مقاله گزارش کارآموزی تابلوهای برق راه آهن (docx) 64 صفحه
دسته بندی : تحقیق
نوع فایل : Word (.docx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحات: 64 صفحه
قسمتی از متن Word (.docx) :
بسم الله الرحمن الرحیم
دانشگاه آزاد اسلامی – واحد شهر ری
رشته کاردان فنی برق – الکترونیک
گزارش کار آموزی
تابلوهای برق
محل کار آموزی
راه آهن جمهوری اسلامی ایران
ستايش و تقدیر :
توحيد خالصي كه انديشه هاي عالمانه روز آن را مي طلبد و در انحصار مسلمانان است . مسلماناني كه هم در مرحله عقيده ايمان به خدا و هم در مرحله عمل خدا را عبادت مي كنند .
درود بر نبي گرامي خاتم كه پيروانش را فرموده روزانه ده مرتبه از خدا بخواهند كه همه مسلمانان را به راه راست و راهي كه بر آن استقامت خواهد شد هدايت فرمايد راهي كه به كمال رسيدگان پيمودند نه راه دانشمندان لادين و نه راه دينداران جاهل .
درود بر دوازده جانشين ايشان به ويژه تشكيل دهنده حكومت واحد جهاني پيشواي وقت :
امام زمان حضرت حجه بن الحسن العسكري محمد مهدي « ارواحنا فداه »
و با تشکر از :
کلیه کسانی که مرا در به سرانجام رساندن این دوره کارآموزی یاری نموده اند بخصوص استاد محترم جناب آقاي پیمان کاتب همچنین سایر دوستان مشغول در کارخانه که در طول این دوره همکاری لازم را داشته اند تشکر و سپاسگزاری می نمایم .
فهرست : صفحه
آشنایی با مکان کارآموزی 7
مقدمه 8
تاريخچه راه آهن 8
تعاریف اولیه تابلو 18
نقشه كشي تابلوها 24
ساخت تابلوها 25
انواع مدارات فرمان 26
حفاظت تجهيزات و نفرات در تأسيسات الكتريكي تابلو 27
فيوزها 27
كنتاكتور (كليد مغناطيسي) 35
قطع كننده حرارتي (رلة حرارتي يا بي متال) 41
كليد محافظ 42
رله هاي زماني (تايمرها) 44
لامپ سيگنال 48
كليدهاي تابع فشار (كليدهاي گازي) 48
كليدهاي شناور 49
چشمهاي الكتريكي (سنسورها) 50
كليدهاي تابع دور (گريز از مركز) 50
کلیدهای تابع درجه حرارت 51
حروف شناسايي 52
شماره گذاري و نمايش تعداد كنتاكتهاي كنتاكتور 54
شماي فني يا نقشه تك خطي 55
منابع 70
فهرست اشكال
شماي فني مدار الكتريكي يك تابلوي برق 24
نمونه اي از سيم كشي يك تابلو 26
شماي فني كليد محفظ موتور 42
چند نمونه ليميت سوئيچ ساده 44
شكل ظاهري رله زماني موتور 45
شكل ظاهري رله الكتريكي 46
شكل ظاهري رله تيوماتيكي 47
نقشه مسير جريان براي مدار قدرت 58
نقشه مسير جريان براي مد ار فرمان موتور چپ گرد راست گرد 60
نقشه مسير جريان از يك مدار فرمان 62
فهرست جداول
جدول انواع مدارات فرمان 26
جدول رنگهاي پولك در جريان هاي مختلف 29
جدول بزرگترين مقاطع سيم ها براي اتصال به پايه فيوزهاي مختلف 30
اندازه استاندارد فيوزها 31
جريان مجاز سيم هاي عايق دار 32
ضريب تصحيح جريان مجاز سيم هاي عايق دار 33
جدول انتخاب كنتاكتور 43
حروف شناسائي دستگاه هاي مدار فرمان در استاندارد قديم 53
حروف شناسائي دستگاه هاي مدار فرمان در استاندارد جديد 54
آشنایی با مکان کارآموزی
قسمت روشنایی این کارخانه از برق سه فاز که از تراسفورماتور مجزای کارخانه است تغذیه می شود. این ترانسفورماتور مستقیماً برق 33kv را به 380v تبدیل می کند و مختص کارخانه است. قسمت روشنایی کارخانه شامل روشنایی داخل محوطه محوطه حیاط و اتاق های نگهبانی است.
فیوزهای نصب شده در تابلوهای این کارخانه اکثراً از نوع چاقویی می باشند. سه عدد فیوز 63 آمپر و دو عدد فیوز 15 آمپر فقط برای روشنایی کارخانه مورد استفاده قرار می گیرند. فیوزهای چاقویی را با انبردست مخصوص تعویض می کنند و سالی دو بار اتصالات برقی را چک و سپس تمیز و بعد از آن گریس کاری می کنند تا اتصالات زنگ نزنند. بعد از فیوزها به کلیدها می رسیم که چون سه فاز هستند هر کدام دارای سه سیم R,S,T می باشند که دارای ورودی و خروجی هستند.
اکثر اتصالات و قسمت های الکتریکی این قسمت مسی هستند ولی در مجاورت هوای زیاد که از موتورهای اطراف و رطوبت بالا ناشی از آبی که در قالب های یخ ریخته می شود تولید می گردد؛ دچار یک لایه اکسید شده اند که باید سالی حداقل دو بار تمیز شوند.
مقدمه:
حمل ونقل در گستره جغرافیایی چون شریانهای حیاتی ان محیط است که هر نوع سستی یا عنایت وحمایت از آن اثرات روشن صریح وسریعی در عملکرد فرهنگی اقتصادی انسانی وحیاتی آن منطقه دارد.
اهمیت حمل ونقل در اقتصاد هر کشوری از دو جهت قابل بررسی است . ابتدا از جهت تاثیری که برروی ساختار فضایی کشور می گذارد به عبارت دیگر توسعه شبکه حمل و نقل موجب تمرکز فعالیت های اقتصادی در بعضی از مناطق ودر نتیجه رشد اقتصادی آن مناطق شده واز طرفی ممکن است باعث رکورد واز بین رفتن مناطقی دیگر (احتمالا روستایی)شود. جهت دوم بررسی اهمیت حمل ونقل در اقتصاد کشور تاثیری است بخش حمل ونقل در سطح کلان بررروی کل اقتصاد از نقطه نظر اشتغال تولید سرمایه گذاری و... می گذارد .
حمل ونقل همانند کشاورزی وصنعت یکی از بخش های اقتصادی هر کشوری است که نه تنها به خودی خود اشتغال زا بوده وتولید خدمت می کند بلکه بر توسعه بخش کشاورزی وصنعت هم تاثیرمی گذارد به عبارت دیگر همچنان که توسعه شبکه حمل ونقل بررشد وتوسعه اقتصادی هر کشوری تاثیرمی گذارد رشد و توسعه اقتصادی هر کشورنیز در ایجاد یک سیستم مطلوب شبکه حمل ونقل حائز اهمیت است بنابراین همراه بارشد وتوسعه اقتصادی کشور بخش حمل و نقل کشور هم می بایستی رشد نماید در غیر این صورت محدود بودن شبکه حمل و نقل کشور به عنوان یکی از موانع مهم درونزای رشد وتوسعه اقتصادی ومبادلات کشورها بابا حجم تولیدات بسط بازرگانی توزیع خدمات وفراورده های بین مناطق مختلف کشور با خارج از کشور رابطه مستقیم دارد.
نقش حمل ونقل ارتباطات درانجام این مبادلات به عنوان" عامل زیر بنای توسعه اقتصادی "فوق العاده مهم است زیراتوسعه وتحرک بازار دسترسی به منابع متعدد اقتصادی فقط باایجاد تسهیلات ارتباطی حاصل می شودازاغین رو به نظرمی رسد تحرک اقتصادی به نحو بارزی معلول ویا حداقل مشروط به فرایند وجود شبکه ارتباطی (مخصوصا شبکه ارتباطی حمل و نقل )است وهر چه ارتباط سریع تر وراحت تر دردسترس تر وارزانتر باشد تحرک اقتصادی بیشتر به دست می آید جایگاه وسایل ارتباطی (مخصوصا حمل ونقل )در حرکت اقتصادی را می توان به مانند حلقه های متعدد زنجیر گونه ای تشبیه کرد که فقدان هر حلقه در عین کوچکتر نمودن مجموعه کلی دایره محدود تر شد امکان فعالیت در آن موجب کندتر شدن حرکت کلی جامعه میگردد. به عکس افزایش هر حلقه علاوه بر بزرگتر شدن دایره کلی فعالیت اقتصادی موجبات افزایش سرعت رشد وتوسعه اقتصادی رانیز فراهم می نماید .
بررسی سیرتحول تاریخی حمل ونقل در کشور ها در چهل سال اخیر نشان می دهد که سیستم حمل و نقل حاکم بر این کشور بر خلاف نقش مهم وحیاتی این سیستم در چرخه فعالیتهای اقتصادی سایر کشور های جهان یک سیستم ناموزون و ناهماهنگ است . این نا هماهنگی ها ریشه در ساختارهای بنیادی نامتناسب از گذشته دارد.
شاید بتوان گفت نگرش دستگاه حاکم بر حمل ونقل کشور از بدو تاسیس تا کنون در خصوص طراحی سیستم حمل و نقل جامع و فرا گیر نبوده است وغالبا متاثر از سیستم های بیرونی عمل نموده وهئف نهایی آندر احداث جاده خطوط راه آهن وسایر تاسیسات زیر بنایی بعضا بدون توجه به چگونگی حدو میزان استفاده مطلوب از این تاسیسات از نظرتامین حداکثر جابجایی مطلوب واقتصادی کالا و انسان بوده است.
یکی از موانع مهم پیشرفت توسعه اقتصادی کشور ضعف ونارسایی در سیستم حمل ونقل زمینی به ویزه راه آهن است. اگر در زمینه ایجاد راهها تلاشهایی ها چند پرهزینه در دوره پیش از انقلاب صورت گرفته است در زمینه ایجاد راه آهن وبویزه ایجاد صنایع سنگین مربوط به آن اقدامات ناچیزی انجام شده است .
نگاهی به خط سیر شبکه راه آهن تهران موجود نشان می دهد که در احداث آن به رشد و توسعه اقتصادی اجتماعی کشور توجه چندانی نشده است و احداث آن ضمن این که در ایران دیر شروع شد بر دو مبنا که یکی اقتصاد مصرفی حاکم بر جامعه ودیگری نقطه نظر های استراتژیک در ارتباط با موقعیت جغرافیایی کشور صورت گرفت.
براساس وجود اقتصاد مصرفی احداث راه آهن صرفا در جهت اتصال مرکزکشور با مبادی ورودی کالا انجام یافت ولذا در بسیاری از نقاط محروم که راه آهن به یقین میتوانست آنها ازهرحیث احیا نماید توجه خاصی به عمل نیامد وهدف از احداث آن از نظر استراتزیک دسترسی به نقاط حساس اقتصادی ونظامی وارتباط بین خلیج فارس ودریای خزر بود که حاصلی جز اشتغال نظامی کشور در جنگ دوم جهانی نداشت هم اکنون شبکه غیز قابل انعطاف فرسوده ناشی از گذر زمان همراه با کمبود خطوط ارتباطی وگلوگاههای عمده در محورهای اصلی راه آهن وضعف در ترکیب ناوگان واگن هایی که درصد نسبتا زیادی از آنها عمر صنعتی شان به پایان رسیده و یک خطه بودن همچنین نارسایی در ساختار سازمانی و تشکیلاتی راه آهن وناموزون بودن ساختار نیروی انسانی گستردگی بیش از حد امور جنبی راه آهن وموانع مربوط به اداره و بهره برداری بهینه از آنها و... تنگناهایی است که شبکه راه آهن در حال حاضربا آن روبرو است .
این امکانات ناچیز در حمل و نقل راه آهن در برابر مرز وسیع کشور و نیاز ارتباطی چندین ده هزار روستا ونیز شهر های بزرگ وکوچک این سرزمین که اکثرا دارای فاصله های طولانی هستند ونیز ضرورت جابجایی تولیدات صنعتی وکشاورزی از مراکز تولید به نقاط مصرف مواد معدنی به اضافه واردات کالاهای اساسی وسرمایه ای از خارج به داخل کشور بسیار اندک می باشد ودر نهایت سهمی که راه آهن ایران با امکانات قدیمی ونوسازی نشده خود در حمل و نقل بارو مسافر دارد بسیار کمتر از توان بالقوه آن است و به همین دلیل توجه کافی به بهسازی و گسترش شبکه و تجهیزات این سیستم ضروری به نظر نمی رسد.
اهمیت نقش سیاسی و اقتصادی اجتماعی و نظامی راه آهن از یک طرف وازطرف دیگر محدودیت منابع و امکانات رشد سریع بخش های کشاورزی و صنعت در کشور ایجاب می نماید که توسعه وبهبود شبکه راه آهن به عنوان یک راه حل عمده حل مسائل ومشکلات حمل ونقل کشور مورد توجه دست اندر کاران وسیاست گذاران جامعه قرار گیرد چرا که برای دستیابی به یک سیستم حمل ونقل هماهنگ یکپارچه سریع راحت وقابل انعطاف لازم است به استفاده وبهره گیری هر چه بیش تر از شبکه راه آهن روی آورده شود.
تاریخچه راه آهن از ابتدا تاکنون "از بعد تاریخی"
برسر احداث راه آهن در ایران حدودا به مدت یک قرن بین دول مختلف کشمکش وجود داشت که کششهای انها مبنی بر اهداف سیاسی سلطه طلبانه و رقا بتهای موجود به نتیجه نرسید . دولت مرکزی نیز به سبب ضعف مالی و عدم استقلال سیاسی نمی توانست پی موقعیت استراتژیک واهمیت بازرگانی این منطقه ببرد وخود مبدرت به احداث راه آهن نماید چرا که در صورت احداث خط آهن سرتاسری بین شرق وغرب ایران می توانست علاوه بر ایجاد تحولی در امرارتباطات در کشور از طریق حمل کالای کشور های اروپایی به آسیا نیز صاحب درآمدی قابل توجه شود.
تاریخچه راه آهن ایران را می توان به پنج دوره تقسیم نمود.
الف)دوره قبل از سال 1304:دوره کسب امتیازات توسط دول بیگانه که سابقه آن به زمان سلطنت ناصرالدین شاه بر می گردد. پس از قتل امیر کبیر به دستور شاه وقت در سال 1231 دوره ی اعطای امتیاز آغاز شد. دول روس و انگلیس از این طریق موفق به کسب منافع بسیاری شدند اگر چه اعضای امتیازات گوناگون به کشورهای بیگانه در دوره پهلوی نیز ادامه یافت لیکن دراین دوره بیشتر امتیازات به دوره قاجاریه بر می گردد. ازمیان امتیازات اعطا شده امتیازات احداث راه آهن توسط دول مزبور از موقعیت ویزه ای بر خودار بوده است که به علت وجود رقابت واعمال نفوذ دول استعمارگر عمدتا امتیازات کسب شده منجر به احداث نمی گردید. اهم امتیازات مذکور را می توان به شرح ذیل عنوان نمود:
1)در تاریخ 5/11/1250شمسی بارون ژولیس رویتر انگلیسی امتیز احداث راه آهن راازشرق به غرب واز بحر خزر تا خلیج فارس را به دست آورد. لیکن در اثر فشارروسها ناصرالدین شاه مجبور گردید یکسال بعد رسما این امتیاز را لغو نماید.
2)در تاریخ 1253 شمسی بارون خالکن ها گن روسی تقاضای امتیاز راه آهن جلفا تبریز را نمود که در اثر مخالفت انگلستان موفقیتی کسب نگردید.
3)در سال 1257 شمسی آلتون فرانسوی امتیاز احداث راه آهن رشت تهران را کسب نمود ولی به نتیجه نرسید .
4)در سال 1258 شمسی فندان تی شررهان اطریشی احداث راه آهن رشت –تهران را کسب نمود که در
نهایت به نتیجه نرسید.
5)در سال 1260 شمسی وینستون وزیر مختار امریکا در ایران امتیاز احداث چندین خط را در ایران بدست آورد که موفق به استفاده از امتیازات مذکور نگردید.
6)در سال 1261 شمسی مهندس فایبوس بوآتال فرانسوی امتیاز احداث راه آهن رشت- تهران را بدست آورد ولی در اثر کار شکنی روسها موفقیتی کسب نکرد.
7)در سال 1263 شمسی حاج محمد حسین امین الضرب تاجر ایرانی امتیاز احداث راه آهن محمود آباد به تهران را بدست آورد وموفق گردید از محمود آباد تا آمل را مورد احداث و بهره برداری قرار دهد. اما پس از مدتی این خط تعطیل گردید و خط مزبور دارای یک دستگاه واگن باری بوده است.
8)در سال 1265 مهندس فایبوس بو آمتال بلزیکی امتیاز احداث راه آهن تهران – حضرت عبدالعظیم و تراموای شهر تهران را بدست آورد. خط تهران – حضرت عبدالعظیم به طول 7/8 کیلومتر و عرض یک متر احداث ومورد بهره برداری قرار گرفت . تعداد مسافر سالیانه آن بالغ بر 690000 نفر میگیرد . با هزینه سالانه حدودا برابر با 260000 ریال خط مزبور بیش از چند سال دوام نیاورد و برچیده شد . ضمنا شخص مذکور امتیاز احداث 80 کیلومتر خط آهن از تهران تا معادل زغال سنگ پشند را نیز بدست آورد که موفق به احداث آن نگردید.
9)در سال 1266 شمسی وینرسون امریکایی موفق گردید که امتیاز احداث چندین رشته خط آهن را تحصیل نماید ولی در اثر مخالفت روسیه احداث خطوط مزبور عملی نگردید.
10)در سال 1268 شمسی یک نفر روسی امتیاز احداث راه آهن رشت –غازیان را بدست آورد که موفق به احداث آن نشد.
11)در سال1289 شمسی یک کنسروسیوم روسی درصدد احداث راه آهن از فرانسه به هندوستان بود به طوریکه این خط از شهر های رشت قزوین تهران نائین یزد کرمان بم در ایران گذشته وبه شهر احمد آباد هندوستان ختم میشد که این بار نیز موفقیتی حاصل نشد.
12)در سال 1291 شمسی دپتهای انگلیس فرانسه روسیه شرکت سه گانه ای تشکیل وبه طور جدی احداث راه آهن در ایران را تعقیب نمودند ولی شروع جنگ جهانی اول همه این اقدامات را نقش بر آب کرد.
.13) در تاریخ 4/11/1291شمسی دولت ایران قرارداد احداث راه آهن جلفا- تبریز وخط فرعی صوفیان – بندر شرفخانه رابا بانک استقراضی ایران و روس امضا نمودند و موافقت شد که راه آهن آذربایجان در امتداد راه آهن روسیه با همان مشخصات از جلفا شروع به ساختمان شود و اجرای این قرارداد را به عهده راه شوسه تبریز –جلفا واگذار شد که این شرکت در اردیبهشت 1293 ساختمان راه آهن مزبور را شروع ودر بهمن ماه سال 1294 شمسی اولین قطار وارد تبریز شد ورسما در تاریخ 16/12/1295 راه آهن مزبور افتتاح گردید. این راه آهن از تاریخ افتتاح تا پایان جنگ جهانی اول (اواخر سال 1297)توسط روس ها اداره می شد که پس از انقلاب کبیر روسیه در بهمن ماه سال 1299 شمسی به دولت ایران واگذار گردید.خط آهن مذکور شامل 5/148 کیلومتر طول و 1524 میلیمتر(معادل عرض راه آهن روسیه) عرض بود که پس از احداث خط سراسری راه آهن ایران این خط تعویض و عرض آن معادل 1435 میلیمتر (هم عرض خط سراسری ) گردید.
14)در سال 1292 شمسی یک شرکت انگیلیسی به یام سند یکای راه آهن جهت احداث راه آهن خرمشهر –خرم آباد امتیازی کسب نمود که به شروع جنگ جهانی اول به مرحله عمل گذاشته نشد.
15)در سال 1294 شمسی یعنی اایل جنگ جهانی اول روسها راه آهن خودرا احداث نمودند که از قفقاز تا رود فرات امتداد داشت واز شهرهای ماکو وبازرگان در ایران می گذشت که150کیلومتر آن در خاک ایران قرار داشت و عرض این خط 1007 میلیمتربوده است که پس از مدتی خط مزبور جمع آوری شد.
16)در سال 1296 شمسی یک نفر مقاطعه کارروسی اقدام به احداث راه آهن به طول 5/8 کیلو متر و عرض 750 میلیمتر بین پیر بازار ورشت نمود که پس از مدتی بهره برداری در اواخر سال 1301 بر چیده شد.
17) در سالهای 1297 و 1298 شمسی راه آهن میر جاوه –زاهدان در امتداد رته اهن پا کستان به طول 94 کیلو متر و عرض 1676 میلیمتر در خاک ایران توسط انگلیسها احداث گردید که خط مزبور از سال 1308 به بعد حدودا به مدت بیست سال بلا استفاده بود واز تاریخ 1338 (در بعضی منابع 1337 ) تحویل دولت ایران گردید .
18) در سال 1298 شمسی خط آهنی به طول 50 کیلومتر از بوشهر تا براز جان توسط انگلیسیها احداث گردید که پس از مدتی بهره برداری متروک وجمع آوری شد.
19) در سال 1299 شمسی پیرو قرارداد منعقده بین دول ایران و انگلیس (در سال1919 میلادی ) احداث راه آهن خانقین –همذان به یک شرکت انگلیسی واگذار گردید وشرکت مزبور شروع به نقشه برداری از مسیر نمود ولی به علت الغاء قرارداد فوق الذکر کلیه کارها تعطیل گردید.
20) در سال 1300 شمسی شرکت نفت ایران و انگلیس به منظور حمل و نقل محصولات خود در مراکز چاههای نفت خوزستان اقدام به احداث راه آهن نمود که درسال 1302 بهره برداری از خطوط آغاز گردید. در آن زمان مسیرهای مختلف مجموعا حدود 160 کیلومتر خط داشته است که پس از مدتی به حالت مترو که درآمد .
از بررسی محتوای کسب شده توسط دولت روس بر میاید که بیشتر امتیازات به منظور تهسیل در امر حمل ونقل کالا وقابل رقابت نمودن کالاهای وارداتی با کالاهای داخلی بوده است. کسب این امتیازات نشانگر توجه دولت روسیه به گسترش نفوذ خوددر مناطق شمالی ایران ایجاد وگسترش وسایل ارتباطی در آن منطقه و تسهیل شرایط لازم برای مراحل بعدی بود.
همچنین بررسی محتوای امتیازات کسب شده توسط دولت انگلیس نشان می دهد هدف اصلی امتیازات کسب شده توسط انگلیس وانگلیسیها . برقراری ارتباط با هندوستان بزرگترین مستعمره انگلیس در آن زمان از راه خشکی بوده است که از این طریق می توانست به روند واردات کالاهای انگلیسی نیز شتاب بخشد.
در مجموع در دوره اول تا سال 1300 حدودا 400 کیلومتر راه آهن در ایران احداث گردیده که به علت پراکندگی جغرافیایی هدف های مشخص احداث کنندگان این خطوط وضعف دولت مرکزی جهت استفاده داخلی بهره برداری شایسته ای از آنان به عمل نیامد .
ب)دوره دوم (1304لغایت 1321) دوره ای است که در آن احداث شبکه سراسری راه آهن ایران از اساسی ترین طرح عمرانی کشور محسوب گردید . در سال 1304 شمسی با نصویب قانون اعضا قندو شکر وپس از آن در سال 1314 شخصی با تصویب قانون تاسیس سازمان تشکیلات و بنگاه راه آهن دولتی ایران اهمیت آن مورد توجه قرار گرفت ومبنای ایجاد راه اهن سر تا سری نهاده شد .
اوج عملیلت راه آهن سراسری در سالیان 1314و1315و1316 صوررت پذیرفت. در این سالها روزانه متجاوز از 60000 نفر کارگر با حضور کارگرانی از کشور های مختلف جهان در طول خط مشغول به کار بودند تا اینکه عملیات احداث خط سر تاسری به پایان رسید وخط شمال در 25 مرداد1317 وخط جنوب در 27 مرداد 1317 با هزینه ای بالغ بر 1/3 میلیارد ریال به یکدیگر الحاق گردیدند. در این دوره به طور متوسط سالانه 141کیلومتر به شبکه افزوده شد و طول خطوط اصلی در پایان دوره به 2700 کیلو متر رسید شمال به جنوب متصل گردید وامر احداث قریب به نیمی از شبکه تبریز- مشهد انجام پذیرفت.
ظاهرا منظور ازایجاد راه آهن سراسری اتصال شهرها بنادر واستانهای تولید کننده محصولات کشاورزی ایران به یکدیگر ومرکز ایجاد ارتباط بین مناطق کشاورزی صنعتی ومصرفی بود ولی در واقع هدف اصلی اتصال خلیج فارس به شمال ایران با اهداف نظامی بود که دراین جهت نیز بسیار موفق عمل نمود به طوری که خدمات راه آهن ایران درراه پیروزی متفقین وجنگ غیر قابل انکار می باشد به همین علت این طرح نتوانست نقشی که راه آهن در کشورهای توسعه یافته به عهده گرفت ایفا نماید.
در این دوره با تاسیس سازمان تشکیلات بنگاه راه آهن دولتی ایران در سال 1314 راه آهن دارای تشکیلات اداری گردید که تشکیلات مزبور شامل سه ناحیه عملیاتی بود.
ج)دوره سوم (1321لغایت 1334)- دوره پس از جنگ جهانی دوم در این دوره دولت با کاهش شدید در آمد مواجه گردید به طوریکه درآمد دولت از 83 میلیون دلار در نه ماه سال 1321 به 23 میلیون دلار در مدت مشابه سال 1322 کاهش یافت. در سال 1323 کارخانه های دولتی متحمل زیانهای سنگینی شدند. حجم اسکناس از اواخر سال 1321 تا اوایل سال1324 دو برابر شد واز سه و نیم میلیارد ریال به هفت و نیم میلیارد ریال رسید. در سال 1325 اولین برنامه عمرانی پیش از انقلاب تهیه وتنظیم گردید وپس از تجدید نظر در دوسال بعد اعتبارات برنامه مزبور به 21 میلیارد ریال رسید وسهم راه آهن از این اعتبارات 5/2 میلیارد ریال 12 در صد کل اعتبارات بود.
توجه فوق نشان دهنده این نکته است که در این دوره نیز ادامه طرح بزرگ شبکه سراسری همچنان در اولویت بوده است مع الوصف به علت مشکلات ذکر شده آهنگ رشد خطوط به شدت کند شد وبه طور متوسط سالانه 56 کیلومتر خط به شبکه افزوده گردید ودر پایان دوره طول خطوط اصلی 3600 کیلومتر رسید. حیطه عملیات تشکیلاتی راه آه9ن نیز وسعت یافت ونه ناحیه عملیاتی را در بر گرفت.
د) دوره چهارم (1335 لغایت1357) دوره پس از کودتای 28 مرداد1332 و جهت گیری شدید به سمت اقتصاد تک محصولی در این دوره چهار برنامه عمرانی به مرحله تصویب واجرا گذاشته شد . در سال 1334 برنامه عمرانی دوم با مدتی مشابه با برنامه اول یعنی هفت سال تهیه وتنظیم گردید. در برنامه مزبور راه آهن در سر فصل ارتباطات ومخابرات جای گرفت واین سر فصل با تخصیص 8/39 درصد از پرداختی ها که برابر با 75 میلیارد ریال بود سهمی برابر با 18 در صد( 4/5میلیارد ریال ) را به راه آهن اختصاص داد.
در سال 1341 برنامه عمرانی سوم با مدت زمانی برابر با 5 سال تهیه وتنظیم گردید. در این برنامه با جایگذاری راه آهن در سر فصل ارتباطات ومخابرات سهم این سر فصل نسبت به برنامه دوم با کاهش مواجه شد وبه 3/26 در صد از کل پرداختی ها که برابر با6/204 میلیارد ریال بود رسید . سهم راه آهن نیز به سهم برابر با 12% از کل پرداختی به سر فصل مزبور بسنده نمود .
به عبارتی میزان دریافتی راه آهن به 5/6 میلیارد ریال رسید. در برنامه عمرانی چهارم (1351- 1347) با اعتباری برابر با 568 میلیارد ریال بار دیگر سهم نسبی سر فصل ارتباطات کاهش وبه 7/21 در صد تنزل نمود. سهم راه آهن از اعتبار مختص به اعتبارات 7/26% (9/32میلیارد ریال ) رسید که این خود بیانگر افزایش سهم راه آهن در سر فصل مزبور ودر مجموع می باشد. برنامه عمرانی پنجم(1356-1352) برنامه مصادف با اوج نرنامه دولت کل اعتبارات بالغ بر 7/3368 میلیرد ریال که حدوداّ 6 برابر اعتبارات پرداختنی برنامه چهارم وحدود 5/16 برابر اعتبارات پرداختی برنامه سوم بود. در این میان سهم حمل و نقل و ارتباطات 20% (400میلیارد ریال)بود. از اعتبار مزبور نیز 7/19% به راه آهن اختصاص یافت.
با مشاهده اعتبارات تخصیصی در برنامه های عمرانی وسهم راه آهن در آنها می توان چنین استنباط نمود که در مجموع راه آهن در این دوره دچار بی مهری گشته است. در این دوره افزایش طول شبکه ورشد آنها به تدریج منوط به وجود بار و مسافر گردید وبه جز سرمایه گذاری در بخش آلات نقلیه سرمایه گذاری در احداث خطوط تقریبا قطع گردید به طوریکه سرعت توسعه شبکه راه آهن باز هم آرام تر گردید وبه 48کیلومتر خط در سال به طور متوسط رسید. در پایان این دوره خطوط اصلی به 4567 کیلومتر رسید تشکیلات راه اهن نيز وسعت يافت وحيطه عملياتي راه آهن از 9 ناحيه به 10ناحيه بالغ
گردید.
ه)دوره پنجم (1375لغایت1378)-دوره بعد از انقلاب ازومصادف با جنگ ایران وانقلاب که در این دوره بیشتر فعالیت راه آهن به بازسازی خطوط وامکانات تخریب شده معطوف گردید لذا رشد وتوسعه شبکه در این دوره بسیار کند گردید وبه 19 کیلومتر خط در سال به طور متوسط رسید. در پایان این دوره طول خطوط به 4827 کیلومتر رسید. پیرو آن حیطه عملیاتی راه آهن باز وسیعتر گردید واز 10ناحیه به 13ناحیه عملیاتی نائل گردید.
شبکه فعلی راه آهن از 4827 کیلومتر خط اصلی شامل 149 کیلومتر خط برقی عادی در محور آذر بایجان و94 کیلومتر خط عریض در محور زاهدان و4629 کیلومتر خط نرمال در بقیه محور ها می باشد که مشخصات این خطوط از جنبه شروع وخاتمه ساختمان و همچنین تاریخ بهره برداری در جدول 1-1-1آمده است.
2 - 1- تاریخچه راه آهن ازبعد اقتصادی
بعداز تاسیس بنگاه راه آهن در سال 1314محور اصلی فعالیت آن ابتدا حمل کالا وسپس مسافر منظور گردیده بود. (امروز نیز همان سیاست حاکم است )و درامدهای آن به حمل کالا وبارکشی وجابجایی مسافر و توشه مختص میگردید . درآمد در راه آهن بر اساس نرخ تعرفه حمل بار ومسافر کسب میشود.
طبق تعرفه مصوب 23آذر 1317 بنگاه را آهن دولتی ایران قیمت بلیط مسافری در هر نفر کیلومتر (1)به قرار زیر بوده است.
درجه1 هر نفر کیلومتر 35%ریال
درجه2 هر نفر کیلومتر 25%ریال درجه3 هرنفر کیلومتر 15%
10% درجه4 هرنفرکیلومتر
حمل کالا بسته به نوع آن به پنج طبقه تقسیم می گردید که کرایه آن در هر تن کیلومتر به قرار زیر بوده است.
7%ریال هرتن کیلومترطبقه1
طبقه2 هرتن کیلومتر 6%ریال
طبقه 3
در تابلوهای جریان زیاد و ولتاژ کمتر از 1000 ولت از مقررات VDE100 پیروی می نمایند که بنابر این مقررات سیم های الکتریکی باید طوری تعیین شوند که دارای اطمینان الکتریکی و مکانیکی خوب و کافی باشند .بنابر این مقررات مقدار افت ولتاژ بین شبکه و محل اتصال به مصرف کننده نباید از میزان درصد نوشته شده تجاوز مي نمايد . در ضمن در این تابلوها باید از وسایل حفاظتی استفاده شود که سیم ها و دستگاهها را در برابر بارهای اضافی و اتصال کوتاه توسط قطع به موقع جریان محافظت نماید.در این تابلو ها برای انشعاب گرفتن وسایل مختلف از شین ها یا باس بار (تسمه های مسی ) استفاده می شود و این شین ها باید طوری انتخاب شوند که تحمل جریان عبوری مورد مصرف را داشته باشند.شین ها باید از بدنه تابلو ها عایق شوند که این عمل توسط مقره ها انجام می شوند. و فواصل بین شین ها باید ازيگديگرنيزرعايت شوندنقشه کشی تابلوها :تابلوهای توزیع را برای سهولت کار در شمای فنی رسم می نمایند که با علایم و ارقامی که در کنار هر عنصر نوشته می شود اطلاعات نقشه را تکمیل می نمایند.در یک تابلو یک یا چند خط بعنوان رزرو همیشه باید در نظر گرفته شود تا در هنگام خرابی یکی از خطوط یا نیاز به مصرف کننده جدید از آن استفاده شود.سیم اتصال زمین با مقطع زیاد برای حفاظت در تابلوها نباید فراموش شود که این ارتباط توسط سیم بافته شده نرم بین قسمتهای متحرک و ثابت تابلو برقرار می شود.ساخت تابلوها :در یک تابلوی توزیع قبل از آنکه وسایل الکتریکی در آن نصب شود باید اسکلت فلزی یا پلاستیکی یا کائوچویی آن مونتاژ شود و با نصب ریل ها و سوراخ های مناسب آماده گردد تا وسایل الکتریکی در داخل آن مونتاژ شود.پس از نصب وسایل الکتریکی (مانند کلید و فیوزها )ترمینال های تابلو را سیم کشی می کنند که این سیمکشی باید با سیم های تک لا و با فرم خاصی صورت گیرد. می توان سیم کشی داخل تابلو را با سیم های افشان که در داخل کانال های پلاستیکی (داکت) قرار می گیرند انجام داد.تقسیم بندی تابلوهای برق: تابلو های برق رو در 3 بخش 1- فشار ضعیف 2- فشار متوسط 3- فشار قوی تقسیم بندی می کنند. در این بخش به آموزش تابلوهای فشار ضعیف می پردازم و بعد به سراغ تابلوهای فشارقوی می روم.تابلوها با آمپراژ مصرفی و شدت جریانی که ازاون عبور می کند مشخص می کنند که این آمپراژ از مقدار شدت جریان ذکر شده بر کلیدهای قدرت اصلی مشخص می شود .مثلا در یک تابلو از کلید اتوماتیک 40 آمپری در ورودی استفاده شده است .
رشته تابلوسازی رشته ای ترکيبی می باشد. تابلوی برق در حقيقت يک محفظه می باشد که تجهيزات الکتريکی را در بر می گيرد و البته تابلو ها می توانند در بر گيرنده تجهيزات پنيوماتيک نيز باشند مانند شير های برقی ، کمپرسور و …. به طور کلی لازم به ذکر است که جهت فراگيری فنون مربوط به تابلوهای برق نياز به فراگيری چندين آيتم اصلی می باشد که در ذيل به اختصار عنوان می کنم : 1- اصول کلی و استانداردهای مربوط به تابلو های برق و محفظه های الکتريکی مانند درجه حفاظتی IP و درجه بندی جداسازی محفظه ها Segregation و مقابله با عوامل جوی و … 2- اصول تخصصی در مورد تابلو های برق ، مقادير نامی مانند ولتاژ و جريان نامی و..
3- آشنايی با تجهيزات الکتريکی و عملکرد آنها و نحوه انتخاب صحيح آنها
4- آشنايی با تاسيسات الکتريکی وآُشنا با محاسبات مربوطه
5-آشنايی با دروسی مانند رله و حفاظت سيستم ها–طرح پست الکتريکی و …
6- آشنايی با طراحی مدارات فرمان و کنترل و لاجيک
جهت فراگيری هر يک از فنون ياد شده لازم است به صورت جداگانه اقدام به فراگيری نمود. البته وقتی تنها در مورد تابلو های برق صحبت به ميان می آيد آيتم های يک و دو فوق الذکر بسيار پررنگ تر می باشند. البته در حرفه تابلو سازی علوم مهم ديگری نيز نقش دارد که از نام بردن کليه آنها صرف نظر می کنم مانند علم ارگونومی و ….. به صورت کلی در مورد تابلو های برق اصول کلی و استاندارد و همچنين تعاريف کلی وجود دارد و بسيار حائز اهميت است مثلا نوع تابلو از نظر ساختمان آنها به عنوان مثال تابلوهای ايستاده – ديواری – ميزی – رک و … و هر يک از آنها ساختمان منحصر به فردی دارند و کاربرد آنها نيز متفاوت است. همين جا لازم است به اين نکته اشاره کنم که تشريح کليه مسائل مربوط به تابلو های برق در اين وبلاگ غير عملی است ولی با توجه به تقاضای بسيار دوستانم در پست های بعدی مطالبی را به اختصار بيان خواهم کرد و دوستان علاقه مند با توجه به راهنمايی های من می توانند در اين زمينه تحقيق کنند واطلاعات لازم را بدست آورند و البته می توانند سوالات تخصصی خود را در کامنت ها عنوان کنند و من نيز در صورت امکان راهنمايی خواهم کرد. در اين راستا قصد دارم نرم افزار ها و جزوات و لينک های مربوطه را نيز معرفی نمايم.
تعاریف اولیه تابلو
تابلوهای برق
انواع تابلوها :تابلوی ايستاده قابل دسترسی از جلو- سلولی-تمام بسته ديواری كه خود اين تابلو ها می توانند اصلی- نيمه اصلی و فرعی باشند.
تابلوی اصلی: در پست برق و بطرف فشار ضعيف ترانس متصل است.
تابلوی نيمه اصلی : اين گونه تابلو ها ی برق بلوك ساختمانی يا قسمت مستقلی از مجموعه را توزيع و ازتابلوی اصلی تغذيه می شود .
تابلوی فرعی: برای توزيع و كنترل سيستم برق خاصی مانند موتور خانه- روشنايی و غيره به كار می رود و از تابلوی اصلی تغذيه می شود.
معمولاً تابلو های موتور خانه از نوع ايستاده و بقيه تابلوها از نوع توكار تمام بسته می باشد (در اين ساختمان تماماً به اين شكل می باشد)در اين ساختمان ليستی تهيه شده كه شامل قطعات مكانيكی و الكتريكی داخلی تابلو می باشد. اين ليست شامل ضخامت ورق - فريم تابلو – روبند- نوع رنگ كاری - جانقشه ای- يرق آلات- نوع تابلو(يك درب- دو درب - نرمال - اضطراری) اسم شركت سازنده تابلو - اسم تابلو – چراغ سيگنال (رنگ- تعداد- وات - نوع لامپ - فيوز) مشخصات فيوزهای داخل تابلو به علاوه پايه فيوز – كليد مينياتوری (تكفاز - سه فاز- ولتاژ قابل تحمل )رله- كنتاكتور –كليد گردان (با مشخصات كامل ) مشخصات ترمينال - مشخصات شين فاز - نول- مقره های پشت شين - نوع سيم كشی داخلی تابلو- نوع سيم كشی خط به تابلو - طريقه انتقال سيم در تابلو(ترانكينگ-استفاده از كمربند) استفاده از سيم يك تكه در تابلو – شماره گذاری خطوط روی ترمينال –استفاده از كابلشو . تمام اين عناوين با مشخصات كامل می باشد .وجود اين مشخصات باعث عمر بيشتر تابلو- خطر كمتر و تعويض آسانتر می شود.
* وجود سيم ارت در تابلوی برق ضروری و با رنگ سبز می باشد .
* خطوط R -S - T به تر تيب با رنگ زرد- قرمز- آبی - سيم نول با رنگ سياه می باشد.
* در بعضی از تابلو ها روی درب تابلو ها يك سری كليد وجود دارد START- STOP يا يك كليد گردان كه برای روشن و خاموش كردن روشنايی و يا موتور به كار می رود.
* برای تابلو ها دو نوع نقشه می كشند :
1 - رايزر دياگرام كه مكان تابلو در آن قيد شده است .
2- نقشه داخل تابلو (كه خطوط - فيوز و كليدها در آن كشيده شده است)
نكات مربوط به رعايت مسائل ايمنی بر اساس نشريه سازمان برنامه و بودجه و يا 110می باشد.
* شين ها با رنگ نسوز رنگ آميزی می شود.
* كليد ورودی بايد خودكار باشد. در مواردي كه از كليد و فيوز جداگانه استفاده شود كليد بايد قبل از فيوز نصب شود . بطوريكه با خاموش كردن كليد , فيوز نيز قطع شود. كليد اصلی حتی الامكان گردان باشد و از فيوز فشنگی استفاده شود.
* سيم كشی داخلی تابلو با سيم مسی تك لا با عايق حداقل 1000ولت با مقطع مناسب انجام شود.
* ارتفاع بالاترين دسته كليد تابلو175 سانتيمتر بيشتر نباشد و همچنين قسمت ميانی از سطح زمين 160 سانتيمتر باشد.
* استفاده از سيم 5/1 برای روشنايی با كليد مينياتوری10 آمپر و سيم 5/ 2 برای پريزبا كليد مينياتوری 16 آمپر می باشد.
* محاسبه كابل از طريق سطع مقطع انجام می گيرد.
بقيه تابلوها از نوع توكار تمام بسته می باشد.
در قسمت زیر ليستی تهيه شده كه شامل قطعات مكانيكی و الكتريكی داخلی تابلو می باشد.اين ليست شامل:
ضخامت ورق - فريم تابلو – روبند- نوع رنگ كاری - جانقشه ای- يرق آلات- نوع تابلو(يك درب- دو درب - نرمال - اضطراری) اسم شركت سازنده تابلو - اسم تابلو – چراغ سيگنال (رنگ – تعداد- وات - نوع لامپ - فيوز ) مشخصات فيوزهای داخل تابلو بعلاوه پايه فيوز – كليد مينياتوری (تكفاز - سه فاز- ولتاژ قابل تحمل )رله- كنتاكتور –كليد گردان (با مشخصات كامل ) مشخصات ترمينال - مشخصات شين فاز - نول- مقره های پشت شين - نوع سيم كشی داخلی تابلو- نوع سيم كشی خط به تابلو - طريقه انتقال سيم در تابلو(ترانكينگ-استفاده از كمربند) استفاده از سيم يك تكه در تابلو – شماره گذاری خطوط روی ترمينال –استفاده از كابلشومی باشد. تمام اين عناوين كامل می باشد .وجود اين مشخصات باعث عمر بيشتر تابلو، خطر كمتر و تعويض آسانترآن می شود.
انواع تابلوها :
تقسیم بندی نوع اول :
الف) تابلوی ايستاده قابل دسترسی از جلو
ب) سلولی
پ) تمام بسته ديواری كه خود اين تابلو ها می توانند اصلی- نيمه اصلی و فرعی باشند.
تقسیم بندی نوع دوم :
تابلوی اصلی: در پست برق و بطرف فشار ضعيف ترانس متصل است.
تابلوی نيمه اصلی: اينگونه تابلو ها ی برق بلوك ساختمانی يا قسمت مستقلی از مجموعه را توزيع و ازتابلوی اصلی تغذيه می شود.
تابلوی فرعی: برای توزيع و كنترل سيستم برق خاصی مانند موتور خانه- روشنايی و غيره به كار می رود و از تابلوی اصلی تغذيه می شود.
معمولاً تابلو های موتور خانه از نوع ايستاده و ....
خصوصیات تابلوها
1. رنج ولتاژ تابلوها :
380و400و660و1000و2500و3300و36000و7500و12000و175000و24000و52000و72000و100000و132000و145000و420000و765000 ولت می باشد .
2- ولتاژ سطح عایقی UL :
الف: ولتاژ قابل تحمل ضربه ای برای صاعقه
ب: ولتاژ قابل تحمل به مدت یک دقیقه
3- فرکانس نامی
4- جریان نامی :
جریان موثری که از آن وسیله میتواند در دما و فشار معین عبور کند بطودائمی و صدمه ای به آن نرسد و مقادیر استاندارد جریان نامی عبارتند از:
16-25-32-40-50-63-80-100-125-160-200-250-350-400-500-630-800-1000-1250-1600-200-2500-3150-4000-5000 6300
5- افزایش درجه حرارت :
دمای محیط نباید از 40 درجه بالاتر رود
6-جریان قابل تحمل کوتاه مدت ICW) )
جریانی که از یک کلید عبور کند برای مدت معین بدون اینکه آن دستگاه و کلید صدمه ای ببیند.
7- جریان نامی قطع اتصال کوتاه ( Icu )
8- جریان نامی وصل اتصال کوتاه :
معمولاً 5/2 برابر جریان نامی می باشد .
9-ولتاژ تغذیه نامی کنتاکتها و مدارات کمکی:
24و48و60و110و125 و220و250
10- درجه حرارت مکانیکی Ip
عدد اول حفاظت در مقابل اجسام و عدد دوم حفاظت در مقابل مایعات.
ابتدا قاب تابلو را درست کرد که در کارگاه های کوچک قاب را به صورت آماده تهیه کرده در کارگاه الکتروصنعت قاب تابلو توسط خود تکنسین های کارگاه ساخته می شود. عموماً برای تابلوهای دیماند در ابعاد 80/1 تا 2 متر طول و عرض متغیر بین 50 سانتیمتر و بالاتر بر حسب شرایط متغیر می شود.
بعد از تهیه قاب عملیات رنگ زدن توسط پمپ سیستوله انجام می شود. در تابلوی دیماند برق بر روی 2 شین نسبتاً حجیم می آید و از آن شین ها انشعاب می گیریم. باید توجه شود که شین ها توسط 2 مقره از سطح بدنه فلزی تابلو جدا ی باشد و سپس 3 انشعاب RوTوS می گیریم.
پس انتقال برق به وسیله شین های R و S عملاً قطع و وصل برق به وسیله کلیدهای اتوماتیک انجام می گیرد. 3 خازن در زیر تابلو جاسازی شده است و عمدتاً 2 دلیل یکی به دلیل بهبود ضریب قدرت و دیگر به دلیل کاهش سطح بار – ولتاژ برای هر خازن فیوزی جداگانه در نظر می گیریم علت این کار به این دلیل است که خازن در نقطه اول اتصال کوتاه است همین سبب می شود در بار زیادی از شبکه گرفته شود پس با فیوز جلوی این کار را می گیریم و در قسمت خارجی تابلو نمایش دهنده های بار خازن و نیاز ولتاژ قرار دارد و نیز کلید اتوماتیک که با توجه به اطلاعاتی که از CT دریافت می کند خازن ها را وارد مدار و یا از مدار خارج می کند. نکته ای که باید توجه شود در این مرحله عدم تماس شین اصلی به تابلو و لحاظ نکات ایمنی از دید عایقی در برابر برق نیز در مرحله به کاربر بهره بردار از تماس اشیاء و یا به جا گذاشتن وسایل نظیر آچار و یا پیچ گوشتی در داخل تابلو جلوگیری شود.
اصولاً ادوات نصب شده بر روی تابلو توزیع برق بر اساس سفارش مشتری صورت می گیرد. نکته قابل توجه برای یک تابلو ساز این است که همیشه برای توسعه تابلو جای لازم در نظر بگیرد ، مثلاً برای ترمینال های خروجی برق و یا نصب مدارات جدید عمدتاً این کار بیشتر برای صرفه جویی و اغلب در کارخانجات کوچک که قسمتی از عمده سال خاموش می باشد است.
اصولاً حفاظت تابلوها توسط 2 رله انجام می گیرد. رله کنترل فاز که قبل از کنتاکتورِ تابلو نصب می شود و دارای مشخصات زیر است :
رله بی متال که اصولاً بر روی خود کنتاکتور نصب می شود و وظیفه آن قطع مدار در صورت مصرف زیاد بار است.
تجربیات کاری نشان می دهد که بی متال را با توجه به قدرت نامی موتور استفاده شود و از نوع های نامرغوب نیاید استفاده شود. زیرا در مواقع غیر ضرور به دلیل عدم کفایت الکتریکی مدار قطع می شود و اصولاً اثر حفاظتی خود را از دست داده و مدار توزیع برق را نامطمئن می کند.
تابلو تشکیل شده است از :
1. فیوز و پایه فیوز 2. کلید مرکزی برای قطع و وصل مدار 3. رله کنترل فاز 4. کنتاکتور 5. تایمر – در صورت استفاده از مدار ستاره-مثلث
6. بی متال – ترمینال های خروجی که جریان خروجی از مدار قدرت به این ترمینال ها نصب می شود.
ابتدا قاب تابلو آماده می شود که البته متناسب با فضای نصب و تجهیزات نصب شده بر روی مدار است. در ابتدا کلید مرکزی بر روی تابلو نصب می شود. رنج کلید بر حسب آمپر و حتماً باید بر اساس مشخصات نامی موتورهای برقی تعیین شود. کابل اصلی به ترمینال ورودی برق کلید وارد می شود و از بیرون خارج می شود. سپس پایه فیوزها نصب و پس از آن بر روی پایه فیوز ، فیوزها نصب می شوند. هر فیوز برای یک کنتاکتور است. بعد از فیوز یک رله کنترل فاز نصب می شود که از فیوز برق دار به کنترل فاز وصل می شود سپس کنتاکتورها نصب می شوند. در صورت پیچیده بودن مدار از کنتاکت های کمکی نیز استفاده می شود. در صورت استفاده از مدار ستاره مثلث ، تایمر حتماً باید روی کنتاکتور نصب شود تا زمان تأخیر مدار از مثلث به ستاره داده شود. اصولاً یک تابلو ساز باید برای راه اندازی موتورها با گشتاور راه اندازی زیاد از مدار ستاره مثلث استفاده کند. به دو دلیل اول این که موتور در موقع نیاز و به وقت وارد مدار شود و به حد گشتاور نامی خود در آید. دوم این که از یطغان زدن موتور جلوگیری شود.
سیم های به کار رفته شده در مدار فرمان آبی رنگ – نول با سیاه و R و S و T مدار قدرت به ترتیب با رنگ های قرمز – سبز – زرد علامت گذاری شده باشد.
جهت جلوگیری از بد نمایی تابلوهای اتصال سیم های صاف و بدون اعوجاج در نظر گرفته شود. شستی های STOP – START بر روی درب تابلو نصب می شوند و با رنگ های قرمز و سبز مشخص می شوند.
نقشه كشي تابلوها
تابلوهاي توزيع را براي سهولت كار در شماي فني رسم مي نمايند كه با علائم و ارقامي كه در كنار هر عنصر مدار نوشته مي شود اطلاعات نقشه را تكميل مي نمايند. در يك تابلو ، يك يا چند خط به عنوان رزرو هميشه بايد در نظر گرفته شود تا در هنگام خرابي يكي از خطوط يا نياز به مصرف كننده جديد از آن استفاده كرد.
سيم اتصال زمين با مقطع زياد براي حفاظت در تابلوها نبايد فراموش شود كه اين ارتباط توسط سيم بافته شده نرم بين قسمت هاي متحرك و ثابت تابلو بر قرار مي شود. نمونه زیر ، شمای یک تابلو است :
115252599060
ساخت تابلوها
در يك تابلوي توزيع قبل از آنكه وسايل الكتريكي در آن نصب شوند بايد اسكلت فلزي يا پلاستيكي يا كائوچوبي آن منتاژ شود و با نصب ريل ها و سوراخ هايي مناسب آماده گردد. وسايل الكتريكي داخل آن منتاژ شود.
پس از نصب وسايل الكتريكي ( مانند كليد و فيوزها ) ترمينال هاي تابلو را سيم كشي مي كنند اين سيم كشي بايد با سيم هاي تك لا و با فرم خاصي صورت گيرد.
نكته : مي توان سيم كشي داخل تابلو را با سيم هاي افشان كه در داخل كانال هاي پلاستيكي قرار مي گيرند را انجام داد.
342900-180975
انواع مدارات فرمان
در جدول زیر حروف مشخص کننده اجزای مدار را می بینیم :
اجزاء مدارحروف مشخصهمثالکلید اصلیaجدا کننده-کلید بار-کلید مغناطیسی موتور-کلید قدرتشستی (کلید کمکی)bقسمتی-کلید فرمان-کلید انتخاب کننده-کلید فشاریکلید مغناطیسی(کنتاکتور)cکلید مغناطیسیکلید مغناطیسی کمکیdکنتاکتور کمکی-رله زمانی-رله کمکی از راه دورحفاظت به طور کلیeفیوز-بیمتال-رله محافظمبدل اندازه گیریfمبدل اندازه گیری-مقاومت پیشوند و موازیوسائل اندازه گیریgولتمتر-آمپر متر-واتمتر-کسین.س فی مترخبر کنندهhصوتی-روشنایی-زنگ اخبار-بوق-لاامپ خبر-عقربه خطرخازن و بوبینkهمه نوع خازن و بوبین در مدارماشین های الکتریکیMژنراتور-موتور-ترانسفورماتوریک سو کننده و باطریnهمه نوع یکسو کننده و باطری (اکولاموتور)لامپ های تقویت کنندهPلامپ خلاء-لامپ گازی-لامپ های تقویتیمقاومت و تنظیم کننده سریعrمقاومت سری-مقاومت های محافظ-مقاومت ترمز-بار تحریکوسایل مکانیکی متفرقهsمغناطیسی-موتوری-شیر مغناطیسی (الکتریکی)چند عضو با همnمخلوط کردن عضوهای مدار از a تا s
حفاظت تجهيزات و نفرات در تأسيسات الكتريكي تابلو
مقدمه
افراد ، دستگاه ها ، مصرف كننده ها ، مواد ها ، سيم ها و كابل ها در سيستم ها و تأسيسات الكتريكي بايد در برابر خطرات ناشي از جريان برق محافظت شوند. به عنوان مثال سيم ها و كابل ها بسته به اندازه و نحوه نصب آن ها و درجه حرارت محيط ، قادرند جريان مشخصي را بدون ايجاد حرارت اضافي ، از خود عبور دهند كه اين جريان همان جريان نامي آن ها مي باشد. در صورتي كه جرياني بيشتر از جريان نامي و به مدت قابل ملاحضه اي از آن ها عبور كند ، حرارت اضافي توليد شده ، درجه حرارت سيم يا كابل را از حد مجاز بالاتر برده امكان خرابي عايق ، اتصال كوتاه و ايجاد حريق را افزايش مي دهد.
عمده ترين خطراتي كه سيم ها ، كابل ها و دستگاه هاي الكتريكي با آن ها مواجه مي شوند عبارتند از :
اتصال بدنه كه عبارت است از اتصال يكي از سيم هاي جريان برق به بدنه دستگاه.
اتصال كوتاه بين فازها (اتصال كوتاه سه فاز و دو فاز) و اتصال كوتاه فاز به زمين كه باعث افزايش جريان تا چند برابر مقدار نامي مي شود.
اضافه بار كه عبارت است از افزايش جريان از مقدار نامي.
با توجه به موارد فوق وجود تجهيزاتي به منظور حفاظت از سيم ها ، كابل ها و دستگاه هاي الكتريكي در مدارات الزامي مي باشد.
فيوزها
ساده ترين و متداول ترين وسايل حفاظتي مدارات در برابر اضافه جريان هاي پيش آمده ، فيوزها مي باشند. جريان اضافي كم و كوتاه مدت كه اضافه بار نام دارد معمولاً صدمه اي به مدار و وسايل تشكيل دهنده آن وارد نمي كند و لزومي به قطع مدار توسط فيوز نمي باشد ، اما در موارد اتصال كوتاه ، فيوز بايد به سرعت عمل كرده و مدار را قطع كند. فيوزهاي معمولي ، دو سر مدار را به وسيله سيمي كه در درون آن ها قرار دارد به هم وسل مي كنند. اين سيم جريان نامي مدار را به راحتي تحمل مي كند. هنگامي كه جريان مدار از حدي بالاتر رود ، حرارت ايجاد شده ، سيم فيوز را پس از مدتي ذوب كرده مدار قطع خواهد شد.
تقسيم بندي فيوزها
فيوزها بر اساس سرعت قطع مدار به دو دسته تقسيم مي شوند. دسته اول را فيوزهاي تند كار مي گويند كه بيشتر در مصارف روشنايي به كار مي روند. اين فيوزها داراي زمان عملكرد كوچك مي باشند.
دسته دوم فيوزهاي كند كار يا تأخيري مي باشند كه زمان قطع مدار در آن ها طولاني تر خواهد بود. اين فيوزها در مداراتي به كار مي روند كه در آن ها قع مدار بايد با تأخير بيشتري صورت گيرد. يكي از اين موارد فيوز محافظ مدار موتورهاي برقي است كه اين فيوز در طول مدت راه اندازي موتور كه جريان به طور موقت به سه تا هفت برابر جريان نامي مي رسد نبايد مدار را قطع كند. فيوزهايي كه براي ترانسفورماتورها و خازن ها به كار مي روند نيز از نوع كند كار خواهند بود.
علاوه بر اين فيوزها از لحاظ ساختار نيز در انواع فشنگي ، اتوماتيك يا آلفا ، مينياتوري ، بكس ، كاردي(چاقويي) ، شيشه اي يا كارتريج فشار قوي ساخته مي شوند.
1819275-635نكته 1 : فيوزهاي تأخيري كه با علامت بر روي بدنه مشخص مي شوند و همچنين ولتاژ و جريان نامي فيوز بر روي بدنه نوشته مي شود. علامت فيوز تند كار F است. فيوزهاي تند كار 2.5 برابر جريان نامي را در يك ثانيه قطع مي نمايند و فيوزهاي كند كار 4 برابر شدت جريان نامي را تقريباً در مدت يك ثانيه قطع مي كنند.
فيوزهاي فشنگي از سه بخش پايه فيوز ، بدنه استوانه اي يا فشنگ و كلاهك تشكيل مي شوند. نوار فلزي ذوب شونده از جنس آلياژ مخصوص و گاهي نقره در داخل بدنه استوانه اي يا فشنگ قرار مي گيرد. همچنين اطراف نوار از پودر فشرده كواتز پُر مي شود و اين نوار به دو سر فلزي در دو انتهاي فشنگ وصل مي شود. در انتهاي فشنگ فيوز پولكي قرار مي گيرد كه بسته به جريان نامي فيوز رنگ هاي مختلفي به خود مي گيرد . در جدول زیر رنگ هاي پولك فيوز و جريان نامي مربوط به آن ها آورده شده است و همچنين جدول بعد از آن بزرگترين سطح مقطع سيم براي اتصال به پايه فيوزهاي مختلف را نشان مي دهد.
رنگ پولکجریان نامی فیوز برحسب آمپرصورتی2قهوه ای4سبز6قرمز روشن10خاکستری16آبی20زرد روشن25سیاه35سفید50مسی روشن63نقره ای80قرمز تیره100زرد تیره125مسی160آبی200
جدول رنگ های پولک در جریان های مختلف
سطح مقطع سیم مسی mm2سطح مقطع سیم آلومینیومیجریان نامی فیوز بر حسب آمپرجریان نانی پایه فیوز بر حسب آمپر6102 تا 2525162510 تا 6363355035 تا 1001009512080 تا 200200
جدول بزرگترین مقطع سیم ها برای اتصال به پایه فیوزهای مختلف
فیوزهای اتوماتیک یا آلفا نوعی فیوز خودکار است که عبور جریان بیش از حد مجاز از آن باعث قطع مدار می شود. اما می توان دوباره شستی آن را به داخل فشار داد تا دوباره مدار وصل شود.
نکته 2 : در فیوزهای اتوماتیک دو بخش مغناطیسی و حرارتی وجود دارد که بخش مغناطیسی مانند یک رله اضافه جریان با وقوع اتصال کوتاه با جریان زیاد و بخش حرارتی در شرایط اظافه بار (افزایش جریان تدریجی) مدار را قطع خواهند کرد.
کلید مینیاتوری نوعی فیوز اتوماتیک است که مانند فیوز آلفا از سه قسمت رله مغناطیسی (رله اضافه جریان با زمان عملکرد سریع) ، رله حرارتی یا رله بی متال (رله جریان زیاد تأخیری) و کلید تشکیل می شود. این مجموعه کلید موتور نیز نامیده می شود. این کلیدها در انواع تک فاز ، دو فاز و سه فاز ساخته می شوند.
نکته 3 : کلیدهای مینیاتوری (کلید موتورها) در دو نوع L و G ساخته می شوند. نوع L در مصارف روشنایی به کار می رود و از نوع تند کار است و نوع G در راه اندازی وسایل موتوری استفاده می شود و از نوع کند کار است.
5035252015یا161064235030026022520016012510080400631000800630500430
اندازه استاندارد فیوزها
فیوزهای استاندارد از 2 آمپر تا 1000 آمپر ساخته می شوند. اندازه استاندارد فیوزها در اروپا که در ایران نیز معمول می باشد به شرح صفحه بعد است :
جدول اندازه های استاندارد فیوز
محافظت سیم ها و کابل های انشعاب معمولی
برای حفاظت سیم ها و کابل های معمولی که موتورهای برقی را تغذیه نمی کنند و در لحظه شروع ، جریان های زیادی برای مدت قابل ملاحظه ای از مدار دریافت نمی کنند ، از فیوزهای استانداردی که اندازه جریان نامی آن ها برابر جریان مجاز سیم یا کابل است و یا کمی با آن اختلاف دارد ، استفاده می شود.
نکته 4 : در صورتی که بخواهیم در یک انشعاب ، سیم یا کابل ، تنها در برابر اتصال کوتاه محافظت شود ، می توان به توجه به جداول 1-1 از فیوزی استفاده کرد که سه شماره از فیوز اولیه که برای جریان نامی سیم انتخاب شده است ، بزرگتر باشد.
فیوزهای مناسب برای سیم های عایق دار مسی با عایق پلاستیکی (PVC) برای شرایط مختلف نصب که بر اساس جریان های مجاز جدول 2-1 و ضرایب تصحیح جدول زیر تعیین شده است در جدول 4-1 آمده است.
سیم های تک لا در فضای آزاد ، حداقل فاصله سیم ها به اندازه قطر سیم هاسیم های رشته ای کابل مانند خارج از لوله روکار و سیم های زیر گچی سیم های عایق دار تا حداکثر سه سیم در هر لولهسطح مقطع سیسم مسی بر حسب MM21613-75/020161212520165/13427215/24536274574735678654810104876516137115882516814311035210178140502602201757031026521095365310250120415355-150475405-185560480-240645555-300770--400880--500
جدول 2-1 جریان مجاز سیم های عایق دار
درجه حرارت محیط 5101520253035404550ضریب تصحیح2/115/110/105/1194/088/082/075/067/0
جدول 3-1 ضریب تصحیح جریان مجاز سیم های عایق دار
گروه 1- چند سیم در لولهگروه 2- سیم چند لا در هوا (سیم زیر گچی)گروه 3- چند سیم در هوا (سیم هوایی)
سطح مقطع بر حسب mm225 درجه45 درجه25 درجه45 درجه25 درجه45 درجه75/0--10616101106151020165/11510201525205/22015252035254252035255035635255035633510503563508050166350806310063258063100801251003510080125100160125501251001601252001607016012522516026020095200160260200300225120225200300225350260150--350260400300185--400300430350240--430350500430300--500400630500400----800500500----1000630
جدول 4-1
نکته 5 : معمولاً در محل های مسکونی برای حفاظت انشعاب های روشنایی از فیوز 10 آمپر و برای حفاظت سیم انشعاب پریزها از فیوز 16 آمپر استفاده می شود. در کارگاه های صنعتی سیم های روشایی را با فیوز 25 آمپر حفاظت می کنند. در سیم کشی داخل کانال که سیم ها و کابل ها به صورت گروهی کنار یکدیگر قرار می گیرند به دلیل گرمای ایجاد شدخ ناشی از عبور جریان از کابل ها ، جریان مجاز آن ها نسبت به حالت عادی کاهش می یابد.
نکته 6 : مطابق استاندارد اگر 3 کابل داخل یک کانال در کنار یکدیگر قرار گیرند. جریان مجاز آن ها 8/0 و اگر 6 کابل در یک کانال باشند ، جریان مجازشان 75/0 جریان مجاز اولیه خواهد شد و جریان اخیر باید مبنای محاسبه فیوز قرار گیرد.
نکته 7 : نصب فیوز بر روی سیم نوترال زمین شده طبق مقررات مجاز نمی باشد. اندازه فیوزهای مناسب برای کابل ها و سیم های هوایی با توجه به جریان های مجاز و ضرایب تصحیح مربوط به آن ها مشخص می شود.
كنتاكتور (كليد مغناطيسي)
كنتاكتور وسيله اي است كه در آن با استفاده از خاصيت الكترومفناطيس تعدادي كنتاكت به يكديگر وصل يا از يكديگر جدا مي شوند. از اين خاصيت جهت قطع و وصل و يا تغيير اتصال مدار استفاده مي شود. هر كنتاكتور معمولاً داراي سه كنتاكت اصلي براي مدارمی باشد.
كنتاكتور از دو هسته E شكل كه يكي ثابت و ديگري متحرك است، تشكيل مي شود. در ميان هستة ثابت يك سيم پيچ قرار دارد كه با عبور جريان از آن نيرويي ايجاد مي شود كه هسته متحرك را به هستة ثابت متصل مي كند. با حركت هستة متحرك، تعدادي كنتاكت باز، بسته و تعدادی کنتاکت بسته ؛ باز خواهند شد. رابطه نیروی کششی مغناطیسی کنتاکتورها عبارت است از :
t ω F = Fm sin2
نكته 1: در هستة كنتاكتورهاي AC براي جلوگيري از لرزش ناشي از فركانس از يك حلقة اتصال كوتاه شده مانند آنچه كه در موتورهاي با قطب چاكدار وجود دارد، استفاده مي شود. با القاي ولتاژ در حلقة اتصال كوتاه، جرياني از آن خواهد گذشت و اين جريان شاري را توليد مي كند كه با شار اصلي 90 درجه اختلاف فاز دارد و باعث مي شود در هسته دائماً شار وجود داشته باشد و نيروي دائمي دو بخش ثابت و متحرك هسته را به هم متصل نگه دارد.
مزاياي استفاده از كنتاكتورها نسبت به كليدهاي دستي صنعتني عبارتند از :
امكان كنترلي مصرف كننده از راه دور.
كنترل مصرف كننده از چند محل .
امكان طراحي مدار فرمان اتوماتيك براي مراحل مختلف كار مصرف كننده.
سرعت قطع و وصل زياد و كم بودن استهلاك كليد .
از آنجا كه در كنتاكتورها در هنگام قطع و وصل كنتاكتها بر روي هم ساييدگي مكانيكي ندارند لذا عمر مكانيكي آنها نسبت به ساير كليدها بيشتر است.
هنگام قطع برق، مدار مصرف كننده به وسيلة كنتاكتور قطع مي شود و شروع به كار دستگاه نياز به استارت مجدد دارد. در نتيجه از خطرات وصل ناگهاني دستگاه جلوگيري به عمل مي آيد.
از نظر حفاظتي نيز كنتاكتورها مطمئن تر بوده، داراي حفاظت مناسبتر و كامل تر هستند.
در شکل 1-7 نمای ظاهری یک کنتاکتور و اجزای تشکیل دهنده آن نشان داده شده است.
1000125205740
اجزاي نشان داده شده در شكل 1-7 عبارتند از :
حامل كنتاكت هاي ثابت (اين قسمت بايد داراي درجه عايقي مناسبي باشد)
ترمينال.
صفحه فلزي انتهايي براي نصب قسمت هاي ثابت روي آن .
كنتاكت هاي ثابت و متحرك (اين كنتاكت ها بايد در يك خط قرار گرفته و از پوشش اكسيد نقره به منظور بالا بردن ضريب اطمينان در مقابل كار زياد، در روي آنها استفاده شود.)
بوربين كنتاكتور (در اين كنتاكتور بوبين طوري ساخته شده كه در مقابل عوامل جوي و نيروهاي مكانيكي، مقام باشد.)
ترمينال هاي ورودي و خروجي (اين ترمينال ها طوري طراحي مي شوند كه به راحتي قابل دسترسي باشند.)
سيستم هستة آهني ثابت و متحرك.
قسمت كنترل جرقه (اين قسمت بايد داراي مقاومت زياد در برابر گرماي حاصل از جرقه ايجاد شده در هنگام قطع كنتاكتور باشد)
حامل كنتاكت هاي متحرك (اين قسمت بايد داراي درجه عايقي مناسبي باشد)
جريانهاي نامي كنتاكتور
در هر كنتاكتور، جريانهاي نامي مختلفي تعريف مي شود. اين جريانها عبارتند از:
جريان دائمي: اين جريان با I th2 نشان داده مي شود و جرياني است كه در شرايط كار عادي، در زماني نا محدود و بدون قطع شدن از كنتاكتها عبور نموده، حرارت غير مجاز توليد نكند و لزومي به تعمير و سرويس كنتاكتور نيز احساس نشود.
جريان هفتگي: اين جريان با I th1 نشان داده مي شنود و جرياني است كه در شرايط نرمال و با هفته اي يكبار اتصال از كنتاكتها عبور كرده و تغييري در خصوصيات كنتاكتور به وجود نياورد.
جريان شيفتي (هشت ساعتي) : اين جريان با I th نشان داده مي شود و جرياني است كه در شرايط كار نرمال و با يكبار اتصال در هر هشت ساعت (يك شيفت كاري) از كنتاكتها مي گذرد و تغييري در خصوصيات كنتاكتور به وجو نياورد.
جريان كار نامي: اين جريان با Ie نشان داده مي شود و جرياني است كه شرط استفاده از كنتاكتور را در رابطه با نوع و مقدار ولتاژ بار بيان مي كند. مثلاً اگر اين جريان به طور دائم از كنتاكتور عبور نمايد. مقدار Ie برابر با I th2 خواهد بود (Ie = I th2).
جريان اتصال كوتاه: مقدار ماكزيمم جريان در لحظة اتصال كوتاه كه ممكن است باعث آسيب در كنتاكتور شود به جريان اتصال كوتاه ضربه اي معروف است (Is). همچنين مقدار مؤثر جريان اتصال كوتاه كه كليد براي مدت يك ثانيه قادر به تحمل آن است، جريان يك ثانيه اي يا جريان نامي زمان كم ناميده مي شود و با I th (1s) مشخص مي گردد.
ولتاژهاي نامي كنتاكتور
ولتاژهاي نامي تعريف براي هر كنتاكتور عبارتند از :
ولتاژ كار نامي: اين ولتاژ كه با Ue نشان داده مي شود مربوط به كنتاكتها بوده و مقدار ولتاژي است كه كنتاكتها با جريان نامي Ie در آن به كار گرفته مي شوند. اين ولتاژ، توانايي قطع و وصل، نوع و محل استفادة كنتاكتور را مشخص مي كند.
ولتاژ عايقي نامي: اين ولتاژ كه با Ui نشان داده مي شود، ولتاژي است كه استحكام عايقي بين كنتاكتها را نشان مي دهد.
ولتاژها نامي تغذيه بوبين: اين ولتاژ كه با Ue نشان داده مي شود ولتاژي است كه بايد به بوبين كنتاكتور اتصال يابد تا كنتاكتور عملكرد داشته باشد.
نكته 2 : ولتاژ كنتاكتورهاي صنعتي از 220 ولت تا 660 ولت و كنتاكتهاي اصلي آنها براي جريان 9A تا 2750A (مجهز به رادياتورهاي خفه كننده جرقه در موقع قطع و وصل) ساخته مي شوند.
نكته 3 : ولتاژ تغذيه بوبين كنتاكتورها متفاوت بوده و از 24 تا 380 ولت ساخته مي شوند. در اكثر كشورهاي صنعتي براي حفاظت بيشتر، تغذيه بوبين كنتاكتورها را زير ولتاژ حفاظت شده (65 ولت) انتخاب مي كنند و يا براي تغذية مدار فرمان از ترانسفورماتور جدا كننده استفاده مي كنند.
قابليت قطع و وصل و طول عمر كنتاكتور
سرعت قطع و وصل كنتاكتورها در زير بار را مي توان بدون آنكه آسيبي به آنها برسد با طراحي و انتخاب مناسب با 3000 بار در مدت افزايش داد.
تعداد دفعات قطع و وصل كنتاكتور (هر قطع و وصل يك بار) عمر مكانيكي ناميده مي شود. طول عمر مكانيكي با حروف از A تا F كه اصطلاحاً كلاس كليد ناميده مي شود مشخص مي شود حرف A تعداد 103 بار قطع و وصل، حرف B تعداد 104 بار، C تعداد 105 بار، D تعداد 106 بار، E تعداد 107 بار وF تعداد 108 بار قطع و وصل را نشان مي دهد.
نكته 4 : بعد از حروف كلاس كليد ممكن است عددي به عنوان ضريب قرار گيرد مثلاً E3 براي طول عمر 3 × 107 بار قطع و وصل به كار مي رود.
قدرت قطع كنتاكتور
به منظور انتخاب كنتاكتور مناسب براي مصرف كننده هاي مورد نظر بايد به مشخصات توان، ولتاژ، جريان و ضريب قدرت باري كه كنتاكتور مجاز است به آن وصل شود، توجه كرد. همچنين كنتاكتهاي كنتاكتور بايد تحمل جريان راه اندازي، جريان دائمي و جريانهاي اتصال كوتاه لحظه اي پيش آمده را نيز داشته باشند. قدرت كنتاكتهاي كنتاكتور در تحمل قوس الكتريكي ناشي از قطع كنتاكتها را قدرت فزع كنتاكتور مي نامند. مشخصات بيان شده در بسياري از موارد بر روي بدنة كنتاكتور يا در كاتالوگ آن نوشته مي شوند.
براي راحتي كار انتخاب كنتاكتور، طبقه بندي خاصي را براي كنتاكتورها در نظر مي گيرند، اين طبقه بندي بر اساس نوع جريان و موارد كاربرد انجام مي شود. جدول 1-7 طبقه بندي را نشان مي دهد.
نوع جریاناستاندارد و طبقه بندی کنتاکتورمورد استفادهACAC1باراهمی-بار غیر سلفی یا باخاصیت سلفی ضعیف-گرم کن برقی توان حدود COSΦ=0/95AC2برای راه اندازی موتورهای آسنکرون روتور سیم پیچی، بدون ترمز جریان مخالف،جریان راه اندازی بستگی به مقاومت مدار روتور داردAC2´برای راه اندازی موتور آسنکرون روتور سیم پیچی با ترمز جریان مخالفAC3برای راه اندازی موتور آسنکرون روتور قفسه ای-هنگام قطع جریان نامی از تیغه های کنتاکتور عبور می کند-تحمل جریان راه اندازی 5 تا 7 برابر جریان نامیAC4برای راه اندازی موتور آسنکرون روتور قفسه ای-به کار بردن ترمز جریان مخالف-تغییر جهت گردش الکترو موتور روتور قفسه ای-تعداد دفعات قطع و وصل در فواصل زمانی اندکAC11کنتاکتور کمکی-کنتاکتور فرمان بدون داشتن کنتاکت قدرت کوپل مغناطیسی-استفاده فقط در مدار فرمانDCDC1بار اهمی-بار غیر سلفی یا با خاصیت سلفی ضعیف-گرم کن برقیDC2راه اندازی موتور شنت-قطع کردن موتور هنگام کارDC3برای راه اندازی موتور شنت با تعداد دفعات قطع و وصل زیاد در فواصل زمانی اندک-مدار ترنرDC4راه اندازی موتور سری – قطع موتور هنگام کارDC5راه اندازی موتور سری با تعداد دفعات قطع و وصل زیاد ، در فواصل زمانی اندک-تغییر جهت گردش موتور-مدار ترنرDC11کنتاکتور کمکی – کنتاکتور فرمان – کوپل مغناطیسی
قطع كننده حرارتي (رلة حرارتي يا بي متال)
رلة حرارتي يا بي متال حفاظت مدارها در برابر اضافه بار (به ويژه در موتورها) به كار مي رود. بي متال معمولاً از دو تيغة فلزي غير هم جنس و با ضريب انبساط طولي مختلف ساخته مي شود. چنانچه جريان عبوري از بي متال از حدي بالاتر رود، اينجاد شده از عبور جريان، دو فلز را گرم كرده طول آنها را افزايش مي دهد و از آنجا كه طول يكي بيشتر از ديگري افزايش مي يابد، دو فلز خم شده و از طريق اهرم هايي كنتاكت بي متال را باز مي كنند و به اين ترتيب مدار قطع مي شود.
هر رلة حرارتي سه فاز از سه كنتاكت قدرت براي عبور جريان اصلي مصرف كننده و دو كنتاكت فرمان بهره مي گيرد. از دو كنتاكت فرمان يك كنتاكت بسته است و جهت قطعت مدار تغذيه بوبين كنتاكتور به كار مي رود و كنتاكت ديگر باز است كه پس از عمل بي متال، بسته مي شود و براي اطلاع يا وصل مدارهاي اضطراري به كار مي رود.
نكته 5 : جريان بي متال برابر جريان نامي موتور تنظيم مي شود و در مقابل اضافه بار از 05/1 تا 10 برابر جريان نامي، مي تواند موتور را قطع مي كند. در صورتي كه جريان عبوري از بي متال به آندازة 5% بيشتر از جريان تنظيم شده باشد، معمولاً مدار در مدتت زماني بيشتر از 2 ساعت قطع خواهد شد و اگر جريان عبوري از بي متال به اندازة 20% بيشتر از جريان تنظيم شده باشد، مدار در مدت زماني كمتر از 2 ساعت قطع خواهد شد و چنانچه جريان عبوري از بي متال بيشتر از 50% جريان تنظيم شده باشد، مدار در مدت زماني كمتر از 2 دقيقه قطع خواهد شد.
شکل 3-7 نمونه ای از یک رله حرارتی (بی متال)
كليد محافظ مي تواند موتور را در مقابل اتصال كوتاه و اضافه بار حفاظت كند براي عمل رله، معمولاً آن را روي جريان معيني تنظيم مي كنند (5/1 تا 8/1 برابر جريان نامي) وقتي كه جريان از حد تنظيم شده بيشتر شود عضو حرارتي رله عمل كرده و مدار را قطع مي كند. بخش مغناطيسي اين رله نيز از يك هستة آهني ثابت و يك هستة آهني ثابت و يك هستة متحرك و يك بوبين تشكيل مي شود. در صورتي كه اتصال كوتاهي در مدار رخ دهد، جريان عبوري از بوبين، هستة متحرك را به هسته ثابت متصل كرده باعث قطع كنتاكتهاي متصل به هسته متحرك مي شود و به اين ترتيب مدار در زمان بسيار كوتاهي به وسيلة رله قطع خواهد شد.
براي انتخاب كنتاكتور، بي متال و فيوز مورد نياز براي موتورها جداولي تنظيم شده است كه جداول 3-7 و 4-7 از آن جمله اند. در اين جداول كنتاكتور، جريان بي متال و جريان فيوز با توجه به مقادير قدرت و ولتاژ موتورهايي كه به طور مستقيم و يا به صورت ستاره- مثلث راه اندازي مي شوند، داده شده است.
95250123825
شستي
در مدارهاي داراي كنتاكتور، اغلب براي دادن فرمان لحظه اي شروع به كار و يا قطع و همچنين تغيير حالت مدار از شستي استفاده مي شود. اغلب شستي ها داراي چهار كنتاكت مي باشند كه در حالت عادي دو تاي آنها باز و دوتاي ديگر بسته خواهند بود با وارد كردن فشار به شستي تمام كنتاكتها تغيير وضعيت مي دهند و با حذف فشار وارد شده به شستي دوباره به حالت اول بر مي گردند. معمولاً از شستي هاي به رنگ قرمز به عنوان قطع كننده و از شستيهاي مشكي يا سبز به عنوان وصل كنندة مدار استفاده مي شود.
شکل 6-7 یک نمونه از شستی های قطع و وصل (استپ و استات)
ليمت سوئيچ يا ميكروسوئيچ
left-3333750از ليست سوئيچ در مدارهاي فرمان براي كنترل و محدود كردن حركت قسمتهاي مكانيكي، تغيير جهت حركت و در تايمرها و شناورها و . . . به عنوان كليد براي قطع يا وصل استفاده مي شود.
ساختمان اين كليد مانند شستي بوده و توسط سيستم متحرك به آن نيروي فشاري وارد شده يا كشيده مي شود. در ميكروسوئيچ نيز مانند شستي با بر طرف شدن نيروي مكانيكي وارد به اهرم آن، مجدداً انرژي ذخيره شده در فنر ميكروسوئيچ، آن را به حالت اول بر مي گرداند.
كليد محدود كننده فشاري انتهايي
كليد محدود كننده قرقره اي
كليد محدود كننده قرقره اي از راست
كليد محدود كننده قرقره اي يك طرفه از چپ
كليد محدود كننده قرقره اي دو طرفه
كليد محدود كننده آنتني دو طرفه
شکل 7-7 چند نمونه لیمیت سوئیچ ساده
رله هاي زماني (تايمرها)
تايمر دستگاهي است كه مي تواند در يك زمان مشخص كه بر روي آن تنظيم مي شود، توسط يك ميكروسوئيچ، مدارهايي را قطع يا وصل نمايد. رله هاي زماني در انواع مختلف ساخته مي شوند.
رله زماني يا تايمر موتوري يا الكترومكانيكي
اين تايمر از يك موتور كوچك با قطب چاكدار تشكيل مي شود كه از طريق چرخ دنده يك ديسك را مي چرخاند، بر روي ديسك زائده اي تعبيه شده است كه با حركت ديسك و پس از مدت زماني كنتاكتهايي از يك ميكروسوئيچ را باز و تعداد ديگري را مي بندد. در شكل زير نمونه اي از اين تايمر نشان داده شده است.
شکل 9-7 شکل ظاهری نمودار تک خطی و علائم یک رله زمانی موتوری
رلة زماني يا تايمر الكترونيكي
از تايمرهاي الكترونيكي براي تنظيم زمانهاي كمتر از ثانيه تا چندين ثانيه استفاده مي شود. در ساختمان اين تايمرها از مدارات و اجزا الكترونيكي استفاده مي شود. در نوعي از اين تايمرها با شارژ و دشارژ شدن خازن بوبين يك رلة كوچك تحريك مي شود. به عبارت رله هنگامي وصل مي شود كه خازن شارژ شده، ولتاژ دو سر آن برابر ولتاژ مورد نياز براي وصل رله شود پس از وصل رله بار ذخيره شده در خازن روي مقاومتي كه توسط كنتاكت باز رله به دو سر خازن وصل مي شود تخليه مي گردد.
نكته 6 : در تايمر نوع خازني مي توان با تغيير ظرفيت خازن زمان تايمر را تنظيم نمود.
رله زماني هيدروليكي
در اين رله كه از سيستم هيدروليكي بهره مي گيرد، وقتي جريان برق به رله وصل مي شود مقداري روغن در داخل رله جا به جا مي شود. براي بازگشت روغن به محل اوليه زماني لازم است كه اين زمان را به عنوان زمان تايمر مورد استفاده قرار مي دهند.
رله زماني يا تايمر نيوماتيكي (پنوماتيكي)
در اين تايمر از خاصيت ذخيره سازي و فشردگي هوا استفاده مي شود. هنگامي كه بوبين تحريك، قسمت متحرك را جذب مي كند قطعه اي كه شبيه به دم آهنگري است فشرده شده هواي آن از طريق سوپاپ يك طرفه خارج مي شود. هنگامي كه جريان بوبين قطع مي شود، دم از طريق فنر به حالت اوليه خود بر مي گردد و از طريق سوپاپ تنظيم از هوا پر مي شود وقتي كه دم به حالت عادي برگشت كنتاكتها تغيير وضعيت مي دهند.
نكته 7 : تفاوت تايمر موتوري با تايمر نيوماتيكي در اين است كه تايمر موتوري پس از تنظيم و وصل بوبين آن به ولتاژ، شروع به كار مي كند در حالي كه تايمر نيوماتيكي پس از قطع ولتاژ از بوبين آن، شروع به كار مي كند. در بسياري موارد، تايمر نيوماتيكي بر روي كنتاكتورهاي مدار وصل مي شود تا پس از وصل كنتاكتور، دم رله فشرده شود.
رلة زماني بي متال يا حرارتي (تايمرحرارتي)
اين نوع تايمر با استفاده از خاصيت بي متال كار مي كند و بر دو نوع است. رلة حرارتي ذوب شونده و رلة حرارتي منعكس كنندة ميله اي هنگامي كه جريان از بي متال عبور مي كند، گرم مي شود و پس از مدتي در اثر تغيير شكل عمل كرده، مدار را قطع يا وصل مي كند. دقت اين نوع تايمر زياد نيست و آب و هواي محيط بر روي آن اثر مي گذارد.
شکل 12-7 چگونگی قطع و وصل یک رله حرارتی در دستگاه گرم کن
به طور كلي رله هاي زماني يا تايمرها را به دو دسته كلي تقسيم مي كنند :
رله هاي تأخير در وصل (ON- DELAY) : به رله اي گفته مي شود كه در آن بايد به رله انرژي داده شود و سپس رله عمل كرده كنتاكتي را باز يا بسته كند مانند تايمر موتوري.
رله هاي تأخير در قطع (OFF- DELAY) : به رله اي گفته مي شود كه بعد از قطع شدن انرژي، عمل كرده كنتاكتي را باز يا بسته مي كند مانند تايمر نيوماتيكي.
لامپ سيگنال
براي نشان داده حالت وصل يا قطع يك مدار از لامپ سيگنال استفاده مي شود براي افزايش عمر لامپ مي توان لامپي را انتخاب نمود كه ولتاژ نامي آن بيشتر از ولتاژ تغذيه لامپ باشد. مثلاً براي شبكه 220 ولتي از لامپ 260 ولت استفاده شود. گاهي از لامپهاي با ولتاژ و قدرت كم مانند لامپهاي رشته اي 6، 12، 24 ولت و 2 تا 4 وات نيز در مدارهاي فرمان استفاده مي شود كه در اين صورت به يك ترانسفورماتور نيز احتياج مي باشد كه معمولاً بر روي پاية خود لامپ مونتاژ مي شود.
شکل 13-7 یک لامپ شستی همراه با کلیدقطع و وصل
كليدهاي تابع فشار (كليدهاي گازي)
اين كليدها براي كنترل سطح گاز داخل مخازن و كمپرسورها، تنظيم فشار آب داخل لوله ها و روشن و خاموش كردن اتوماتيك اين دستگاه مورد استفاده قرار مي گيرد. عامل فرمان اين كليد، فشار گاز يا مايع داخل مخزن است. فشار گاز مؤثر، بر صفحة داخلي كليد، نيرويي وارد مي كند كه باعث تحريك كليد شده يك كنتاكت باز را بسته و يا كنتاكت باز را بسته و يا كنتاكت بسته اي را باز مي كند حركت برگشت را مي توان به وسيلة فنر تأمين كرد.
شکل 14-7 چند نمونه از کلیدهای تابع فشار
كليدهاي شناور
كليدهاي شناور براي كنترل سطح آب و يا مايعات داخل منبع ها و استخرها و مخازن مورد استفاده قرار مي گيرد. ساختمان اين كليد از وزنة تعادل و يك قسمت شناور و يك ميكروسوئچ تشكيل مي شود. با تغيير سطح مايع داخل مخزن، شناور تغيير مكان داده و به ميكروسوئيچ داخل كليد فرمان مي دهد و باعث قطع و وصل مدار مي شود.
371475-333375
شکل 15-7 دو نمونه از کلیدهای شناور
چشمهاي الكتريكي (سنسورها)
نوعي كليد فرمان دهنده است كه بدون برخورد فيزيكي با دست يا هر وسيلة ديگري توسط سيستم چشم الكتريكي از فاصلة حدقل يك ميليمتر و حداكثر هشت متر عكس العمل نشان داده و فرمان صادر مي كند و توسط رله اي كه در داخل آن به كار رفته، كنتاكتهايي را باز مي كند يا مي بندد و در نتيجه دستگاه هاي مورد نظر را فرمان مي دهد. از اين كليد در دستگاه هاي صنعتي و خطوط توليد استفادة فراوان مي شود.
شکل 16-7 نمونه ای از چشم الکتریکی (سنسورها)
كليدهاي تابع دور (گريز از مركز)
كليدهاي تابع دور در الكتروموتور جهت خارجي كردن سيم پيچ كمكي از مدار استفاده مي شوند. با كم و زياد شدن سرعت گردش محور موتور وزنه هاي دو طرف به محور نزديك و يا دور مي شوند و به اين ترتيب طوق روي محور مانند آنچه در شكل 17- 7 نشان داده شده است در امتداد مسير S حركت كرده باعث قطع و وصل يك كليد مي شود.
شکل 17-7 نمونه ای از یک کلید گریز از مرکز
کلیدهای تابع درجه حرارت
این کلیدها به سه نوع میله ای ، گازی و بی متالی موجود می باشند. در نوع میله ای آن یک میله داخل لوله قرار گرفته است. و یک طرف آن میله آزاد می باشد و چون ضریب انبساط حرارتی میله و لوله با یکدیگر متفوت بوده و در نتیجه با تغییر درجه حرارت باعث تغییر مکان سر آزاد میله خواهد شد که این تغییر مکان می تواند یک کلید را قطع و وصل نماید.
لوله
میله
NC
NC
NO
Com COM NO
حالت دوم حالت اول
در نوع گازی این کلید از تغییر حجم و فشار گاز در اثر تغییر درجه حرارت برای قطع و وصل کلید استفاده می شود.
در نوع بی متالی این کلیدها از دو تیغه فلزی غیر همجنس که بر روی یکدیگر پرس شده اند استفاده شده است این دو فلز دارای ضریب اتبساط حرارتی یکسان نبوده و در نتیجه تغییر درجه حرارت باعث خم شدن آن ها به سمت فلزی که ضریب انبساط کمتری دارد می گردد.
ضریب انبساط خطی کمتر
ضریب انساط خطی بیشتر
حالت اول
خروجی
شستی ها : در مدارهای با کنتاکتور اغلب برای دادن فرمان روشن و خاموش از شستی استفاده توسط دست فرمان گرفته و در صورتی که برای وصل مدار به کار رود دارای دو کنتاکت باز و وقتی برای قطع مدار مورد استفاده قرار گیرد دارای دو کنتاکت بسته می باشد. که حالت باز آن را Start و حالت بسته آن را Stop می گویند.
نقشه هاي مدار كنترل
در نقشة يك سيستم الكتريكي وسايل و تجهيزات الكتريكي با علامتهاي اختصاري نشان داده مي شوند و ربط اين علامتها به يكديگر و همچنين طرز كار سيستم الكتريكي، از نقشه اتصال درك خواهد شد. اين علائم اختصاري و همچنين طريقه كشيدن نقشه مدارهاي فرمان در بعضي از كشورها با يكديگر متفاوت است.
حروف شناسايي
هر دستگاهي كه در مدار فرمان مورد استفاده قرار مي گيرد. با يك حرف لاتين شناسايي و به وسيلة همين حرف در تمامي نقشه ها و ليست وسايل نشان داده مي شود. حروف شناسايي استاندارد قديم در جدول و حروف شناسايي استاندارد جديد در جدول نشان داده شده اند. اگر تعداد دستگاه هاي مشابه در يك نقشه بيشتر از يكي باشد، در اين صورت به دنبال حرف مشخص كنندة دستگاه عدد نيز آورده مي شود، مانند: Q1 و Q2 و K1M و K2M در استاندارد جديد يا c1 و c2 و a1 و a2 در استاندارد قديم.
دستگاهحروف شناساییمثالکلیدaجدا کننده ، کلید موتوری،کلید قدرت،کلید خودکار،کلید حفاظت موتورکلید کمکیbکلید فرمان ، کلید برنامه ، کلید فشاری ، کلید اصلیکنتاکتورcکنتاکتورهای قدرتکنتاکتور کمکیdکنتاکتور کمکی ، رله های زمانی ، کلید فرمان از دور کمکیحفاظت کننده هاeفیوزها ، قطع کننده های اتوماتیک ، رله های حفاظتی ،رله بوخهلتس ، کلید گریز از مرکز ، قطع کننده ولتاژ اضافیمبدل اندازه گیریfمبدل اندازه گیری،مقاومت شنت برای اندازه گیری و برای رله، ترموالمنت، المنت مقاومتی برای اندازه گیری درجه حرارتوسایل خبری نوری و صوتیhلامپ سیگنال – دستگاه نشان دهنده – زنگ – بوقخازن – سلفkخازن از هر نوع – سلفماشین – ترانسفورماتورmژنراتور ، موتور ، مبدل ، ترانسفورماتوریکسو کننده – باطریnیکسو کننده ، باطریلامپ ها و تقویت کننده هاpلامپ خلاء ، لامپ گازی ، تقویت کننده لامپی ، تقویت کننده مغناطیسیمقاومت و تنظیم کننده سریعrمقاومت پیش گذار ، مقاومت محافظ ، مقاومت راه انداز ، مقاومت ترمزهر نوع دیگر از دستگاه مکانیکی با محرک الکتریکیSشیر مغناطیسی یا موتوری ، جرثقیل مغناطیسی – ترمزمجموعه ترکیبیuترکیبی از وسایل a تا s و همچنین وسایل اندازه گیری ،شارژ ، آژیر و همچنین وسایل دیگری که با حروف شناسایی ذکر شده مشخص نشده اند.
جدول 5-7 حروف شناسایی دستگاه های مدار فرمان در استاندارد قدیم
دستگاهحرف شناساییمثالکلیدQجدا کننده ، کلید باز ، کلید قدرتکلید کمکیI , IIکلید فرمان ، کلید فشاریکنتاکتورKmکنتاکتورهای قدرتکنتاکتور کمکیK-رله های فرمانKT-حفاظت کننده هاFفیوزها و رله های حفاظتی ، قطع کنندهوسایل خبریHلامپ سیگنال ، دستگاه نشان دهنده
جدول 6-7 حروف شناسایی دستگاه های مدار فرمان در استاندارد جدید
شماره گذاري و نمايش تعداد كنتاكتهاي كنتاكتور
كنتاكتهاي اصلي (قدرت) هر كنتاكتور را با يك عدد يك رقمي مشخص مي كنند به اين ترتيب كه ورودي تيغه ها با اعداد 1، 3،5 و خروجي آنها با اعداد 2، 4، 6، نمايش داده مي شوند. كنتاكتهاي فرعي (فرمان) كنتاكتور به دو روش مشخص مي شوند. در هر دو روش كنتاكتهاي فرمان با اعداد دو رقمي مشخص مي شوند. در روش اول عدد سمت چپ معرف موقعيت و ترتيب كنتاكتها در كنتاكتور مي باشند. به عبارت ديگر عدد سمت چپ معرف چندمين كنتاكت كنتاكتور است و رقم سمت راست اگر 1 و 2 باشد به معني بسته بودن و اگر 3 و 4 باشد به معني باز بودن كنتاكت است.
در روش دوم كنتاكتهاي باز و بسته بندي مي شوند و جداگانه شماره مي گيرند. لازم به ذكر است كه كنتاكتهاي قدرت بي متال مانند كنتاكتورها با اعداد تك رقمي مشخص مي شوند.
در قديم تعداد كنتاكتهاي بسته و باز يك كنتاكتور را بر روي پلاك با استفاده از حروف Ö و S مشخص مي نمودند. مثلاً اگر بر روي كنتاكتور نوشته مي شد 1S+3Ö به اين معني بود كه كنتاكتور داراي يك كنتاكت باز و سه كنتاكت بسته مي باشد.
امروزه براي نشان دادن تعداد كنتاكتهاي فرمان از يك عدد دو رقمي كه به همراه شماره تيپ كنتاكتور نوشته مي شود استفاده مي كنند مثلاً براي كنتاكتور ذكر شده به جاي 1S+3Ö عدد 13 نوشته مي شود كه رقم سمت راست تعداد كنتاكتهاي فرمان بسته و رقم سمت چپ تعداد كنتاكتهاي باز را مشخص مي نمايد. اگر كنتاكتور مثلاً فقط داراي 2 كنتاكت باز باشد با عدد 20 و اگر داراي تنها دو كنتاكت تنها دو كنتاكت بسته باشد با عدد 02 مشخص مي شود. در شكل چهار كنتاكتور كمكي كه فاقد كنتاكتهاي اصلي مي باشند نشان داده شده است.
لازم به ذكر است كه كليه وسايلي كه با دست فرمان مي گيرند مانند شستي هاي استپ و استارت و يا به طور مكانيكي فرمان مي گيرند، مانند ميكروسوئيچ ها با اعداد تك رقمي مشخص مي شوند براي كنتاكتهاي بستة اين وسايل از اعداد 1 و 2 و براي كنتاكتهاي باز آنها از اعداد 3 و4 استفاده مي شود هرگاه از يك نوع وسيله به تعداد زياد استفاده شود به حروف مشخص كنندة وسيله، انديس عددي داده مي شود.
شماي فني يا نقشه تك خطي
شماي فني يك ديد كلي دربارة تأسيسات مورد نظر را بيننده مي دهد. در اين نقشه جزئيات مربوط به تأسيات داده نشده و تنها به كمك علائم اختصاري دستگاه ها و مصرف كننده هاي الكتريكي يك نقشه ساده به صورت تك خطي و بدون سيمهاي فرعي و كمكي داده مي شود. از روي اين نقشه تنها مي توان محل مناسب قرار گرفتن دستگاه ها، تجهيزات و حفاظتهاي لازم و بهاي طرح را پيش بيني نمود.
نقشه مسير جريان
يكي از مهمترين نقشه هايي كه در مدارهاي كنتاكتوردار به كار مي رود، نقشة مسير جريان مي باشد. اين نقشه مشخص كنندة تمام اتصالات الكتريكي بين دستگاه هاي موجود در طرح بوده و به كمك آن مي توان به راحتي اصول كار و ترتيب مدار فرمان را درك كرد.
نقشة مسير جريان علاوه بر استفاده براي مونتاژ كاري در عيب يابي مدار نيز بسيار مفيد است. براي سادگي كار مخصوصاً در تأسيسات بزرگ، نقشه مسير جريان به دو قسمت مدار قدرت و مدار فرمان تقسيم مي شود.
همانگونه كه پيش از اين نيز بيان شد، مدار قدرت قسمتي از مدار است كه جراين مصرف كننده از آن عبور كرده و اتصالات لازم بين شبكه و مصرف كننده از طريق كنتاكتهاي اصلي كنتاكتور برقرار مي گردد و وسايل حفاظتي نيز در اين مدار قرار مي گيرد.
در نقشه مدار فرمان اتصالات مربوط به سيستمهاي فرمان دهنده و ربط آنها به يكديگر نشان داده مي شود.
در نقشة مسير جريان، خطوط مشخص كنندة مسير جريان و اتصالات الكتريكي را با خطوط مستقيم و بدون تقاطع و به صورت عمودي رسم مي كنند و براي آنكه در هنگام سيم كشي و مونتاژ و همچنين در هنگام تعمير، موقعيت تمام سيمها و كنتاكتها و دستگاه هاي به كار رفته در مدار قابل شناسايي باشند از حروف و اعداد استاندارد شده اي در مدار قدرت و فرمان استفاده مي شود. براي اين منظور تمام مسيرهاي عمودي جريان را به ترتيب و پشت سر هم و از چپ به راست در مدار قدرت و فرمان، شماره گذاري مي كنند. در ارتباط با نقشه مسير جريان ذكر چند نكته ضروري به نظر مي رسد :
در ترسيم يك نقشه معمولاً تمام دستگاه ها را در حالتي كه خاموش بوده و جريان از آنها عبور نمي كند به طريقي ترسيم مي كنند كه اتصال آنها از چپ به راست باشد. همچنين در سمت چپ علائم اختصاري دستگاه ها، حروف شناسايي مربوط به آن علائم نوشته شده و شماره كنتاكتها نيز در مدار فرمان در سمت راست هر كنتاكت نوشته مي شود.
در مدار فرمان در زير هر كنتاكتور يا تايمر، جدولي داده مي شود تا به وسيله آن بتوان كنتاكتهاي اصلي و فرعي مروبوط را كه به كنتاكتور يا تايمر متعلق مي باشند مشخص نمود. همچنين از روي اين جدول نوع كنتاكتور و تعداد كنتاكتور و تعداد كنتاكتهاي اصلي و كنتاكتهاي فرعي باز يا بسته آن و همچنين كنتاكتهاي تغيير حالت دهنده و يا پالس دهندة آنرا مي توان تشخيص داد.
نكته 8 : در اين جدول، كنتاكتها با حروف W و S و Ö و H كنتاكتهاي اصلي در مدار قدرت و Ö كنتاكتهاي بسته و S كنتاكتهاي باز و W كنتاكتهاي تغيير حالت دهنده يا پالس دهنده ( ) را مشخص مي كند.
3- موقعيت و محل كنتاكتور يا رله مربوط به هر يك از كنتاكتهاي مدار فرمان را نيز مي توان با يك عدد كه در داخل يك پرانتز و در زير حرف لاتين مشخص كننده كنتاكت نوشته مي شود مشخص نمود. اين عدد شماره مسير جرياني را كه كنتاكتور يا دستگاه مربوط به آن كنتاكت در آن واقع مي باشد نشان ميدهد. در شكل 29-7 كنتاكتور C1 داراي دو كنتاكت باز در مسيرهاي 2 و 4 و يك كنتاكت بسته در مسير 3 مي باشد كه در جدولي كه در زير آن رسم شده است مشخص مي شود. همچنين كنتاكتور C2 داراي يك كنتاكت باز در مسير 1 و يك كنتاكت بسته در مسير 2 مي باشد.
شکل 29-7 نحوه مشخص کردن کنتاکت های هر کنتاکتور به کمک جدول
در شكل 30-7 نقشه مسير جريان براي راه اندازي دو موتور يكي پس از ديگري با استفاده از علائم قديم نشان داده شده است. مسيرهاي جريان از سمت چپ و از مدار قدرت شماره گذاري مي شوند. در مدار قدرت حفاظت اتصال بدنه از طريق بدنه به سيم نول (حفاظت نول) انجام شده است.
در مدار فرمان شكل 30-7 و در زير كنتاكتور C1 جدولي رسم شده است كه در آن و در زير حرف H سه بار عدد 2 آمده است و اين به معناي وجود سه كنتاكت قدرت در مسير 2 مي باشد. در زير حرف S اعداد 5 و 8 وجود دو كنتاكت باز از كنتاكتور C1 در مسيرهاي 5 و 8 را نشان مي دهند. همچنين از كنتاكتهاي بستة اين كنتاكتور استفاده اي نشده است. به همين ترتيب موقعيت كنتاكتهاي مربوط به كنتاكتور C2 نيز به وسيلة جدولي مشخص شده است.
شکل 30-7 نقشه مسیر جریان برای مدار قدرت و مدار فرمان راه اندازی دو موتور یکی پس از دیگری
در مسير 5 و در زير حرف مشخص كنندة كنتاكت C1 عدد 4 در پرانتز نوشته شده است اين عدد شمارة مسيري را كه بوبين كنتاكتور C1 در آن قرار گرفته است، نشان مي دهد. اين عدد در مسير 8 و در زير كنتاكت ديگري از كنتاكتهاي C1 تكرار شده است.
4- به جاي استفاده از جدول براي مشخص نمودن تعداد كنتاكتهاي باز و بسته و محل قرار گرفتن آنها در نقشه مسير جريان، مي توان از علامت اختصاري كنتاكتور يا تايمر استفاده نمود. براي اين منظور علامت اختصاري كنتاكتها در زير كنتاكتور در زير كنتاكتور رسم مي شوند و شمارة مسيري را كه هر يك از كنتاكتها در آن قرار گرفته اند در كنار هر كنتاكت در پرانتز نوشته مي شود.
در شكل نقشة مسير جريان شكل با استفاده از علائم جديد رسم شده است. در اين شكل و در زير كنتاكتور K1M علامت اختصاري كنتاكتهاي آن رسم شده است سه كنتاكت اول كه با اعداد يك رقمي نشان داده شده اند، كنتاكتهاي اصلي يا قدرت مي باشند. شمارة مسيري كه اين كنتاكتها در آن قرار گرفته اند در پرانتز كنار آنها نوشته شده است. كنتاكت چهارم كه با اعداد 13 و 14 شماره گذاري شده است يك كنتاكت فرعي (فرمان) باز است كه در مسير 5 قرار گرفته است و كنتاكت پنجم كه با حروف 21 و 22 نشان داده شده است يك كنتاكت بسته بوده، در مسير 8 قرار گرفته است.
شکل 32-7 نقشه مسیر جریان برای مدار قدرت و مدار فرمان موتور چپ گرد – راست گرد
5- سیم ها یا هادی هایی که برای اتصال بین ترمینال دستگاه های موجود در مدار فرمان به کار برده می شوند با عددی به نام عدد مکان یا عدد پتانسیل مشخص می شوند. این عدد از شماره مسیر جریان و یک عدد دیگر که از پایین به بالا به ترتیب شماره گذاری می شود ، تشکیل شده است. برای سادگی کار ، سیم ها یا انشعاب های رابط بین ترمینال هایی را که در محل های جدا از هم واقع می شوند ، شماره گذاری می نمایند. مثلاً عدد 52 یعنی انشعاب دوم از مسیر جریان پنجم یا عدد 23012 یعنی انشعاب 12 از مسیر جریان 23 .
در شکل 31-7 در مسیر 6 اولین هادی اتصالی با عدد 61 و دومین هادی که بین شماره های 11 و 96 قرار داردبا عدد 62 شماره گذاری می شود.
6- همزان با شماره گذاری سیم ها می توان نقشه سیم ها یا نقشه خارجی را نیز ترسیم و تکمیل نمود. بدین منظور باید ابتدا ترمینال ها را به ترتیب شماره گذاری نمود و همچنین شماره سیم ها را در روی ترمینال های مربوطه نوشت. به این ترتیب در روی ترمینال دو عدد نوشته می شود که یکی مشخص کننده شماره ترمینال و دیگری مشخص کننده شماره سیم (موقعیت هادی در نقشه مسیر جریان) می باشد. در شکل 33-7 و در مسیر جریان 6 در کنار عدد 62 ، عدد 121 نوشته شده است که نشان دهنده کنتاکت بسته ی C2 از داخل تابلو فرمان برای اتصال به میکرو سوئیچ b5 در خارج از تابلو فرمان به ترمینال 12 وصل می شود.
نکته 9 : معمولاً در نقشه مسیر جریان و در هر مسیر تنها هادی هایی شماره گذاری می شوند که از داخل تابلو مدار فرمان خارج شوند. مثلاً در شکل 33-7 در مسیر 6 از داخل تابلو فرمان خارج نمی شود ، شماره گذاری نشده است.
شکل 33-7 نقشه مسیر جریان بخشی از یک مدار فرمان (علائم جدید)
اصول کلی طراحی مدارهای فرمان
در هنگام طراحی مدارهای فرمان باید به چند نکته توجه داشت :
معمولاًص در تمامی مدارهای فرمان ابتدا تجهیزات حفاظتی وصل می شوند. این وسایل حفاظتی عبارتند از : فیوز برای حفاظت در برابر اضافه جریان ، بی متال برای حفاظت در برابر اضافه بار و شستی قطع یا استپ برای قطع مدار. در مدار فرمان 34- این وسایل حفاظتی در ابتدای مدار قرار گرفته اند.
از آنجا که شستی وصل ، بوبین کنتاکتور را به طور موقت قطع و وصل می کند و قطع فشار از روی آن باعث قطع برق از بوبین کنتاکتور می شود ، باید یک کنتاکت باز از کنتاکتور را به صورت موازی با شستی وصل قرار داد تا پس از عملکرد کنتاکتور و بسته شدن این کنتاکت باز ، کنتاکتور به طور دائم در حالت وصل باقی بماند. این مسئله در شکل 34-7 نشان داده شده است.
هر مدار فرمان را می توان از چند محل وصل یا قطع نمود. برای این کار معمولاً چند شستی وصل با یکدیگر موازی و چند شستی قطع نیز با یکدیگر سری می شوند.
در مدارهای فرمان اتوماتیک ، پالس فرمان می تواند توسط وسیله ای غیر از شستی مانند تایمر فرستاده شود. زمان این پالس باید آنقدر باشد تا کنتاکتور جذب کرده و کنتاکت باز آن بسته شود. این زمان باید حداقل برابر با تأخیر در وصل کنتاکتور باشد.
کنتاکت های کنتاکتور پس از شروع فرمان معمولاً با تأخیر 10 تا 50 میلی ثانیه وصل می شوند. زمان تأخیر در وصل آن می باشد. زمان های تأخیر در وصل و تأخیر در قطع کنتاکتور در طراحی مدارهایفرمان باید مورد توجه قرار گیرند. در بعضی موارد باید یک حالت تأخیر زمانی علاوه بر تأخیر در وصل خود کنتاکتور ایجاد نمود.
توانی که بوبین کنتاکتورهای جریان متناوب در لحظه وصل دریافت می کند به علت وجود فاصله هوایی و کم بودن نیروی ضد محرکه در دو سر آن ، تقریباً 10 برابر بیشتر از حالتی است که مدار هسته کنتاکتور کاملاً بسته شده است.
نکته 10 : اگر به علت کثثیف شدن و یا به دلایل دیگر ، مدار هسته کنتاکتور کاملاً بسته نشود و بین هسته متحرک و هسته ثابت ، فاصله هوایی وجود داشته باشد، جریان حالت کار بوبین افزایش یافته و باعث داغ شدن و سوختن سیم پیچ خواهد شد.
کنتاکتورهایی که بوبین آن ها توسط جریان مستقیم تغذیه می شوند، نیز در هنگاه وصل ، احتیاج به توان زیادی دارند و می توان جریان بوبین آن ها را پس از وصل شدن کنتاکتور با قرار دادن یک مقاومت در مدار آن را کاهش داده و تنظیم نمود. در این کنتاکتورها چون در هنگام بسته بودن مدار هسته نیروی ضد محرکه در بوبین وجود ندارد لذا برای کاهش جریان آن باید یک مقاومت اهمی را پس از بسته شدن مدار هسته یا بوبین به صورت سری قرار داد.
47625137795
7. ولتاژ تغذيه بوبين كنتاكتورها به ندرت بيشتر از 220 ولت انتخاب مي شود ، ولتاژ تماسي شده و در مواردي كه طول هادي زياد باشد احتمال وصل خودبخودي كنتاكتور و يا قطع نشدن آن در اثر وجود ظرفيت خازني بين هادي هاي فرمان و زمين وجود خواهد داشت. مي توان براي خنثي كردن اثر خازني سيم از يك سلف استفاده نمود. اگر از ولتاژ خيلي كم براي تغذيه بوبين كنتاكتور استفاده شود ، جريان زيادي از شبكه براي عملكرد كنتاكتور كشيده مي شود در نتيجه بايد سطح مقطع سيم هاي فرمان را بزرگ تر انتخاب كرد به همين دليل ولتاژ تغذيه بوبين معمولاً از 42 ولت كمتر انتخاب نمي شود.
8. ولتاژ نامي تغذيه بوبين كنتاكتور را با UC بر روي كنتاكتور نشان مي دهند. بر اساس استاندارد ، كنتاكتورهاي معمولي تنها اگر با ولتاژي مابين 8/0 تا 1/1 برابر ولتاژ نامي بوبين خود تغذيه مي شوند بدون اشكال كار خواهند نمود.
ولتاژ كمتر از UC8/0 باعث وصل نشدن كنتاكتور (اگر بوبين كنتاكتور گرم باشد)و ولتاژ بيشتر از UC1/1 باعث سوختن بوبين كنتاكتور خواهد شد.
اگر بوبين كنتاكتور سرد باشد ، با ولتاژي كه حدود 0.6UC نيز باشد مي توان آن را متصل نمود. در هنگام راه اندازي موتورها ، به دليل بالا بودن جريان راه اندازي ، افت ولتاژ در خط افزايش مي يابد. به همين دليل در اين حالت بايد توجه داشت كه ولتاژ تغذيه بوبين كنتاكتور از حد مجاز 0.8UC كمتر نشود.
9. در دستگاه هاي صنعتي كه كليدهاي قطع و وصل و ليميت سوئيچ ها بر روي بدنه دستگاه نصب مي شوند و احتمال اتصال سيم هاي فرمان به بدنه دستگاه وجود دارد ، بايد از ترانسفورماتورهاي حفاظتي يك به يك و يا ولتاژ كم استفاده شود.
تحليل انواع مدارات فرمان
مدار شماره 15- تحليل فرمان اتصال مستقيم يك موتور سه فاز القايي با روتور قفس سنجابي به شبكه.
مدار قدرت و فرمان مورد نياز در شكل 41-7 نشان داده شده است. در مدار قدرت ، موتور از طريق كنتاكتور C1 به شبكه وصل مي شود. همچنين براي حفاظت موتور در برابر اتصال كوتاه از فيوز براي حفاظت آن در برابر اضافه بار از بي متال استفاده مي شود.
شكل 41-7 مدار قدرت و مدار فرمان براي اتصال يك موتور سه فاز قفس سنجابي به شبكه
در كدار فرمان اين موتور ابتدا اين تجهيزات حفاظتي قرار مي گيرند. (فيوز، تيغه بسته بي متال و شستي قطع يا استپ) پس از تجهيزات حفاظتي ، شستي وصل يا استارت همراه با يك تيغه باز از كنتاكتور به عنوان تيغه خود نگهدار و در نهايت بوبين كنتاكتور قرار مي گيرند در شكل 42-7 مدار قدرت و مدار فرمان موتور فوق با استفاده از علائم جديد رسم شده اند.
راهنماي انتخاب درجات حفاظتي براي تابلوهاي بكار رفته در شبكه هاي توزيع
هدف از انتخاب درجه حفاظتي براي تابلو در فصل اول بيان شده است. در اين پيوست به بررسي تعيين حداقل درجات حفاظتي لازم پرداخته شده است. از آنجايي كه تعيين درجه حفاظتي براي يك تابلو، با قيمت تمام شده آن ارتباط مستقيم دارد، تعين يك درجه حفاظتي و اجباري كردن آن، در نظر نگرفتن مسائل اقتصادي را در تهيه تابلو سبب مي شود. مقادير ارائه شده در اين پيوست حداقل مقادير لازم در هر مورد مي باشد و در صورتيكه منطقه مورد نظر براي نصب تابلو داراي شرايط خاصي باشد، اين مقادير بايستي افزايش يابند.
براي تعيين درجات حفاظتي بايستي به نكات زيادي توجه نمود كه مي توان به موارد زير اشاره كرد :
نحوه دسترسي افراد به تابلو (افراد مجاز، غير مجاز، توجه به شرايط فرهنگي منطقه و . . . )
ميزان آلودگي منطقه نصب تابلو از لحاظ گرد و خاك و قدرت نفوذ آن به تابلو.
ميزان بارندگي و چگونگي ريزش آن.
از آنجاييكه هر منطقه از ايران داراي شرايط متنوع فرهنگي و آب و هوايي مي باشد، تقسيم بندي جغرافيايي در تعيين درجات حفاظتي كارا نمي باشد (براي مثال ريزش شديد باران هم در مناطق كويري و گرمسير و هم در نقاط مرطوبي امكان پذير است)، لذا در بررسي به عمل آمده در اين پيوست با توجه به شرايط كلي موجود در اكثر مناطق مقادير حداقل درجه حفاظتي براي تابلوهاي نصب شده در پستهاي سرپوشيده و تابلوهاي نصب شده در محوطه هاي باز ارائه شده است.
1- تابلوها نصب شده در داخل پستهاي سرپوشيده
با توجه به محل نصب اين تابلوها، افرادي كه به اين تابلوها دسترسي دارند، عموماً از افراد مجاز صلاحيت دار مي باشند (افرادي كه با تابلوهاي برق آشنايي داشته و معمولاً براي تعمير و نگهداري و قرائت مقادير به پستها مراجعه مي كنند) لذا، رقم اول درجه حفاظتي بايد طوري انتخاب شود تا اين اشخاص در برابر تماس با قسمتهاي برقدار داخل تابلو و ياقسمتهاي متحرك آن داراي ايمني كافي باشند، با توجه به جدول (1-1) حداقل درجه حفاظتي لازم بدين منظور عدد 2 مي باشد كه نشان دهنده اينست كه انگشتان يا اجسام مشابه به طول كمتر از 80 ميليمتر و به قطر كمتر از 12 ميليمتر در برابر تماس با قسمتهاي برقدار و متحرك داخل تابلو محافظت شده اند. در صورتيكه افراد غيرمجاز به اين تابلو دسترسي داشته باشند درجه حفاظتي بزرگتري بايد انتخاب گردد. در صورتيكه وضعيت تابلو قرار گرفته در پست به صورتي باشد كه امكان ورود گرد و خاك مضر به آن وجود داشته باشد و شرايط خاص منطقه اين مسئله را تشديد نمايد، مي توان درجه حفاظتي 5 را انتخاب نمود، كه عموماً در ايران اين مسئله وجود ندارد.
براي انتخاب رقم دوم درجه حفاظتي كه نشان دهنده نفوذ مايع به داخل تابلو مي باشد، شرايط تابلو نصب شده در پست در نظر گرفته مي شود، با توجه به اينكه تابلو در پست قرار دارد، نياز به درجه حفاظت خاصي نمي باشد و مي توان درجه حفاظت حداقل صفر را انتخاب نمود.
توجه : در صورتيكه احتمال ريزش قطرات آب به هر دليلي وجود داشته باشد IP بايد تصحيح گردد. با توجه به موارد فوق الذكر حداقل درجه حفاظت مورد نياز براي تابلوهاي نصب شده در داخل پست IP20 مي باشد.
2- تابلوهاي نصب شده در خارج از پست و در محوطه باز
با در نظر گرفتن اين موضوع كه جداره هاي بيروني اين تابلوها در دسترس افراد عادي و غيرمجاز نيز مي باشد لذا حداقل درجه حفاظتي لازم براي اولين رقم مشخصه عدد 4 مي باشد. يعني از تماس سيمها و مفتولها به ضخامت يك ميليمتر با قسمتهاي برقدار و متحرك داخل تابلو جلوگيري گردد.
با توجه به خصوصيات آب و هوايي مناطق مختلف، در مناطقي كه گرد و غبار بيش از حد مي باشد و احتمال اختلال در عملكرد وسايل داخل تابلو به اين علت مي باشد، بايد تابلو از گرد و غبار مضر محافظت گردد. در اين حالت اولين رقم مشخصه را مي توان عدد 5 انتخاب كرد.