طراحی سیستم توزیع برق صنعتی، یکی از حساسترین مراحل در توسعه تأسیسات الکتریکی است. این بخش از سیستم قدرت، پل ارتباطی بین منبع تغذیه و تجهیزات مصرفکننده محسوب میشود. اگر طراحی این بخش با دقت کافی انجام نشود، علاوه بر افت راندمان و افزایش تلفات، احتمال بروز نوسان، قطعی، یا حتی خطراتی نظیر برقگرفتگی و آتشسوزی وجود دارد.
در این مقاله، به بررسی نکات کلیدی در طراحی سیستمهای توزیع برق صنعتی میپردازیم. از انتخاب ساختار مناسب گرفته تا ملاحظات حفاظتی، نوع بار، سیستم زمین، و تطبیق با استانداردهای معتبر بینالمللی؛ همه و همه در این راهنما مورد بررسی قرار میگیرند. با استناد به تجربههای میدانی شرکت نوآوران برق پارسیان، مقالهای جامع و کاربردی در پیشرو داریم.
ساختار سیستم توزیع؛ نقطه شروع طراحی اصولی
یکی از تصمیمات کلیدی در طراحی، انتخاب نوع ساختار شبکه است. شبکههای شعاعی، حلقهای یا ترکیبی، هر کدام مزایا و محدودیتهایی دارند. در صنایع کوچک، شبکه شعاعی به دلیل سادگی و هزینه کمتر رایج است؛ اما در محیطهایی که تداوم تغذیه اهمیت دارد؛ مانند صنایع فولاد یا پتروشیمی؛ ساختار حلقهای با امکان مانور بیشتر، گزینه مناسبی است.
تعیین سطح ولتاژ و نحوه تقسیم بار
بر اساس توان مصرفی تجهیزات، فاصله از ترانس، و نوع بار، مهندس باید تصمیم بگیرد که سیستم بر پایه ۴۰۰ ولت، ۶.۳ کیلوولت یا حتی ۲۰ کیلوولت طراحی شود. سپس با تقسیم دقیق بارها بین فیدرها و تابلوهای توزیع، از همپوشانی بار و جریان بیشازحد جلوگیری میشود.
ملاحظات حفاظتی در طراحی شبکه توزیع صنعتی
انتخاب بریکر و فیوز مناسب
هر مدار باید دارای حفاظت مناسب با مشخصات جریان قطع، زمان عملکرد و کلاس مناسب باشد. انتخاب کلیدهای MCCB، ACB یا کلیدهای هوشمند باید بر اساس تحلیل دقیق خطا و در هماهنگی با سایر تجهیزات حفاظتی انجام شود.
هماهنگی حفاظتی (Selectivity)
یکی از نکات مهم در طراحی حرفهای، اطمینان از هماهنگی حفاظتی بین کلیدهاست؛ بهگونهای که در صورت وقوع خطا، فقط نزدیکترین حفاظت عمل کند و باقی شبکه بیدلیل قطع نشود.
حفاظت در برابر اتصال زمین و نشتی جریان
استفاده از سیستمهای RCD، ناظر جریان زمین یا کلیدهای حفاظتی حساس در محیطهای مرطوب یا دارای تجهیزات حساس توصیه میشود. همچنین اتصال صحیح هادی ارت به تجهیزات، باید بهصورت استاندارد انجام گیرد.
سیستم زمین و نقش آن در ایمنی توزیع برق
در هر سیستم توزیع برق، پیادهسازی صحیح ارتینگ حیاتی است. طراحی سیستم TN-S یا TT باید بر اساس شرایط پروژه، سطح ولتاژ و نوع مصرف انجام گیرد. مقاومت مجاز زمین، سطح مقطع سیم ارت و محل نصب الکترودها باید بر اساس استانداردهایی مانند IEC 60364 و ISIRI 11031 تعیین شود.
در نظر گرفتن ویژگی بارهای خاص
بارهایی مانند درایو موتور، ماشینآلات CNC، یا خطوط با جریان راهاندازی بالا، نیازمند تحلیل جداگانهاند. برای این نوع بارها باید موارد زیر در نظر گرفته شود:
- استفاده از فیدر اختصاصی
- طراحی با در نظر گرفتن هارمونیک
- اصلاح ضریب توان با بانک خازنی
- کنترل ولتاژ در لحظه راهاندازی
مدیریت افت ولتاژ و تلفات انرژی
در خطوط با فاصله طولانی، افت ولتاژ قابل توجه است. این افت باید با انتخاب سطح مقطع مناسب کابل، استفاده از ولتاژ مناسب و چیدمان بهینه تابلوها مدیریت شود. محاسبات دقیق افت ولتاژ باید بخشی جداییناپذیر از طراحی باشد و اغلب با نرمافزارهایی مانند ETAP یا Ecodial انجام میگیرد.
خلاصه
طراحی سیستم توزیع برق صنعتی، فرآیندی کاملاً مهندسی است که باید بر پایه اصول فنی، محاسبات دقیق، و رعایت استانداردهای بینالمللی انجام شود. انتخاب اشتباه در طراحی، هرچند ممکن است در ابتدا به نظر اقتصادی برسد، اما در بلندمدت میتواند منجر به هزینههای بالای تعمیر، توقف تولید و حتی بروز خطرات ایمنی شود.
برای طراحی و اجرای دقیق سیستمهای توزیع برق، لازم است تیمهایی با تجربه، مانند مهندسین نوآوران برق پارسیان، با درک کامل از استانداردها و شرایط واقعی پروژه، وارد عمل شوند تا بهترین نتیجه حاصل شود.
بدون دیدگاه