مقالات, مقالات تابلو برق
تابلو فشار متوسط ثابت بهتر است یا کشویی؟
اردیبهشت
تابلو فشار متوسط ثابت و یا کشویی ؟
چگونگی انتخاب درست بین تابلو فشار متوسط ثابت و یا کشویی در هنگام انتخاب یک تجهیزات جدید برای پستهای قدرت؟ ارزیابی زیر باید انجام شود: بدانید که چقدر جنبه‌های انتخاب این مورد مهم‌است.
شما کدام را باید انتخاب کنید تابلو فشار متوسط کشویی یا فیکس؟
مقیاس های مالی را در نظر بگیرید و آن را با هزینه اضافی برای یک سیستم کشویی مقایسه کنید .
۳ تا از مهمترین تست‌های روتین تابلو برای تایید تابلوهای ولتاژ پایین
اتاق تابلو و کنترل در سوئیچ‌ها و پستهای HV / EHV (ساخت و ساز، طرح و کارکردها)
کلید هوایی – ساختار – کاربرد و نحوه‌ی عملکرد کلید هوایی
جنبه‌های اضافی که تصمیم نهایی را تحت تاثیر قرار می‌دهد
هنگام ارزیابی هزینه قبل از خرید یک تابلو فشار متوسط جدید چند جنبه بسیار مهم‌است که بر تصمیم نهایی موثر‌است.
تابلوهای کشویی یا ثابت
این جنبه ها به سادگی قابل تعیین کردن نیستند جنبه هایی مانند:
- عملکرد خوب و آسان
- کاهش خطر و ریسک
- جداسازی چشمی برای کاهش خطر
- اپراتورهای ماهر
- فرهنگ سایت
- نگهداری
- کنترل فرایند و
- محیط
۱-عملکرد خوب و آسان
تابلو برق فشار متوسط باید یک رابط کاربر پسند و آسان داشته‌باشد . باید، آسان، عملکرد نرم و ظاهر خوبی داشته‌باشد. هرچند اپراتورها این را به عنوان یک عامل مهم مستقیما ذکر نمی کنند، قطعا این فاکتور ناخود آگاه تاثیر گذار‌است.
مهم تر از همه این‌است که عملکرد تابلو نوع پروتکل سوئیچینگی را که تابلو در آن سایت نصب‌شده‌استفاده را تعیین می‌کند . به عنوان مثال – برخی از سایتها تنها آزمایش ولتاژ کابل در تابلو با درب بسته امکان‌پذیر‌است .
۲-کاهش خطر
ایمنی، خطر را به یک سطح قابل قبول کاهش می‌دهد. خطرات تابلوهای ولتاژ متوسط فقط تا حدودی در صورت درخواست تابلو مطابق با تمام استانداردهای مربوط به IEC که در ایمنی طراحی ذکر شده‌است کاهش می‌یابد. این الزامات IEC مطمئن می‌سازد که تابلو از نظر طراحی آن ایمن است، اما بخشی از خطر در هنگام استفاده‌از تابلو‌برق اتفاق می‌افتد.
کاربر باید اقدامات لازم را برای کاهش خطر به سطح مورد نیاز خود انجام دهد – با ارائه آموزش مناسب و استفاده‌از یک قوانین مناسب کار .
همانطور که در شکل1 در زیر نشان داده‌شده‌است
شکل1 – کاهش خطر تابلو ولتاژ متوسط
برای توانایی کاهش خطرات به سطح قابل قبول، تابلو باید هرگونه الزامات ایمنی بیشتر که مورد نیاز است را تامین کند،. این الزامات اضافی می تواند در هر موقعیت متفاوت باشد.
یکی از این اقدامات کاهش ریسک می‌تواند قرار‌دادن یا خارج کردن کلید با یک در بسته باشد. این یک درخواست صحیح‌است زیرا حوادث در هنگام قرار دادن کلید رخ داده‌است. متاسفانه استانداردهای IEC همانطور که در ذیل طرح ایمنی ذکر شده‌است تنها بیان می کند که “قابلیت کشویی تجهیزات” نباید سطح حفاظت را کاهش دهد.
با این حال، یک تست شفاف برای این وضعیت نیازی نیست. برخی از تابلوهای ولتاژ متوسط حتی امکان مانور روی کلید از طریق تجهیزات عمل‌کننده از راه دور را امکان پذیر می‌کنند
یکی دیگر از اقدامات کاهش خطر می تواند استفاده‌از کابل زمین به صورت ساده و ایمن باشد. امکان کاهش خطرات در سطح قابل نیاز به ارزیابی و شرایط سازمانی قابل دسترس می‌باشد
۳-جداسازی مدار قابل روییت توسط چشم برای کاهش خطر
برخی از کاربران نیاز به چداسازی برای کاهش خطر دارند. مزیت اصلی سیستم کشویی ، این‌است که یک جداسازی واضح قابل دید به وسیله‌ی چشم از تجهیز سوئیچینگ امکان‌پذیر‌است (یعنی به راحتی می‌توان دید که کلید جدا‌شده و خطر و ریسک کاهش می‌یابد)
در برخی از سایتها جدا کردن کلید بریکر و بستن و قفل کردن درب ، قبل از این که بتوان تعمیر و نگهداری مکانیکی تواند بر روی تجهیزات پایین دست انجام شود اجباری‌است با این روش متخصص تعمیر و نگه داری می‌تواند ایمنی کار مورد نیازبرای کار خودش را ایجاد‌کند
در قدیم پیکربندی با یک کلید کشویی و ۲ موقعیت برای اتصال وجود داشت . یک جایگزین برای این که یک کلید را در وضعیت وصل و دیگری را در وضعیت قطع قرار دهیم. کل بریکر یا کلید از یک موقعیت به موقعیت دیگر انتقال داده می شد. برای مثال بین دو منبع توان انتخاب را انجام دهیم
این پیکربندی با یک اینترلاک ایمن میشود و باعث صرفه جویی در هزینه می‌شد.
کاهش خطر با استفاده‌از یک سیستم قابل کشویی برای جدا سازی از نظر چشمی یک تضاد‌است. از نظر چشمی واضح‌است که در صورت قطع برق، اگر بریکر خارج شود تجهیزات پایین دست بدون ولتاژ‌است
ام آیا اقدام جدا سازی چشمی سطح خطر را افزایش داده‌است؟
قطعا در مقایسه با بهره برداری از یک سوئیچ قطع‌کننده در حالت ثابت(Fixed)، استانداردهای IEC، همانطور که در طراحی ایمنی ذکر شد “جدایی بصری” را تعریف نمی‌کند اما در مورد نشان دادن ایمن خطای وضعیت کلید شفاف‌است مانند یک سوئیچ قطع‌کننده که در یک ساختار فیکس (Fixed)استفاده‌می‌شود.
۴-اپراتور ماهر
با اپراتورهای تابلو های ولتاژ متوسط، یک تغییر فرهنگ در حال شکل گرفتن‌است، اختصاص دادن اپراتورهای همه کار به جای اپراتور مختص به تابلو فشار متوسط. تا 20-30 سال پیش اپراتور برای تابلو ولتاژ متوسط یک اپراتور متخصص آموزش دیده‌بود. این اپراتورها تنها وظیفه انجام تغییرات عملیات شبکه ولتاژ متوسط بودند
در حال حاضر بسیاری از سازمان ها اپراتورهایی را استخدام می کنند که وظایف غیر از کار اپراتوری نیز انجام بدهند . حتی از اپراتورهای غیر متخصص خواسته میشود تا وظایف اپراتورها را انجام دهند .
طراحی تابلوهای مدرن دیگر “حساس به اپراتور” نیست و نیاز به مهارت کمتری برای کارکردن دارند. افزایش تعداد عملیات توسط اپراتورها با مهارت کمتر نیاز دارند که عملیات ها خیلی ساده باشد تا توسط اپراتورهای معمولی هم به راحتی قابل انجام باشد.
۵-فرهنگ سایت
هر کارخانه یا شرکت تولیدی سایت فرهنگ سایت خودشان را دارند. اغلب مجموعه‌ای از دانش، تجربه و بهترین عمل برای‌استفاده خاص خودشان. اگر چه این فرهنگ سایت از سایت به سایت دیگر متفاوت‌است اما برخی شباهت‌ها در صنعت و سایت‌های پتروشیمی وجود‌دارد:
مراکز کنترل موتور ولتاژ پایین دارای استاترتر‌های موتور کشویی و تاسیستات ولتاژ بالا بر اساس کلید‌های ثابت هستند
ولتاژ متوسط کمتر سخت گیرانه‌است. اغلب سایتها بر اساس استاندارد تاسیستات کشویی هستند اما اگر تاسیستات پر شونده گازی استفاده‌شود به طور استاندارد کلید‌ها ثابت خواهد بود اما سایت‌های دیگر قطع کننده های قابل کشویی را فقط انتخاب خواهند کرد این ارزیابی بین قابلیت اطمینان و دسترسی سریع برای تعمیر و نگهداری‌است.
۶-تعمیر و نگهداری تابلو MV
قطع کننده مدارها دستگاه های مکانیکی هستند آنها به مرور زمان مشکل خواهند خورد. این مهم‌است که بدانیم چه هنگامی این کلید ها مشکل خواهند خورد. بهترین زمان برای مشکل خوردن کلید های ولتاژ متوسط بعد از مدت زمان عمر آنها است. اما در مواردی که انتظار میرود در طول زمان کار مشکل بخورند نیاز به تعمیرات پیشگیرانه و نگهداری مناسب‌است.
برای انجام نگهداری کلید ها آنها باید از منبع جدا بشوند. تقاضای روزافزون در دسترس بودن برق باعث میشود که سازماندهی قطعی برق خیلی مشکل بشود. با یک سیستم کشویی انجام تعمیر و نگهداری روی یک کلید بدون تاثیر زیادی روی تابلو امکان‌پذیر‌است.
برای به حداکثر رساندن مزایای این عمل، تمام قسمتهایی که نیاز دارند تعمیر و نگهداری شوند باید بر روی بخش قابل جابجایی باشند، از جمله بخش هایی که احتمالا خطای آنها زیاد‌است.
برخی از تابلوهای کشویی فقط کلید‌های کشویی دارند ، قسمت‌های دیگر در پشت تابلو می‌مانند مانند: ترانسفورماتور ولتاژ، ترانسفورماتور جریان، رله‌های حفاظتی و تجهیزات‌ارتینگ.
برای تعمیر و نگهداری قسمت ثابت کنتاکت اصلی، تابلو فشار متوسط کشویی باید بدون برق شود مانند کاری که باید در تابلو های ثابت انجام بدهیم
دفعات مورد نیاز قطع کردن
یک نقطه تعمیر و نگهداری دیگر که باید در نظر گرفت تعداد دفعات قطع مورد نیاز‌است ، تعداد دفعات قطع و وصل یک کلید کشویی بسیار کمتر از قطع و وصل یک کلید ثابت‌است
جدول 1 مقدار نیاز برای بی برق کردن کل یک تابلو فشار ضعیف زمانی که روی آن قعالیت‌های نگهداری‌انجام میشود را نشان می‌دهد. برای هر دو حالت کشویی و ثابت
* برخی از راه حل‌های هوشمند امکان تعویض بریکر را بدون برق دار کردن امکان پذیر می‌کند.
مقایسه حالت کشویی با ثابت نگهداری اجباری و مدت زمان قطعی باعث می شود که نیاز‌ها در مقابل فواید که به آن دست می‌یابیم مقایسه شود زمانی که مدت زمان قطعی برق را می‌توان کاهش می‌یابد
۷-کنترل فرآیند
صنایع نفتی و صنایع شیمیایی توسط یک پروسه ی کنترلی مرکزی کنترل می‌شوند . این کنترل فرایند متمرکز به تمام دستگاه‌ها داخل فرایند متصل‌است در بسیاری از موارد تابلو ولتاژ متوسط نیز نیاز‌است تا به این کنترل فرایند متصل شود
هزینه‌ها برای کنترل فرآیند متمرکز، به طور معمول مرتبط به تعداد نقاط I / O می باشد. تعداد نقاط ورودی / خروجی سخت افزار مورد نیاز را تعیین می‌کند و تعداد نقاط ورودی / خروجی مقدار ساعت برنامه نویسی را تعیین‌می‌کند
وظیفه اصلی کنترل فرایند متمرکز کنترل فرایند‌است و نیاز به اطلاعات پایه‌ای از تابلوهای ولتاژ متوسط دارد. اطلاعات مانند وضعیت: روشن، خاموش، جدا، زمین شده، تست، خارج شده و عیب.
گاهی اوقات حتی اندازه گیری ها لازم است تا بار را نشان دهد. سیستم‌های کشویی‌شده دارای وضعیت سوئیچینگ بیشتری‌است که می تواند با کنترل فرایند متمرکز ارتباط برقرار کند و بنابراین تعداد نقاط I / O می‌تواند بیشتر‌باشد. تابلو ثابت درای وضعیت سوئیج کمتری‌است و بنابراین به اتصالات کمتری برای اتصال به کنترل فرآیند متمرکز نیاز‌است شاید نگرانی اصلی نباشد، اما مطمئنا جنبه‌ای‌است که می‌تواند به صورت غیر مستقیم هزینه ی اجرا را افزایش دهد
از سوی دیگر، یک تابلو کشویی یک موقعیت تست را فراهم می کند که اجازه می دهد تا کنترل فرایند به صورت خارجی بریکر را از تابلو فرمان بدهد و امکان تست تمام سیگنال ها بدون تاثیر در فرایند و قطعی برق امکان پذیر کند.
به احتمال زیاد این فقط مزیت در زمان راه اندازی یک سیستم جدید می‌باشد.
۸-محیط زیست
کاربران در حال افزایش باید تاثیرات محیطی تجهیزات را در نظر بگیرند هم در طول تولید و هم در طول سرویس دهی، و همچنین پس از تمام شدن عمر تجهیز. در رابطه با طراحی، یک تابلو ولتاژ متوسط، دیدگاه حداقل تعداد قطعات، بهتر‌است “اعمال میشود.
زیرا هر بخش باید تولید شود و بنابراین تولید آن روی محیط زیست تاثیر دارد. بعلاوه مواد اولیه استفاده شده هم تاثیر گذار است و باید با دقت انتخاب شود. مواد اولیه باید هم برای پرسنل و هم محیط زیست ایمن‌باشد – نه فقط در طول استفاده اما در پایان عمر تجهیز هم باید همین طور باشد ! به طوری که به طور کامل در پایان زندگی آن بدون هیچ گونه مسئله‌ای بازیافت شود.
یکی دیگر از جنبه‌های محیط زیستی تلفات انرژی در تابلو ولتاژ متوسط‌است .
نقاط اصلی تغییر (primary changeover points) به طور عمده مسئول تلفات انرژی در خود تابلو ولتاژ متوسط‌است. یک طراحی که با استفاده از سطوح بهینه از نقاط تغییر اصلی با سطح تماس بهینه استفاده‌می‌کند باعث کاهش تلفات انرژی در این موارد میشود.
افکار نهایی
سوال عنوان شد: تابلو های کشویی آره یا نه؟ پاسخ کاملا واضح‌است که نیاز به سیستم‌های کشویی هنوز وجود دارد. تابلو ولتاژ متوسط کشویی و ثابت هر دو کاربرد‌های خودشان را دارند
از این رو همه تولید کنندگان عمده تابلو‌ها هر دو مدل را تولید می‌کنند
در صنعت پتروشیمی و شیمیایی اعتقاد بر این‌است که تعمیر و نگهداری تابلو ولتاژ متوسط کشویی آسان‌تر‌است و در نتیجه تابلو کشویی زمان قطعی برق را کاهش می‌دهد
با این حال در حال حاضر کلید‌های ولتاژ متوسط امروزی نیاز به نگهداری کمتری دارند و کمتر احتمال شکست دارند. علاوه بر این واقعا ارزش اضافه کردن قطعات اضافی به یک تابلو برای ساخت آن به صورت کشویی ارزش دارد ؟
بسیاری از مصرف‌کنندگان تابلو ولتاژ متوسط کشویی توزیع‌کننده بیان می‌کنند که این برای ایمنی افراد مورد نیاز‌است. جداسازی چشمی برای‌نگهداری در پایین دست تجهیزات ایمن‌ترین راه برای دیدن این که به صورت ایمن کلید جدا شده‌است می‌باشد
Reference // Fixed or withdrawable MV switchgear? – EATON (Martijn Imming, Herrie Engbersen)