31 شهریور‍

چکیده مطلب

استقرار یک سیستم الکتریکی بی‌نقص مستلزم رعایت دقیق محاسبات بار، ایمنی ارتینگ، پایش مستمر و اجرای استاندارد است. بهره‌گیری از اصول مهندسی در تاسیسات برق صنعتی و اجرای دقیق طراحی و اجرای تاسیسات برق صنعتی نه تنها هزینه‌های ناشی از توقف ناگهانی تولید را به صفر نزدیک می‌کند، بلکه طول عمر مفید ماشین‌آلات گران‌قیمت کارخانه را به حداکثر می‌رساند.

راهنمای جامع تاسیسات برق صنعتی ؛ ۶ اصل حیاتی برای تضمین پایداری و ایمنی شبکه

مقدمه

در زیرساخت‌های کارخانه‌ای و محیط‌های تولیدی پیوسته، شبکه الکتریکی شاهرگ حیاتی تداوم فعالیت است. کوچک‌ترین ناپایداری ولتاژ، اضافه بار یا افت توان حرارتی در کابل‌کشی‌ها می‌تواند خسارات مالی جبران‌ناپذیری بر جای بگذارد. پیاده‌سازی اصولی تاسیسات برق صنعتی تضمین‌کننده ایمنی پرسنل، حفاظت از ماشین‌آلات گران‌قیمت و استمرار خط تولید است. در این راهنمای جامع، ۶ اصل بنیادین مهندسی برای مدیریت، پایش و اجرای شبکه الکتریکی صنعتی را تحلیل و بررسی می‌کنیم.

۱. ارزیابی بار و سایزینگ کابل‌ها در تاسیسات برق صنعتی

محاسبه دقیق جریان نامی، جریان راه‌اندازی الکتروموتورها و افت ولتاژ مجاز در طول مسیر، پایه و اساس پایداری شبکه است که توسط پیمانکار برق صنعتی قبلا راه اندازی و تست شده است. نادیده گرفتن هارمونیک‌های ناشی از بارهای غیرخطی سبب داغ شدن کابل‌ها و تخریب عایق می‌شود.

محاسبات جریان اتصال کوتاه و افت ولتاژ

در شبکه‌های توزیع، تحلیل ظرفیت تحمل اتصال کوتاه برای جلوگیری از آسیب دیدن باسبارها و کابل‌ها ضروری است. افت ولتاژ در مسیرهای طولانی نباید از حد مجاز فراتر رود، زیرا به درایوها و بردهای کنترلی آسیب می‌رساند.

انتخاب صحیح سطح مقطع و آرایش کابل‌ها

جنس هادی، نوع عایق، نحوه عبور از لدرهای کابل و ضریب همجواری کابل‌ها از مواردی هستند که در طراحی و اجرای تاسیسات برق صنعتی مانع از افزایش حرارت و بروز حریق الکتریکی می‌شوند.

۲. ایمنی ارتینگ و حفاظت کاتدی در تاسیسات برق صنعتی

ایمنی اپراتورها و تجهیزات حساس به زمین شدن اصولی گره خورده است. یک سیستم ارتینگ کارآمد باید مقاومت الکتریکی بسیار پایینی داشته باشد تا جریان‌های خطا را فوراً به زمین هدایت کند.

هم‌بندی تک‌نقطه‌ای و چندنقطه‌ای

اتصال تمامی بدنه‌های فلزی، استراکچرهای ماشین‌آلات و سینی کابل‌ها به شبکه ارت مانع از ایجاد ولتاژ تماس و ولتاژ گام خطرناک می‌شود.

حفاظت در برابر صاعقه و سرج‌های گذرا

استفاده از سرج ارسترها (SPD) در سطوح مختلف تابلوهای توزیع، بخش جدایی‌ناپذیر حفاظت در تاسیسات برق صنعتی مدرن به شمار می‌رود.

۳. استاندارد تابلوهای توزیع در طراحی و اجرای تاسیسات برق صنعتی

تابلوهای برق مرکز فرماندهی و حفاظت مدارها هستند. تقسیم‌بندی درست محفظه‌ها (Forming) بر اساس استانداردهای بین‌المللی مانع از سرایت جرقه یا خطا به بخش‌های دیگر می‌شود.

تفکیک شینه‌کشی و کلیدهای قدرت

چیدمان کلیدهای اتوماتیک کامپکت (MCCB) و هوایی (ACB) باید متناسب با سطوح هماهنگی حفاظتی (Coordination & Selectivity) انجام گیرد تا در هنگام خطا، فقط بخش معیوب قطع شود.

کنترل حرارت و تهویه تابلوهای برق

تجمع حرارت ناشی از کارکرد اینورترها و کلیدها عامل اصلی استهلاک قطعات الکترونیکی است؛ بنابراین استفاده از سیستم‌های سرمایش تابلویی و فن‌های فیلتردار در تاسیسات برق صنعتی الزامی است.

۴. جبران‌سازی توان راکتیو در تاسیسات برق صنعتی

بارهای سلفی کارخانه‌ها، مانند موتورها و ترانسفورماتورها، بار راکتیو زیادی به شبکه تحمیل می‌کنند که نتیجه آن جریمه‌های سنگین و افت راندمان ترانس‌ها است.

بانک‌های خازنی اتوماتیک و فیلترهای هارمونیک

استفاده از رگولاتورهای هوشمند برای تنظیم ضریب توان و تعبیه راکتورهای حذف هارمونیک (Detuned Reactors) از رزونانس خازن‌ها و خرابی زودرس آن‌ها جلوگیری می‌کند.

۵. نظارت پیوسته و هوشمندسازی تاسیسات برق صنعتی

دوران بازرسی‌های سنتی گذشته است؛ طراحی برق صنعتی و نیز سیستم‌های مدرن بر پایه مانیتورینگ لحظه‌ای پارامترهای توان (پاور آنالایزرها) و انتقال داده‌ها به اتاق مانیتورینگ شکل گرفته‌اند.

پیاده‌سازی سیستم‌های پایش حرارتی (ترموویژن)

ثبت دمای نقاط اتصال و شینه‌ها با دوربین‌های حرارتی پیش از وقوع اتصالی، امکان نگهداری پیشگیرانه (PM) را در تاسیسات برق صنعتی فراهم می‌کند.

۶. هماهنگی تجهیزات در طراحی و اجرای تاسیسات برق صنعتی

یکپارچه‌سازی سیستم‌های تغذیه بدون وقفه (UPS)، دیزل ژنراتورهای اضطراری و کلیدهای انتقال خودکار (ATS) پایداری کامل را به همراه دارد.

سوییچینگ خودکار در زمان قطعی شبکه

سیستم اضطراری باید در کسری از ثانیه بارهای حیاتی مانند سیستم‌های اطفا حریق، کنترل فرایند و روشنایی اضطراری را برق‌دار کند.

جمع‌بندی

استقرار یک سیستم الکتریکی بی‌نقص مستلزم رعایت دقیق محاسبات بار، ایمنی ارتینگ، پایش مستمر و اجرای استاندارد است. بهره‌گیری از اصول مهندسی در تاسیسات برق صنعتی و اجرای دقیق طراحی و اجرای تاسیسات برق صنعتی نه تنها هزینه‌های ناشی از توقف ناگهانی تولید را به صفر نزدیک می‌کند، بلکه طول عمر مفید ماشین‌آلات گران‌قیمت کارخانه را به حداکثر می‌رساند.