تابلو برق توزیع و محاسبات آن
تابلوبرق توزیع و محاسبات آن
پس از آنکه ولتاژ متوسط 20 کیلو ولت توسط ترانسفورماتور توزیع به ولتاژ فشار ضعیف 400 ولت رسید ، جهت تقسیم انرژی الکتریکی از تابلوهای توزیع فشار ضعیف استفاده می شود و متناسب با طراحی آن ،کلیدهای اتوماتیک و کلید فیوزهای فشنگی تعبیه و مورد بهره برداری قرار میگیرد .
مشخصات تابلوهای توزیع به شرح ذیل می باشد:
*ارتفاع معمول تابلوبرق : 140 سانتیمتر
* عرض تابلو: 100 سانتیمتر
*عمق تابلو : 30 سانتیمتر
1- تجهیزات داخل تابلو توزیع به قرار زیر می باشد:
-کلید خودکار
-کلید فیوزدار قابل قطع زیر بار (متناسب با تعداد فیدر خروجی کلید فیوز تعبیه میگردد)
-کنتاکتور
-فتوسل
-فیوز فشنگی
-شینه مسی
-کنتور معابر
1-1 ) انواع کلیدهای اتوماتیک
کلیدهای اتوماتیک (کلید کل) موجود و مورد بهره برداری بر حسب آمپر به شرح ذیل می باشد:
2000-1600-1250-800-630-500-400-250-200-160 آمپر
2-1-1 ) کلید فیوز
در تابلو برق توزیع برای قطع و وصل فیدرهای فشار ضعیف و همچنین برای حفاظت از شبکه فشار ضعیف و تاسیسات و مصرف کننده ها از کلید فیوز استفاده می شود.
لازم به توضیح است متناسب با فیدر خروجی فشار ضعیف کلید فیوز در داخل تابلو توزیع تعبیه می گردد.
3-1-1 ) محاسبه آمپر فیوزهای کلید
روش اصولی جهت انتخاب فیوز این است که با آمپرمتر، آمپر فازهای هر فیدر را در پیک بار اندازه گیری کنیم مثلا ًI13=I12=I11 در این حالت جریان متوسط سه فاز را بدست می آوریم در این صورت :
Im=I1+I2+I3
3
آمپر فیوز برابر است با نصف Im
از آنجا که فیوز وسیله حفاظتی است آن را 2/1 جریان متوسط در نظر می گیریم.
انواع فیوز فشنگی از نظر آمپر :2-4-6-10-16-25-35-50-63-80-100
انواع فیوزهای مورد استفاده در کلید فیوزها بر حسب آمپر به شرح زیر است :
400-300-250-200-160-125-100-80-36
4-1-1 ) نحوه انتخاب کلید اتوماتیک
آمپر فشار ضعیف یک ترانسفورماتور برابر است با :
I2=K.V.A
√3*0/4
چون کلید اتوماتیک وظیفه حفاظت از ترانسفورماتورها را در مقابل اضافه بار و اتصال کوتاه بر عهده دارد 2/1 بیشتر از آمپر طرف فشار ضعیف ترانسفورماتور در نظر می گیریم :
K.V.A 7/1 =K.V.A * 4/1*2/1 = آمپر کلید اتوماتیک
شایان ذکر است که کلید اتوماتیک مجهز به دو رله حرارتی و مغناطیسی می باشد.
تنظیم رله حرارتی کلید اتوماتیک
حدود تنظیم این رله در کلید ها متفاوت می باشد ولی در اکثر آنها بین 8 % تا 1 می باشد .
به عنوان مثال در یک کلید 400 آمپری اگر رله حرارتی را روی درجه 8 % تنظیم کنیم از این کلید می توان 320 آمپر استفاده نمود و اگر بیشتر از این مقدار بخواهد از کلید جریان عبور کند رله حرارتی کلید فرمان قطع می دهد بنابراین می بایست رله ها را به طور دقیق تنظیم کرد.
درجه تنظیم رله حرارتی :
.A V 1/7 K. = درجه تنظیم رله حرارتی
In
5-1-1 ) تنظیم رله مغناطیسی کلید اتوماتیک
این رله زمانی عمل می کند که جریان اتصال کوتاه از یک حد معینی کمتر نباشد حدود تنظیم این رله در اکثر کلیدها بین 2 تا 10 برابر جریان های کلید می باشد بنابراین درتنظیم این رله باید دقت کافی به عمل آید.
.A V 8K. =درجه تنظیم رله مغناطیسی
In
به عنوان مثال برای یک کلید 400 آمپری اگر درجه تنظیم رله روی عدد6 باشد زمانی این رله عمل میکند که جریان اتصالی از 2400 آمپر بیشتر باشد و اگرروی عدد 10 بگذاریم زمانی این رله عمل می کند که جریان اتصالی از 4000 آمپر بیشتر باشد.
مثال: یک ترانسفورماتور 200 کیلو ولت آمپر چه کلید اتوماتیکی نیاز دارد و رله های آن را تنظیم کنید.
برای کلید اتوماتیک داریم :
I=1/7*200=340A
چون کلید اتوماتیک 340 آمپر وجود ندارد از کلید اتوماتیک 400 آمپری استفاده می شود.
1/7 K.V.A = 1/7*200 = 0/85 =درجه تنظیم رله حرارتی
400 In
8K.V.A = 8*200 = 4 =درجه تنظیم رله مغناطیسی
400 In
6-1-1 ) نحوه انتخاب کنتاکتور
کنتاکتورها برای روشن کردن لامپ های روشنایی معابر در تابلوهای توزیع بکار می روند و از فتوسل فرمان می گیرند با استفاده از رابطه زیر می توان کنتاکتور مناسب را انتخاب کرد:
I=(N1*0/5+n2*1.5)
در این رابطه n1 تعداد لامپ های 100 وات رشته ای و n2 تعداد لامپ های چراغ لاک پشتی 250 وات می باشند.
7-1-1 ) فتوسل
فتوسل کنترل روشنایی معابر را برعهده دارد یعنی برای روشن و خاموش کردن روشنایی معابر به صورت اتوماتیک از فتوسل استفاده می شود.
اصول کار فتوسل بدین شکل می باشد که با تاریک شدن هوا مقاومت آن کم شده در نتیجه شدت جریان مدار توسط تقویت کننده زیاد شده و بهرله فرمان می دهد و مدار را وصل می کندو هنگام روز مقاومت فتوالمان زیاد شده و در نتیجه جریان عبوری از رله کم می شود و باعث قطع مدار می گردد.
فتوسل دارای سه خروجی می باشد که سیم سفید رنگ سیم نول ،سیم مشکی سیم فاز و سیم قرمز به لامپ وصل می گردد.
لازم به توضیح است که اگر جای فاز ورودی و خروجی عوض شود معابر هر چند لحظه یک بار قطع و وصل می شود در ضمن اگر نول قطع گردد معابر همیشه روشن می مانند و چنانچه فاز قطع شود معابر خاموش می شوند و به دلیل این که ورودی و خروجی فاز مستقیم می شود.
8-1-1 ) محاسبات کابل های ورودی و خروجی از تابلو توزیع
آمپر فشار ضعیف ترانسفورماتورI2 برابر است با :
= K.V.A I2
√3*0/4
چون چگالی مجاز برای کابل های تا سطح مقطع 150 میلی متر مربع 2 تا 2.5 آمپر بر هر میلی متر مربع و برای کابل های با مقطع بالاتر 1.6 تا 2 آمپر برای هر میلی متر مربع خواهد بود پس حداقل سطح مقطع کابل از بوشینگ فشار ضعیف ترانسفورماتور به زیر کلید کل ورودی برای ترانسفورموتور تا رفیت 200 کیلو ولت آمپر برابر است با :
0.5*K.V.A = 1.4*K.V.A =آمپر فشار ضعیف = SI
2-2.5 A/mm (2-2.5 )
حداقل سطح مقطع کابل ورودی برای ترانسفورماتورهای با ظرفیت بیش از 200 کیلو ولت آمپر برابر است با :
K.V.A *0.7 =S1
و حداقل سطح مقطع کابل خروجی از تابلو توزیع به شبکه اگر دارای دو فیدر خروجی باشد:
./35 K.V.A = 1.4*K.V.A = SI
A/mm (2-2.5 )
9-1-1 ) محاسبات سطح مقطع شمش های تابلو توزیع
برای محاسبه سطح مقطع شمش هایی که در تابلوهای توزیع به کار می رود می توان از رابطه زیر بدست آورد :
حداقل سطح مقطع شمش برای فازها = S=0.7*K.V.A
حداقل سطح مقطع شمش برای نول ها= K.V.A S=0.35*
