راهنمای کامل طراحی سیستم توزیع برق در کارخانه‌ها و واحدهای تولیدی

سیستم توزیع برق در کارخانه‌ها و واحدهای تولیدی یکی از مهم‌ترین بخش‌های مهندسی برق صنعتی است. آیا تابه‌حال به این فکر کرده‌اید که یک اتصال کوتاه ساده یا قطعی ناگهانی برق، چه خسارات جبران‌ناپذیری به تجهیزات گران‌قیمت و خط تولید شما وارد می‌کند؟ و چگونه می‌توانیم یک سیستم توزیع برق ایمن و بهینه، طراحی کنیم؟ در این مطلب، پاسخ این سوال مهم را خواهید یافت.

سیستم توزیع برق در واحدهای صنعتی چیست و چرا طراحی آن اهمیت دارد؟
سیستم توزیع برق صنعتی، به مجموعه‌ای از تجهیزات و ساختارها گفته می‌شود که برق را از نقطه تأمین (پست، ترانسفورماتور یا ورودی تأمین‌کننده) به مصرف‌کننده‌ها می‌رسانند. طراحی مناسب سیستم توزیع برق در کارخانه‌ها بر ایمنی کارکنان، اطمینان از خطوط تولید، بهره‌وری انرژی و هزینه‌های عملیاتی، تأثیر مستقیم دارد. یک طراحی ضعیف می‌تواند منجر به افزایش تلفات، خرابی تجهیزات گران‎قیمت و توقف طولانی‌مدت خطوط تولید شود. درحالی‌که، طراحی اصولی باعث کاهش هزینه‌ها، افزایش عمر تجهیزات و ارتقای پایداری کلی کارخانه می‌شود.

محتوا نمایش

اجزای اصلی سیستم توزیع برق در کارخانه‌ها

تابلو برق اصلی و فرعی

تابلو برق اصلی، نقطه‌ی شروع توزیع برق در کارخانه است که برق ورودی را دریافت و آن را به تابلوهای فرعی هدایت می‌کند. تابلوهای فرعی نیز برق را به بخش‌های مختلف تولید و تجهیزات نهایی می‌رسانند.

باس‌بار و کابل‌کشی

باس‌بارها رساناهای فلزی بزرگی هستند که جریان‌های بسیار بالا را با کمترین تلفات، بین تابلوها و تجهیزات، انتقال می‌دهند.

در سیستم‌های کوچک‌تر، از کابل‌کشی برای انتقال برق استفاده می‌شود. انتخاب کابل‌ها باید براساس جریان مصرفی و دمای محیط انجام شود تا از داغ شدن و خطرات احتمالی جلوگیری شود.

کلیدها، فیوزها و تجهیزات حفاظتی

این تجهیزات، از مدارها و دستگاه‌ها در برابر اضافه جریان، اتصال کوتاه و سایر خطاها، محافظت می‌کنند. کلیدهای مدارشکن (Circuit Breakers)، فیوزها و رله‌های حفاظتی از مهم‌ترین اجزای این بخش هستند.

ارت و سیستم زمین

سیستم ارت برای حفاظت از افراد و تجهیزات در برابر برق‌گرفتگی و آسیب‌های ناشی از ولتاژهای ناخواسته، ضروری است. این سیستم، جریان‌های خطرناک را به زمین منتقل نموده و ایمنی سیستم را تضمین می‌کند.

اصول و مراحل طراحی سیستم برق صنعتی از صفر تا اجرا

طراحی و اجرای سیستم توزیع برق در کارخانه‌ها یک فرایند دقیق است و باید با در نظر گرفتن اصول خاصی انجام شود:

بررسی نیازها

در ابتدا باید تمام تجهیزات، ماشین‌آلات و بارهای الکتریکی موجود در کارخانه شناسایی و میزان توان مصرفی هرکدام مشخص شود.

محاسبه بارهای الکتریکی

پس‎از این‎که، توان مصرفی و ضریب توان کل کارخانه را محاسبه کردیم؛ با اطمینان بیشتری ترانسفورماتور، کابل‌ها و تجهیزات حفاظتی مورد نیاز را انتخاب کنیم.

انتخاب و تعیین محل تجهیزات اصلی

محل قرارگیری پست برق، تابلوهای اصلی و فرعی باید با توجه به دسترسی آسان، ایمنی و فاصله بهینه از بارها تعیین شود.

انتخاب تجهیزات حفاظتی و کلیدهای مدارشکن

با توجه به جریان‌های محاسبه‌شده و استانداردهای ایمنی، تجهیزات حفاظتی مناسب را برای هر بخش از سیستم انتخاب می‌کنیم.

محاسبات و طراحی کابل‌کشی

مسیرهای کابل‌کشی، نوع کابل (مثل مسی یا آلومینیومی)، سایز و مشخصات فنی آن‌ها با توجه به جریان، افت ولتاژ مجاز و طول مسیر تعیین می‌شود.

طراحی سیستم ارت

سیستم زمین با توجه به نوع کاربری، استانداردها و شرایط محیطی طراحی و اجرا می‌شود.

کابل‌کشی و مدیریت سیم در سیستم توزیع برق در کارخانه‌ها

اهمیت طراحی دقیق سیستم توزیع برق در واحد‌های صنعتی

کابل‌کشی صحیح و اصولی، یکی از مهم‌ترین بخش‌های اجرایی در طراحی سیستم برق صنعتی است:

انتخاب کابل متناسب با جریان و دما

کابل‌ها باید براساس جریان مجاز، افت ولتاژ، دمای محیط و نوع عایق انتخاب شوند. استفاده از کابل با سطح مقطع نامناسب، منجر به افزایش دما، تلفات انرژی و خطر آتش‌سوزی می‌شود.

مسیرهای استاندارد

کابل‌ها باید در مسیرهای مشخص و استاندارد (مانند سینی کابل یا لوله‌های فلزی) قرار گیرند. این کار باعث مدیریت راحت‌تر، حفاظت از کابل‌ها در برابر آسیب‌های فیزیکی و تسهیل تعمیرات می‌شود.

استفاده از بست، داکت و کانال‌های صنعتی

استفاده از این تجهیزات، ایمنی و نظم کابل‌کشی را تضمین می‌کند. داکت‌ها و کانال‌ها در محیط‌های صنعتی، از کابل‌ها در برابر عوامل محیطی و آسیب‌های فیزیکی محافظت می‌کنند.

استانداردها و الزامات فنی طراحی سیستم توزیع برق صنعتی

استانداردIEC : این استاندارد، مجموعه‌ای از قوانین و الزامات بین‌المللی برای تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی است. برای سیستم توزیع برق در کارخانه‌ها، استانداردهایی مانند IEC 60364 (تاسیسات برق ساختمان) و IEC 60947 (تجهیزات قطع و وصل) بسیار کاربردی‌ هستند.
استاندارد NEC: این استاندارد که بیشتر در آمریکا مورد استفاده قرار می‌گیرد و به الزامات ایمنی در طراحی، نصب و بازرسی سیم‌کشی و تجهیزات برقی می‌پردازد.
استاندار ISIRI: استاندارد ملی ایران، بسیاری از الزامات و استانداردهای بین‌المللی را در خود جای داده و رعایت آن در کشور ما الزامی است.

الزامات مربوط به کلیدهای حفاظتی، رله‌ها و سیستم ارت

کلیدهای حفاظتی: کلیدهای حفاظتی باید به‌طور هماهنگ عمل کنند تا در زمان بروز حادثه، فقط بخشی از سیستم که دچار مشکل شده، قطع شود و بقیه سیستم به کار خود ادامه دهد.
رله‌ها: تنظیم دقیق رله‌ها بسیار مهم است تا در صورت بروز خطا، فقط مدار یا تجهیزات آسیب‌دیده قطع شوند و از خاموشی گسترده و بی‌مورد کل سیستم جلوگیری شود.
سیستم ارت: در سیستم ارت، تعداد و محل قرارگیری الکترودها، نحوه اتصال آن‌ها به یکدیگر و …، باید براساس استانداردهای فنی دقیق محاسبه و ثبت شوند.

نقش تجهیزات استاندارد در ایمنی سیستم توزیع برق صنعتی

کاهش خطا: تجهیزات استاندارد تحت آزمایش‌های سخت قرار گرفته‌اند، بنابراین عملکرد قابل پیش‌بینی‌تری دارند و احتمال خطا در آن‌ها کمتر است.
سازگاری و هماهنگی: تجهیزات استاندارد راحت‌تر با دیگر قطعات سیستم هماهنگ می‌شوند و احتمال بروز ناسازگاری و خطا کاهش می‌یابد.
ایمنی اپراتورها و تعمیرکاران: طراحی و اجرای استاندارد شامل مواردی مانند نشانه‌گذاری‌ها، فاصله‌های ایمن و حفاظ‌ها است که ایمنی اپراتورها و تعمیرکاران را تضمین می‌کند.

اگر به‌دنبال سیم و کابل استاندارد و باکیفیت برای پروژه‌های صنعتی خود هستید، همین حالا با سیمند کابل تماس بگیرید و از پشتیبانی فنی و خدمات ما بهره‌مند شوید.

چگونه طراحی بهینه سیستم برق، هزینه تعمیرات و مصرف انرژی را کاهش می‌دهد؟

3: استفاده از تجهیزات استاندارد در سیستم توزیع برق صنعتی

طراحی بهینه و حرفه‌ای در سیستم توزیع برق در کارخانه‌ها به‌طور مستقیم منجر به کاهش هزینه‌های عملیاتی و نگهداری می‌شود. یک سیستم بهینه‌شده به موارد زیر کمک می‌کند:

تلفات انرژی: طراحی درست، افت ولتاژ در مسیر کابل‌ها را به حداقل می‌رساند که این امر باعث کاهش تلفات انرژی و هزینه برق می‌شود.
استهلاک و خرابی تجهیزات: با انتخاب تجهیزات مناسب و رعایت اصول حفاظتی، عمر مفید تجهیزات افزایش یافته و نیاز به تعمیر و تعویض‌ کاهش پیدا می‌کند.
قطعی برق: طراحی دقیق و استفاده از تجهیزات حفاظتی استاندارد، از قطعی ناگهانی برق و توقف خط تولید، به‌طور چشمگیری جلوگیری می‌کند.

جمع‌بندی

درنهایت، موفقیت و کارآمدی سیستم توزیع برق در کارخانه‌ها به طراحی اصولی و انتخاب درست تجهیزات بستگی دارد.بنابراین، با رعایت اصول و استانداردها، می‌توانیم سیستمی ایمن و پایدار طراحی کنیم و بهره‌وری تولید را بالا ببریم.

شرکت سیمند کابل با ارائه محصولات استاندارد و مطمئن، نیازهای صنایع مختلف در زمینه سیم و کابل را تأمین می‌کند.