتینگ روش هایی نظیر: روش افت ولتاژ ، روش ۶۲درصد، روش تنزل پتانسیل و روش خط عرضی وجود دارد که بهترین روش اندازه گیری همان روش افت ولتاژ می باشدو عمومی ترین روش اندازه گیری روش خط اصلی است.

الکترودهای اتصال به زمین به دو دسته تقسیم می گردندکه شامل الکترودهای مصنوعی و الکترودهای موجود یا طبیعی می باشند الکترودهای صفحه ای شامل ، الکترودهای قائم و الکترودهای افقی می باشند.

مقدمه:

صاعقه‌ یک‌ جریان‌ الکتریکی‌ ناگهانی‌ طبیعی‌ است‌ که‌ از جو تخلیه‌ می‌شود .

و در مسیر خود، مقادیر زیادی‌ از حرارت‌، نورو صدا را منتقل‌ می‌کند.

به عبارت دیگروقتی بار الکتریکی انباشته شده در ابرها تخلیه شده و به صورت یک قوس الکتریکی به زمین برخورد کند ؛ صاعقه اتفاق می افتد.

صاعقه‌، تماس‌ خود با زمین‌ را از طریق‌ نزدیک‌ترین‌ ساختارهای‌ بلند محوطه مانند:

ساختمان های بلند،

دکل های برق و مخابرات ،

درختان ،

ارتفاعات کوهستانی و …

و احتمالاً هر شخصی‌ که‌ نزدیک‌ آن‌ ساختار ایستاده‌ باشد، برقرار می‌کند.

اصابت‌ صاعقه‌ می‌تواند به‌ آتش‌ گرفتن‌ لباس‌ها، زمین‌ خوردن‌ مصدوم‌ و حتی‌ مرگ‌ آنی‌ منجر شود.

که می بایست  هرچه‌ سریع‌تر تمام‌ افراد را از محل‌ اصابت‌ صاعقه‌ دور شوند.

هر ساله در فصل بهار متأسفانه یکی از عواملی که باعث مرگ و میر هموطنانمان می شود برخورد صاعقه به افراد است.

طبق تحقیقات انجام شده، علت ۹۰ درصد مرگ و میر ناشی از برخورد صاعقه به علت عدم رعایت اصول اولیه هنگام صاعقه می باشد.

در این گزارش به بررسی روش ها حفاظت جان خود در برابر این پدیده می پردازیم.

فروش ویژه صاعقه گیر آذرخش

صاعقه چگونه به وجود می آید:

زمانی که دو ابر که دارای بار غیر همنام به هم برخورد می کنند، واکنش‎های الکتریکی شدیدی به صورت نور و صدای شدید بنام صاعقه یا رعد و برق که دارای جریان الکتریسته بسیار بالا هست تولید می‎گردد.

این جریان الکتریسیته در اثر برخورد ذرات آب یک جبهه هوای گرم به ذرات یخ یک جبهه هوای سرد بوجود می آید که نسبت به زمین دارای بارالکتریکی منفی بوده و اگر فاصله منبع جریان الکتریکی  به سطح زمین نزدیک باشد ، صاعقه به وجود می آید .

قدرت یک صاعقه می تواند در مدت یک میلی ثانیه گرمایی حدود ۳۰۰۰۰ الی ۵۰۰۰۰ هزار درجه ثانتی گراد تولید کند که با برخورد به انسان می‎تواند قلب انسان را از کار بیاندازد، شش‎ها را پاره کند و یا سبب سوختگی‎های جدی در بدن شود.

همچنین بر اساس تحقیقات دانشمندان، در هر لحظه در سراسر دنیا بین ۱۵۰۰ تا ۲۰۰۰ بار رعد و برق زده می شود.

که به عبارت دیگر حدود ۶۰۰۰ جرقه الکتریکی در هر دقیقه در دنیا زده می‎شود.

و شدت جریان الکتریکی که هر صاعقه تولید می کند بین ۱۰۰۰۰ تا ۴۰۰۰۰ آمپر باشد.

این موضوع در حالی است که بدن انسان بیشتر از چند صد آمپر جریان را نمی تواند تحمل کند.

صدمات برخورد صاعقه به انسان:

برخورد صاعقه  به بدن انسان باعث ایجاد جراحت های وخیم و در بسیاری از موارد حتی مرگ  می شود.

زمانی که جریان برق به دلیل برخورد صاعقه از نقطه ای وارد بدن می شود از محل دیگر که در آن بدن با زمین تماس دارد خارج می شود .

نقاط ورود و خروج جریان برق از بدن به شدت آسیب می بیند و آسیب این نقاط به صورت حفره ای شبیه به محل ورود گلوله به چشم می خورد .

علاوه بر آن  ‌بافت هایی که در مسیر این دو نقطه نیز قرار دارند تحت تأثیر جریان صاعقه تخریب می شوند.

از جمله صدمات ناشی از برخورد مستقیم و غیرمستقیم صاعقه با افراد، می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

ایست قلبی،

سوختگی‌های سطحی و عمقی،

سوختگی‌های نقطه‌ای،

مویرگی،

پر مانند،

خوشه‌ای و گل صاعقه که به خالکوبی دائم زیگزاگ شبیه هستند،

ایجاد نوع خاصی از پختگی و التهاب در پوست (با سوختگی اشتباه نشود)،

صدمات خفیف یا شدید مغزی،

پارگی پرده گوش‌ها،

کاهش شنوایی و ناشنوایی،

فلج شده موقتی یا دائمی در اندام،

از کار افتادن کلیه‌ها،

خونریزی داخلی،

شوک،

آسیب خفیف یا شدید دستگاه عصبی،

بی‌حسی یا فلج شدن اندام انتهایی مثل پاها (به ویژه در ولتاژ گام)،

شکستگی استخوان‌ها (پرت شدن در اثر انفجار و موج صاعقه)،

مشکلات ریوی و اختلال تنفسی،

کما و نهایت مرگ.

روش های در امان ماندن از برخورد صاعقه در فضای باز:

طبق بررسی های خبرگزاری علم و فناوری، هر ۵ نفری که در استان همدان جان خود را در اثر برخورد صاعقه از دست داده اند در فضای بیرونی و در حال انجام کار کشاورزی بوده اند.

که این نشان از عدم آگاهی از روش های حفاظتی در مقابل صاعقه می باشد.

در این رابطه اصول اولیه در امان ماندن از این بلای طبیعی در فضای آزاد عبارت اند از:

• در مکانهای مرتفع قرار نگیرید .

• از درختان ، تپه ها ، دیرکها ، طناب رختشویی ، سیم برق هوایی ، لوله های فلزی و آب دور شوید .

• باگر در فضای باز گرفتار رعد و برق شدید ، زانو و پاهای خود را نزدیک یکدیگر قرار داده و سر خود را خم کنید .

• اگر در حال شناکردن هستید یا روی قایق سوارید فوراً از آب بیرون بیائید .

• اگر در بیرون از خانه هستید ، زیر درخت یا نقاط مرتفع پناه نگیرید بلکه در محلی باز به حالت خمیده باقی بمانید .

• داخل اتوبوس و ترن مکانهای امنی هستند ، بنابراین می توانید هنگام صاعقه به داخل ساختمان یا ایستگاه ترن زیرزمینی یا درون اتومبیل بروید .

• در صورتی که در اتومبیل هستید ،‌در محل مطمئن توقف کنید و موتور را خاموش کنید و آنتن ماشین را پائین بکشید .

• در هنگام رعدوبرق از تجمع به دور هم خودداری نمایید.

• از لبه صخره ها و بلندی قله ها فاصله بگیرید و به ارتفاعات پایین دست فرود آیید.

• به غار های عمیق پناه ببرید. غار های کم عمق می تواند خطرناک باشد.

• به اشیاء فلزی از قبیل کلنگ، باتوم کوهنوردی ، لوازم فنی سنگ نوردی، عینک با فریم فلزی و هر وسیله فلزی دیگر دست نزنید.

• اگر لباس‎های شما خیس است سعی کنید آنها را هر چه زودتر خارج کرده و از خود دور کنید.

• دستگاههای الکتریکی خود را خاموش کنید و تنها در موارد اورژانس از تلفن همراه استفاده کنید.

• اگر هنگام رعد و برق، احساس کردید که موهای سر یا دست‎های شما سیخ شده و یا از سنگ‎ها و تورهای فلزی اطراف خود صدای وزوز شنیدند و یا بوی اوزون به مشام رسید، فورا آن محل را ترک کنید.