مشخصات فنی عمومی و اجرایی تاسیسات برقی ساختمان : ضابطه شماره 110 جلد 1 | ۴-۷- اجزا تشکیل دهنده تابلو قدرت و فرمان فشار متوسط

تابلوهای قدرت و فرمان فشار متوسط بر اساس تجهیزاتی که در آنها قرار میگیرند ممکن است به چند خانه تقسیم بندی شوند : 

    • خانه کلید با تجهیز کلیدزنی اصلی 

    • خانه باسبار 

    • خانه اتصالات

    • خانه فشار ضعیف

    • خانه ترانسفورماتور ولتاژه 

    • خانه ترانسفورماتور جریان 

در جایی که اتصالات سرکابل خانه مستقلی نداشته و در خانه دیگر تجهیزات مجتمع شده باشد (مانند خانه کلید با خانه باسبار و ...) اولویت نام گذاری آن خانه با دیگر تجهیزات خواهد بود. 

خانه ها ممکن است بر اساس تجهیزاتی که داخل آن ها قرار می گیرد نام گذاری های دیگری نیز داشته باشند مانند: خانه اتصالات/ترانسفورماتور جریان 

خانه ها می توانند انواع مختلفی داشته باشند مانند : 

    • خانه با عایق هوا 

    • خانه پرشده از روغن 

    • خانه پرشده از گاز

خانه های باسبار ممکن است از میان چند واحد عملگر بدون نیاز به بوشینگ یا تجهیزات مشابه آن عبور کند. اما در تابلوهای با واحدهای عملگر LSC2 برای هر سری باسبار باید خانه های مجزا در نظر گرفته شود، به عنوان مثال برای سیستم های با باسبار دوبل یا باسبارهای چند تکه که قابلیت کلیدزنی یا جداسازی دارند هر کدام یک محفظه جداگانه لازم دارند. 

۱-۴-۷- خانه کلید

اصلی ترین تجهیز موجود در این بخش وسیله کلیدزنی است که می تواند کلید قدرت، کنتاکتور، سکسیونر فیوزدار یا سکسیونر قابل قطع زیربار باشد. در صورتی که مطابق شکل (7-1) از تابلوی با پوشش و جداره های فلزی استفاده شده باشد، کلید از طریق بازوهای اتصال و کنتاکت های مربوط به بخش باسبار و بخش اتصالات متصل می شود. برای این گونه از تابلوها، مشخصات اختصاصی بندهای ۷-۴-۱-۱ و ۷-۴-۱-۲ در نظر گرفته می شود.

۱-۱-۴-۷- تجهیز خانه کلید به دریچه محافظ 

در انواع تابلوهای کشویی پس از قطع کلید با کنتاکتور و خارج شدن آن از این خانه باید محل عبور ترمینال های کلید یا کنتاکتور به سمت بخش باسبار و بخش اتصالات بسته شده و این محفظه ها از هم ایزوله شوند. این عمل به صورت خودکار توسط دریچه محافظ فلزی انجام می شود. در این حالت بهره بردار می تواند ضمن برق دار ماندن باسیار و سرکابل ها به کار خود در خانه کلید ادامه بدهد. 

۲-۱-۴-۷- تجهیز خانه کلید به اینترلاک های لازم 

اینترلاک های متعددی در خصوص ارتباط کلید یا کنتاکتور با سایر اجزای مختلف تابلو مدنظر قرار می گیرد. از رایج ترین آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد : 

    • کلید یا کنتاکتور صرفا زمانی می تواند در موقعیت سرویس قرار گیرد که کنتاکت های آن در وضعیت باز قرار داشته باشد. 

    • در تابلو فقط زمانی باز میشود که کنتاکت های کلید یا کنتاکتور در وضعیت باز و سکسیونر زمین بسته شده باشد. 

    • کلید یا کنتاکتور فقط در موقعیت های سرویس و تست می تواند عملکرد داشته باشد. 

    • طراحی اینترلاک بین کلید یا کنتاکتور و تیغه زمین به صورت الکتریکی و مکانیکی ضروری است. 

    • وضعیت مکانیزم کلید مانند شارژ فنر زله مسدود کننده وصل مجدد و فشار گاز SF6 (در صورت مجهز بودن کلید به فشار سنج) در زمان بستن مدنظر قرار می گیرد.

۳-۱-۴-۷- کلیدهای فشار متوسط 

کلیدهای قدرت فشار متوسط که برای قطع و وصل جریان های متناوب اتصال کوتاه با ولتاژهای ۱۰۰۰ ولت و بیش تر به کار می رود باید مطابق جدیدترین اصلاحیه استاندارد 100-62271 IEC طراحی ساخته و مورد آزمون قرار گیرد. 

مشخصات فنی کلیدهای فشار متوسط شامل تجهیزات عملیاتی و کمکی که باید تعیین شود به شرح زیر است : 

    • نوع محفظه قطع کلید (خلا، گاز SF6 و روغنی) 

    • نوع کلید از نظر نحوه قرارگیری در تابلو: ثابت،کشویی، ارابه ای 

    • جریان نامی 

    • ولتاژ نامی 

    • فرکانس نامی 

    • ولتاژ مقاوم در فرکانس قدرت و ولتاژ مقاوم در ولتاژ ضربه صاعقه 

    • قدرت قطع یا جریان قطع اتصال کوتاه 

    • ایستادگی کلید در برابر جریان اتصال کوتاه و مدت زمان تحمل 

    • جریان پیک اتصال کوتاه 

    • جریان وصل اتصال کوتاه 

    • ولتاژ بازیابی گذرا مرتبط با جریان قطع اتصال کوتاه 

    • توالی عملکرد کلید

    • مقاومت کنتاکت ها 

    • تعداد کنتاکت های کمکی 

    • نوع و مقدار ولتاژ نامی تغذیه موتور شارژ فنر و بوبین ها 

    • تعداد بوبین های قطع و وصل 

    • نوع مکانیزم (موتور شارژ فنر و دستی) 

    • مجهز بودن به قطعاتی نظیر شمارنده قطع و وصل و رله مسدود کننده وصل مجدد 

    • محل قرارگیری مکانیزم (مقابل کلید یا کنار کلید) 

    • در کلید نوع گازی، مجهز بودن به فشار سنج گاز 

    • مجهز به نشانگر وضعیت قطع و وصل کلید 

    • مجهز بودن به نشانگر وضعیت شارژ فنر 

۱-۳-۱-۴-۷- جریان وصل اتصال کوتاه 

مطابق با شکل (7-9) جریان وصل اتصال کوتاه در ولتاژ نامی و فرکانس ۵۰ هرتز به ازای ثابت زمانی ۴۵ میلی ثانیه ۲/۵ برابر مقدار موثر مولفه (.a.c) جریان قطع اتصال کوتاه است. 

۲-۳-۱-۴-۷- توالی عملکرد کلید 

یکی از مشخصات نامی کلیدها به توالی عملکردشان مربوط می شود. دو گزینه از توالی عملکرد کلیدهای قدرت به شرح زیر است : 

    • o - t - co - t' - co 

t : برای کلیدهای با وصل سریع مجدد 0/3 ثانیه و برای کلیدهای بدون نیاز به وصل سریع مجدد ۳ دقیقه 

't : برای کلیدهای با وصل سریع مجدد ۱۵ ثانیه با یک دقیقه و برای کلیدهای بدون نیاز به وصل سریع مجدد ۳ دقیقه 

انتخاب مقادیر برای t و t' به صورت بالاست مگر اینکه غیر از آن مشخص شده باشد. 

    • co - t'' - co 

"t : برای کلیدهای بدون نیاز به وصل سریع مجدد ۱۵ ثانیه انتخاب می شود. 

که در عملکردهای بالا :

o : نمایانگر باز شدن کلید 

co : نشان دهنده بسته و باز شدن کلید بدون فاصله زمانی بین دو عملکرد 

t , t' , t'' : زمان های بین عملکردهای موفقیت آمیز است. t و 't بر حسب ثانیه با دقیقه و "t بر حسب ثانیه بیان می شوند. 

اگر زمان های مرده قابل تنظیم باشد حدود آن تنظیمات باید تعیین شود. 

۲-۴-۷- خانه باسبار 

مهمترین بخش این خانه باسبار فشار متوسط است. جنس باسبار از مس یا آلومینیوم است. باسبارها توسط مقره های اتکایی از یکدیگر و از بدنه فاصله داده شده اند. 

مهم ترین مشخصه این مقره ها تحمل نیروهای الکترودینامیکی حاصل از اتصال کوتاه است. 

بسته به نیاز طرح با در نظر گرفتن اینترلاکهای لازم میتوان برای اتصال به زمین باسبار از سکسیونر زمین استفاده نمود. 

۳-۴-۷- خانه اتصالات

در این خانه مقره های اتکایی مقره های مجهز به مقسم خازنی جهت نمایش برق دار بودن سرکابل کلید یا سکسیونر زمین (در صورت وجود)، ترانسفورماتور جریان کوربالانس، برقگیر فشار متوسط (در صورت نیاز)، قرار می گیرد. 

۱-۳-۴-۷- اتصال زمین تابلو فشار متوسط 

تابلوهای فشار متوسط باید از طریق نقاطی از بدنه تابلو به هادی اتصال زمین متصل شوند تا در شرایط اتصال کوتاه عملکرد مطمئنی داشته باشند. نقطه بستن هادی اتصال زمین باید در تابلو با نماد " زمین حفاظتی " و مطابق با استاندارد 5019-60417 IEC نمایش داده شود. 

اجزای فلزی تابلو که از قبل جهت اتصال به سیستم زمین تعیین شده اند ممکن است به عنوان جزئی از مدار زمین نیز در نظر گرفته شوند. تمام اجزای هادی و محفظه هایی که در خلال بهره برداری عادی ممکن است لمس شوند و همچنین تمام اجزایی که باید به زمین متصل شوند باید طوری طراحی گردند که به ازای تزریق ۳۰ آمپر جریان (.d.c) تا نقطه اتصال زمین حداکثر ۳ ولت افت ولتاژ داشته باشند. 

      الف) اتصال زمین بخش های فلزی فشار متوسط :

جهت اطمینان از حفاظت بهره برداران حین عملیات تعمیر و نگهداری تمام اجزا فلزی فشار متوسط قبل از اینکه در معرض لمس قرار بگیرند، ابتدا باید به زمین متصل شوند. این الزام بخش های جدا شدنی تابلو که بعد از جداسازی در دسترس قرار می گیرند را شامل نمی شود. 

      ب) اتصال زمین محفظه فلزی 

محفظه تمام واحدهای عملگر باید به سیستم زمین متصل شود. اجزای کوچک ثابت متصل به محفظه ها تا اندازه ۱۲/۵ میلی متر الزامی جهت اتصال به سیستم زمین ندارند (مانند سر پیچ ها). اتصالات بین واحدهای عملگر باید کاملاً ایمن باشد. اتصالات داخلی واحدها مانند اتصال بین چهارچوب، پوشش ها، درها، جداره ها یا سایر قسمت ها که به منظور تامين تداوم الکتریکی صورت می گیرد، باید به وسیله پیچ و مهره یا جوش انجام شود، درهای خانه هایی که در آن تجهیزات فشار متوسط وجود دارد باید با وسایل مطمئن به اسکلت متصل شوند. 

تعدادی از اتصالات بعد از حمل و در مراحل آخر اجرای تاسیسات در تابلوها نصب می شوند. این اتصالات باید قادر به ایستادگی در برابر جریان اتصال کوتاه باشند. تمام قسمت های فلزی که به یک مدار اصلی یا کمکی تعلق ندارد باید به سیستم زمین متصل شوند. 

      پ) اتصال به زمین تجهیزات زمین 

در مواردی که هادی اتصال زمین قرار است کل جریان اتصال کوتاه سه فاز مدار را عبور دهد (مانند اتصال زمین سکسیونر)، باید سطح مقطع متناسبی برای آن در نظر گرفته شود. 

      ت) سیستم زمین بخش های کشویی و جدا شونده 

بخش های فلزی اجزاء کشویی که به سیستم زمین متصلند باید در وضعیت تست، وضعیت خارج از مدار و هر وضعیتی ما بین این دو هم چنان متصل به سیستم زمین باقی بماند. ظرفیت تحمل جریان اتصال کوتاه اجزای سیستم اتصال زمین نباید از مقدار مورد نیاز هر یک از محفظه ها کمتر باشد. 

در حین وارد کردن جزء جدا شونده تابلو یا بخش کشویی به داخل تابلو، قبل از اتصال کنتاکت های ثابت و متحرک ابتدا باید اتصال زمین اجزا زمین شونده متصل شود. 

      ت) مدار اتصال زمین 

مدار اتصال زمین تابلو باید قادر به ایستادگی در برابر جریان اتصال کوتاه باشد. به علاوه این مدار باید بتواند پیک جریان اتصال کوتاه فاز به زمین هر واحد عملگر را که از طریق ترمینال های مربوط به سیستم زمین تاسیسات منتقل می شود را تحمل کند. 

۴-۴-۷- خانه فشار ضعیف

جهت نصب تجهیزات حفاظت کنترل و اندازه گیری در وجه جلو و بالای تابلوی فشار متوسط خانه فشار ضعیفی پیش بینی می شود. بسته به نیاز طرح در این خانه تجهیزات زیر نصب می شوند. 

      الف) رله های حفاظتی 

      ب) تجهیزات کنترلی 

      مانند کلید مغایرت، سلکتور شستی، دیاگرام تک خطی و .... 

      پ) تجهیزات هشدار دهنده، مانیتورینگ و تست 

مانند: نشانگر وضعیت جداسازی کلید/کنتاکتور/سکسیونر، صفحه هشدار، نشانگر برق داری سرکابل، تست بلاک و .... 

      ت) تجهیزات دیجیتال و آنالوگ نشانگر/ثبت کننده پارامترها 

آمپرمتر، ولت متر کیلووات ساعت متر، کیلووار ساعت متر، فرکانس متر کنتورها و ..... 

      ث) تجهیزات مدار فرمان 

جهت فراهم نمودن اینترلاک ها، مدارهای منطقی قطع یا وصل کلید و .... مانند رله های کمکی، تایمرها 

      ج) مدارهای تغذیه کننده مصارف داخلی تابلو 

مانند تغذیه رله های حفاظتی تجهیزات کنترلی و مدار فرمان که معمولا با ولتاژ (d.c) صورت می گیرد. تغذیه مدارهای روشنایی گرمایش و ... که معمولا با ولتاژ (.a.c) صورت می گیرد. 

۵-۴-۷- خانه ترانسفورماتور ولتاژ 

در صورت نیاز به نصب ترانسفورماتورهای ولتاژ در تابلو می توان آنها را به دو صورت کشویی یا ثابت نصب نمود. در صورتی که از روش کشویی استفاده شود تعمیر و نگهداری ترانسفورماتور و فیوز فشار متوسط مربوط به آن در حالت برق دار هم امکان پذیر است. ترانسفورماتورهای ولتاژ مورد استفاده در لوازم اندازه گیری و وسایل حفاظتی باید مطابق با آخرین ویرایش استاندارد 3-61869 IEC طراحی ساخته و مورد آزمون قرار گیرند. 

ترانسفورماتورهای ولتاژ ترانسفورماتورهایی با توان نامی کم هستند که در شرایط معمول بهره برداری ولتاژ ثانویه آن ها متناسب با ولتاژ اولیه بوده و اختلاف فاز بین ثانویه و اولیه در جهت متناظر اتصالات تقریباً صفر است. 

۱-۵-۴-۷- تعاریف و الزامات ترانسفورماتور ولتاژ 

مقادیر نامی توان خروجی برای ترانسفورماتورهای ولتاژ از نوع القایی به صورت زیر است :

100 - 50 - 25 - 10VA

کلاس های دقت استاندارد برای ترانسفورماتورهای ولتاژ از نوع القایی عبارتست از : 

0/1 - 0/2 - 0/5 - 1 - 3

مقدار ولتاژ نامی سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور تک فاز و سه فاز همان ولتاژ بهره برداری شبکه ای است که PT به آن متصل است. اگر PT بین دوفاز شبکه بسته شده باشد ولتاژ اولیه ولتاژ فاز به قار شبکه و اگر اتصال PT بین فاز و زمین باشد. ولتاژ اولیه آن برابر با ولتاژ فازی شبکه (ولتاژ خط تقسیم بر 3√) خواهد بود.

ولتاژهای نامی متداول برای سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتورهای ولتاژ تک فاز و سه فاز در حالتی که PT بین دوفاز بسته شده باشد ۱۰۰ و ۱۱۰ ولت است. اگر اتصال PT بین فاز و زمین باشد مقادیر فوق به 3√ تقسیم خواهند شد.

۶-۴-۷- خانه ترانسفورماتور جریان 

۱-۶-۴-۷- تعاریف و الزامات ترانسفورماتور جریان 

با هدف تأمین حفاظت و همچنین اندازه گیری جریان لازم است در هر تابلو فشار متوسط از ترانسفورماتور جریان استفاده شود. ترانسفورماتورهای جریان ترانسفورماتورهایی با توان کم است که در شرایط معمول بهره برداری، جریان ثانويه آنها متناسب با جریان اولیه بوده و اختلاف فاز بین ثانویه و اولیه (در جهت متناظر اتصالات) تقریباً برابر صفر است. CT ها مدار اندازه گیری و حفاظتی را از ولتاژ اولیه ایزوله می کند. هسته اندازه گیری CT، سیگنال حاوی اطلاعات را به تجهیزات اندازه گیری، کنتورها و هسته حفاظتی CT، این سیگنال را به تجهیزات حفاظتی و کنترلی انتقال می دهد. ترانسفورماتور جریان می تواند چندین سیم پیچ ثانویه و هسته مغناطیسی با مشخصات مشابه با متفاوت داشته باشد که از نظر مغناطیسی کاملاً نسبت به یکدیگر ایزوله هستند. مقادیر نامی جریان نامی اولیه بر حسب آمپر برابر است با :

75A - 60 - 50 - 40 - 30 - 25 - 20 - 15 - 12/5 - 10

یا ضریب یا تقسیم آن برده است. 

مقادیری که زیر آن ها خط کشیده شده است مقادیر ترجیحی هستند.

مقادیر استاندارد جریان ثانویه ۱ و ۵ امیر است. 

مقادیر نامی توان خروجی CT های اندازه گیری و حفاظتی نوع P و PR به صورت زیر است : 

30VA - 15 - 10 - 5 - 2/5

مقادیر استاندارد جریان پیوسته ،حرارتی همان جریان نامی CT است. در مواردی که این جریان از جریان نامی اولیه بیش تر باشد مقادیر ترجیحی ۱۲۰% ، ۱۵۰% و ۲۰۰% جریان نامی اولیه است. 

      الف) حد جریان اولیه نامی تجهیزات اندازه گیری 

به کم ترین جریان اولی، که خطای مرکب ترانسفورماتور جریان اندازه گیری ۱۰ یا بیشتر و بار ثانویه برابر با بار نامی باشد، گفته می شود. 

یادآوری - به منظور حفاظت دستگاه هایی که توسط CT تغذیه می شوند در مقابل جریان های بالایی که در موقع بروز خطا در سیستم به وجود می آید، خطای مرکب باید بیشتر از ۱۰ باشد. 

      ب) ضریب ایمنی تجهیزات اندازه گیری 

نسبت حد جریان اولیه نامی به جریان نامی اولیه ضریب ایمنی تجهیزات اندازه گیری (FS) نامیده می شود. در مواقعی که جریان های خطای سیستم از سیم پیچ اولیه CT عبور می کند، هر چند مقدار ضریب ایمنی کوچک تر باشد، دستگاهی که به وسیله CT تغذیه می شود ایمنی بیشتری خواهد داشت. 

برای CT جریان حرارتی کوتاه مدت نامی Ith باید منظور شود این جریان مقدار موثر جریان اولیه ای است که ترانسفورماتور بدون آسیب دیدن به مدت ۱ ثانیه تحمل می کند در حالتی که مدار ثانویه اتصال کوتاه شده است. 

همچنین مقدار استاندارد جریان اتصال کوتاه دینامیکی Idyn برای CT مساوی 2/5 برابر جریان Ith است. این جریان پیک جریان اولیه ای است که ترانسفورماتور بدون صدمه دیدن الکتریکی یا مکانیکی ناشی از نیروهای الکترو مغناطیسی می تواند تحمل کند در حالتی که مدار ثانویه اتصال کوتاه شده است. 

کلاس های دقت استاندارد برای CT های اندازه گیری عبارتست از :

ترمینال های CT توسط سازنده باید به صورت زیر نشانه گذاری شوند :

حداقل پارامترهایی که بر روی پلاک مشخصات CT باید توسط سازنده درج شود :

    1) جریان نامی اولیه و ثانویه مانند: ۱۰۰٫۱A 

    ۲) جریان ایستادگی در برابر اتصال کوتاه مانند: Ith=40kA 

    ۳) جریان دینامیکی اتصال کوتاه Idyn اگر مقدار آن با ۲٫۵ برابر جریان Ith تفاوت داشته باشد. مانند: Idyn=85kA 

    ۴) برای CT های با دو سیم پیچ ثانویه با بیشتر، کاربرد هر سیم پیچ و ترمینال های مربوط هر یک .

    5) جریان پیوسته حرارتی اگر مغایر با جریان اولیه CT باشد. 

برای CT های اندازه گیری موارد زیر نیز به مشخصات درج شده پلاک اضافه می شود : 

کلاس دقت و ضریب ایمنی تجهیزات (در صورت وجود) باید بعد از توان CT بیان شود. 

مثال ۱: 15VA cl. 0/5 

مثال 2: 15VA cl. 0/5 FS10 

برای CTهای حفاظتی کلاس موارد زیر نیز به مشخصات درج شده پلاک اضافه می شود:

ضریب حد دقت باید بعد از توان CT بیان شود. 

مثال ۳: 30VA class 5P10