تجهیزات برق صنعتی به مجموعه‌ای از دستگاه‌ها و وسایل گفته می‌شود که در صنعت برای تأمین، توزیع، کنترل و حفاظت از برق استفاده می‌شوند. این تجهیزات نقش بسیار مهمی در عملکرد صحیح و ایمن صنایع مختلف ایفا می‌کنند. بدون این تجهیزات، بسیاری از فرآیندهای صنعتی متوقف می‌شوند و بهره‌وری کاهش می‌یابد.
تجهیزات برق صنعتی در بسیاری از صنایع مانند کارخانه‌ها، پالایشگاه‌ها، نیروگاه‌ها و حتی ساختمان‌های بزرگ استفاده می‌شوند. اهمیت این تجهیزات به دلیل تضمین ایمنی کارکنان، حفظ پایداری سیستم‌های برق و جلوگیری از خرابی‌های ناگهانی است.
هدف این مقاله بررسی انواع مختلف تجهیزات برق صنعتی و معرفی هر یک از آنهاست. در این مقاله، با انواع مختلف این تجهیزات، کاربردهایشان و اهمیت هر یک آشنا خواهیم شد.
| تجهیزات | انواع | کاربردها و مزایا |
|---|---|---|
| توزیع برق | ||
| تابلوهای برق | 1.تابلوهای اصلی، 2.تابلوهای فرعی
3.تابلوهای توزیع |
کاربردها: توزیع مطمئن و ایمن برق در سیستم‌های صنعتی و تجاری.
مزایا: افزایش ایمنی، کاهش احتمال حوادث الکتریکی، مانیتورینگ و کنترل دقیق. |
| ترانسفورماتورها | 1.ترانسفورماتورهای قدرت 2.ترانسفورماتورهای توزیع | کاربردها: تبدیل ولتاژ برق برای انتقال بهینه.
مزایا: کاهش تلفات انرژی، تأمین ولتاژ مناسب. |
| کلیدهای قدرت و مدارشکن‌ها | 1.کلیدهای هوایی، 2.کلیدهای خلاء
3.کلیدهای SF6 |
کاربردها: حفاظت از سیستم‌های برق صنعتی در برابر جریان‌های اضافی و اتصال کوتاه.
مزایا: قطع سریع جریان، قابلیت استفاده مجدد، تحمل ولتاژ و جریان بالا. |
| حفاظتی | ||
| فیوزها | 1.فیوزهای کارتریجی، 2.فیوزهای ذوبی، 3.فیوزهای مینیاتوری (MCB) | کاربردها: محافظت از دستگاه‌ها و سیم‌کشی‌ها در برابر جریان‌های غیرعادی.
مزایا: قطع جریان در صورت بروز مشکل، افزایش ایمنی. |
| رله‌های حفاظتی | 1.رله‌های جریانی، 2.رله‌های ولتاژی | کاربردها: شناسایی و قطع جریان‌های غیرعادی در مدارها.
مزایا: افزایش ایمنی سیستم‌های الکتریکی، جلوگیری از خرابی‌های پرهزینه. |
| سرج ارسترها | 1.سرج ارسترهای اکسید فلزی، 2.سرج ارسترهای گاز تخلیه | کاربردها: حفاظت از سیستم‌های الکتریکی در برابر ولتاژهای ناگهانی.
مزایا: جلوگیری از آسیب دیدن تجهیزات، افزایش طول عمر دستگاه‌ها. |
| کنترل و اتوماسیون | ||
| کنترلرهای منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLC) | کاربردها: کنترل و مانیتورینگ فرآیندهای صنعتی.
مزایا: خودکارسازی عملیات، افزایش دقت و کارایی. |
|
| درایوها و اینورترها | 1.درایوهای فرکانس متغیر (VFD) 2.اینورترها | کاربردها: کنترل سرعت و جهت چرخش موتورهای الکتریکی.
مزایا: کاهش مصرف انرژی، افزایش طول عمر موتور. |
تجهیزات توزیع برق
1.تابلوهای برق
تابلوهای برق 3نوع دارد اصلی، فرعی و توزیع.
تابلوهای برق به جعبه‌ها یا قفسه‌هایی گفته می‌شود که شامل تجهیزات الکتریکی مختلفی مانند کلیدها، فیوزها، رله‌ها و دستگاه‌های اندازه‌گیری هستند. این تابلوها نقش مهمی در توزیع و مدیریت برق در یک سیستم صنعتی دارند.
- انواع تابلوهای برق:
- تابلوهای اصلی: این تابلوها برق را از منبع اصلی دریافت کرده و به تابلوهای فرعی یا مصرف‌کنندگان نهایی منتقل می‌کنند. تابلوهای اصلی معمولاً در محل ورود برق به کارخانه یا ساختمان نصب می‌شوند.
- تابلوهای فرعی: این تابلوها برق را از تابلوهای اصلی دریافت کرده و به بخش‌های مختلف یک واحد صنعتی یا ساختمان توزیع می‌کنند. تابلوهای فرعی می‌توانند برای تقسیم برق به قسمت‌های مختلف یک طبقه یا یک بخش خاص استفاده شوند.
- تابلوهای توزیع: این تابلوها برای توزیع برق به مصرف‌کنندگان نهایی مانند ماشین‌آلات و دستگاه‌های مختلف استفاده می‌شوند. این تابلوها معمولاً نزدیک به محل مصرف نصب می‌شوند.
- کاربردها و مزایا:
- کاربردها: تابلوهای برق برای توزیع مطمئن و ایمن برق در سیستم‌های صنعتی و تجاری استفاده می‌شوند. آنها به مدیریت بهتر و کنترل بیشتر بر روی توزیع برق کمک می‌کنند.
- مزایا: استفاده از تابلوهای برق باعث افزایش ایمنی، کاهش احتمال وقوع حوادث الکتریکی و بهبود عملکرد سیستم‌های برق می‌شود. همچنین این تابلوها امکان مانیتورینگ و کنترل دقیق تر را فراهم می‌کنند.
2.ترانسفورماتورها
ترانسفورماتورها دو نوع دارند قدرت ،توزیع و کاربرد آن ها در تبدیل ولتاژ برق است.
ترانسفورماتورها دستگاه‌هایی هستند که ولتاژ برق را به سطح مورد نیاز تبدیل می‌کنند. این دستگاه‌ها برای افزایش یا کاهش ولتاژ برق به کار می‌روند تا انتقال برق به صورت بهینه‌تر انجام شود.
- انواع ترانسفورماتورها:
- ترانسفورماتورهای قدرت: این ترانسفورماتورها در نیروگاه‌ها و ایستگاه‌های انتقال برق استفاده می‌شوند و ولتاژ برق را به سطح بسیار بالا (چندین کیلوولت) افزایش می‌دهند تا انتقال برق در مسافت‌های طولانی با کمترین تلفات انجام شود.
- ترانسفورماتورهای توزیع: این ترانسفورماتورها برق را از خطوط انتقال با ولتاژ بالا دریافت کرده و به ولتاژهای پایین‌تر (مناسب برای مصرف‌کنندگان نهایی) تبدیل می‌کنند. آنها معمولاً در نزدیکی محل‌های مصرف نصب می‌شوند.
- عملکرد و کاربرد:
- عملکرد: ترانسفورماتورها بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی کار می‌کنند. آنها ولتاژ ورودی را به ولتاژ خروجی مورد نیاز تبدیل می‌کنند.
- کاربرد: ترانسفورماتورها در تمامی سیستم‌های برق‌رسانی از نیروگاه‌ها تا محل‌های مصرف نهایی به کار می‌روند. آنها برای تامین ولتاژ مناسب برای تجهیزات مختلف و کاهش تلفات انرژی در طول انتقال برق ضروری هستند.
3.کلیدهای قدرت و مدارشکن‌ها
کلید هوایی، خلاء، کلید هایSF6 3نوع از کلیدهای قدرت و مدارشکن هستند.
کلیدهای قدرت و مدارشکن‌ها تجهیزاتی هستند که برای قطع و وصل کردن جریان برق در مدارهای الکتریکی به کار می‌روند. این تجهیزات نقش مهمی در حفاظت از سیستم‌های برق صنعتی دارند.
- انواع کلیدهای قدرت:
- کلیدهای هوایی: این کلیدها برای قطع و وصل جریان برق در ولتاژهای بالا استفاده می‌شوند و از هوا به عنوان ماده خاموش‌کننده قوس الکتریکی استفاده می‌کنند.
- کلیدهای خلاء: این کلیدها از محفظه خلاء برای قطع جریان و خاموش کردن قوس الکتریکی استفاده می‌کنند. آنها برای ولتاژهای متوسط تا بالا مناسب هستند.
- کلیدهای SF6: این کلیدها از گاز SF6 برای خاموش کردن قوس الکتریکی استفاده می‌کنند و برای ولتاژهای بسیار بالا مناسب هستند.
- کاربردها و ویژگی‌ها:
- کاربردها: کلیدهای قدرت و مدارشکن‌ها برای حفاظت از سیستم‌های برق صنعتی در برابر جریان‌های اضافی، اتصال کوتاه و دیگر عیوب الکتریکی استفاده می‌شوند. آنها به جلوگیری از آسیب دیدن تجهیزات و افزایش ایمنی سیستم کمک می‌کنند.
- ویژگی‌ها: این کلیدها دارای ویژگی‌های مختلفی مانند توانایی قطع سریع جریان، قابلیت استفاده مجدد پس از قطع، و تحمل ولتاژها و جریان‌های بالا هستند. هر نوع کلید قدرت بسته به نوع کاربرد و نیازهای سیستم برق انتخاب می‌شود.
تجهیزات حفاظتی
1.فیوزها
فیوزها 3 نوع دارند، کارتریجی، ذوبی، مینیاتوری کاربرد آنها محافظت از دستگاه ها است.
فیوزها یکی از مهم‌ترین تجهیزات حفاظتی در سیستم‌های الکتریکی هستند که برای جلوگیری از آسیب دیدن دستگاه‌ها و تجهیزات در برابر جریان‌های اضافی و اتصال کوتاه به کار می‌روند. فیوزها با قطع کردن جریان برق در صورت بروز مشکل، از تجهیزات محافظت می‌کنند.
- انواع فیوزها:
- فیوزهای کارتریجی: این نوع فیوزها به شکل استوانه‌ای هستند و داخل یک محفظه قرار می‌گیرند. آنها به راحتی قابل تعویض هستند و معمولاً در مدارهای مختلف کاربرد دارند.
- فیوزهای ذوبی: این فیوزها دارای یک سیم نازک هستند که در صورت عبور جریان اضافی، ذوب می‌شود و جریان برق را قطع می‌کند. آنها معمولاً در سیستم‌های قدیمی‌تر به کار می‌روند.
- فیوزهای مینیاتوری (MCB): این فیوزها به شکل کلید عمل می‌کنند و می‌توانند پس از قطع شدن، دوباره به مدار بازگردانده شوند. آنها در مدارهای خانگی و صنعتی کاربرد زیادی دارند.
- کاربردها:
- فیوزها در مدارهای مختلف الکتریکی به کار می‌روند تا از دستگاه‌ها و سیم‌کشی‌ها در برابر جریان‌های غیرعادی محافظت کنند.
- آنها در سیستم‌های خانگی، صنعتی، تجاری و حتی در خودروها استفاده می‌شوند.
2.رله‌های حفاظتی
راه های جریانی و ولتاژی از انواع رله های حفاظتی هستند.
رله‌های حفاظتی تجهیزات الکتریکی هستند که برای شناسایی و قطع کردن جریان‌های غیرعادی در مدارها استفاده می‌شوند. آنها به طور خودکار عمل می‌کنند و نقش مهمی در افزایش ایمنی و حفاظت از تجهیزات دارند.
- انواع رله‌ها:
- رله‌های جریانی: این رله‌ها جریان الکتریکی را در مدار مانیتور می‌کنند و در صورت افزایش غیرعادی جریان، مدار را قطع می‌کنند.
- رله‌های ولتاژی: این رله‌ها ولتاژ مدار را نظارت می‌کنند و در صورت تغییر غیرعادی ولتاژ، مدار را قطع می‌کنند.
- کاربرد و اهمیت:
- کاربرد: رله‌های حفاظتی در سیستم‌های مختلف الکتریکی به کار می‌روند تا از تجهیزات در برابر جریان‌های اضافی، افت ولتاژ، اضافه ولتاژ و دیگر مشکلات محافظت کنند.
- اهمیت: استفاده از رله‌های حفاظتی باعث افزایش ایمنی سیستم‌های الکتریکی، جلوگیری از خرابی‌های پرهزینه و کاهش خطرات الکتریکی می‌شود.
3.سرج ارسترها
سرج ارسترهای فلزی و گاز تخلیه وظیفه حفاظت از سیستم های الکتریکی در برابر ولتاژهای ناگهانی دارند.
سرج ارسترها تجهیزاتی هستند که برای حفاظت از سیستم‌های الکتریکی در برابر ولتاژهای ناگهانی و اضافی به کار می‌روند. این ولتاژهای ناگهانی ممکن است به دلیل رعد و برق، قطع و وصل ناگهانی برق یا مشکلات دیگر رخ دهند.
- انواع سرج ارسترها:
- سرج ارسترهای اکسید فلزی: این نوع سرج ارسترها از مواد نیمه‌هادی برای جذب و تخلیه ولتاژهای اضافی استفاده می‌کنند.
- سرج ارسترهای گاز تخلیه: این سرج ارسترها از گازهای مخصوص برای تخلیه ولتاژهای اضافی استفاده می‌کنند.
- کاربردهای سرج ارسترها:
- کاربرد: سرج ارسترها در سیستم‌های برق صنعتی، خانگی و تجاری برای محافظت از تجهیزات حساس مانند کامپیوترها، دستگاه‌های الکترونیکی و تجهیزات مخابراتی به کار می‌روند.
- اهمیت: استفاده از سرج ارسترها باعث جلوگیری از آسیب دیدن تجهیزات به دلیل ولتاژهای ناگهانی و افزایش طول عمر دستگاه‌ها می‌شود.
تجهیزات کنترل و اتوماسیون
1.کنترلرهای منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLC)
مزایای کنترلرهای منطقی قابل برنامه‌ریزی خودکارسازی عملیات و افزایش دقت و کارایی است.
کنترلرهای منطقی قابل برنامه‌ریزی یا PLC دستگاه‌هایی هستند که برای کنترل خودکار فرآیندهای صنعتی استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها می‌توانند به صورت برنامه‌ریزی شده و طبق دستورات خاصی که به آنها داده می‌شود، عملیات مختلف را انجام دهند.
- تعریف PLC:
- PLC مخفف Programmable Logic Controller است. این دستگاه‌ها برای کنترل و مانیتورینگ فرآیندهای صنعتی به کار می‌روند و می‌توانند بر اساس برنامه‌های نوشته شده، ورودی‌ها را دریافت و خروجی‌های لازم را اعمال کنند.
- کاربردهای PLC:
- PLCها در صنایع مختلف برای کنترل خطوط تولید، ماشین‌آلات، سیستم‌های انتقال مواد و تجهیزات اتوماتیک به کار می‌روند.
- این دستگاه‌ها می‌توانند در سیستم‌های تهویه مطبوع، کنترل روشنایی، خطوط مونتاژ و بسیاری از کاربردهای دیگر استفاده شوند.
2.درایوها و اینورترها
مزایای درایوها کاهش مصرف انرژی و افزایش طول عمر موتور است.
درایوها و اینورترها تجهیزاتی هستند که برای کنترل سرعت و جهت چرخش موتورهای الکتریکی استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها نقش مهمی در بهینه‌سازی عملکرد موتورهای صنعتی دارند.
- انواع درایوها و اینورترها:
- درایوهای فرکانس متغیر (VFD): این درایوها می‌توانند فرکانس و ولتاژ ورودی به موتور را تغییر دهند تا سرعت موتور را کنترل کنند.
- اینورترها: اینورترها جریان مستقیم (DC) را به جریان متناوب (AC) تبدیل می‌کنند و می‌توانند برای کنترل سرعت موتورهای AC استفاده شوند.
- کاربرد در کنترل سرعت موتورها:
- درایوها و اینورترها به کاهش مصرف انرژی کمک می‌کنند و باعث افزایش طول عمر موتور می‌شوند.
- این دستگاه‌ها در صنایع مختلفی مانند صنایع خودروسازی، تولید، پتروشیمی و غیره برای کنترل دقیق سرعت موتورها استفاده می‌شوند.
نتیجه‌گیری:
تجهیزات برق صنعتی نقش مهمی در عملکرد صحیح و ایمن سیستم‌های صنعتی دارند. تابلوهای برق، ترانسفورماتورها و کلیدهای قدرت به توزیع موثر برق کمک می‌کنند. فیوزها، رله‌های حفاظتی و سرج ارسترها به حفاظت از تجهیزات در برابر خطرات الکتریکی می‌پردازند.
کنترلرهای منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLC)، درایوها و اینورترها نیز برای کنترل و بهینه‌سازی فرآیندهای صنعتی استفاده می‌شوند. استفاده مناسب از این تجهیزات باعث افزایش ایمنی، کاهش تلفات انرژی و بهبود بهره‌وری در صنایع مختلف می‌شود. با توجه به اهمیت این تجهیزات برق صنعتی، آشنایی با انواع و کاربردهای آنها برای هر فرد مرتبط با صنعت ضروری است.
سوالات متداول:
- تجهیزات برق صنعتی چه هستند؟
- تجهیزاتی که برای تأمین، توزیع، کنترل و حفاظت از برق در صنایع مختلف استفاده می‌شوند.
- کاربرد اصلی PLCها چیست؟
- کنترل و مانیتورینگ خودکار فرآیندهای صنعتی مانند خطوط تولید و سیستم‌های انتقال مواد.
- چرا استفاده از سرج ارسترها مهم است؟
- برای جلوگیری از آسیب دیدن تجهیزات حساس در برابر ولتاژهای ناگهانی و اضافی و افزایش طول عمر آنها.
