راهنمای جامع تابلو برق ماینر
طراحی و محاسبات حرفه‌ای برای سیستم‌های تا 300 دستگاه
نقشه شماتیک تابلو برق
محدوده قابل محاسبه: 1 تا 300 دستگاه
محدوده مجاز: 1000 تا 5000 وات
ساختار پیشنهادی توزیع برق
مشخصات و سایز تجهیزات
| تجهیز | مقادیر | نوع | توضیحات |
|---|
راهنمای جامع تجهیزات تابلو برق ماینر
اطلاعات تخصصی، نکات فنی و راهنمای انتخاب تجهیزات
این راهنما برای کمک به طراحان، نصابان و بهره‌برداران تابلوهای برق ماینینگ تهیه شده است. با توجه به حساسیت و اهمیت عملکرد مداوم ماینرها، رعایت تمامی نکات فنی و استانداردها الزامی است. در این راهنما، تمامی جوانب طراحی، نصب، بهره‌برداری و نگهداری تابلوهای برق ماینر به صورت تخصصی مورد بررسی قرار گرفته است.
کلید اتوماتیک کامپکت (MCCB)
مشخصات فنی کامل:
- ولتاژ نامی (Ue) 380-415V AC (سه فاز) / 220-240V AC (تک فاز)
- ولتاژ عایقی (Ui) 800V AC
- ولتاژ ضربه قابل تحمل (Uimp) 8kV
- فرکانس نامی 50/60 Hz
- قدرت قطع نهایی (Icu) 35-85 kA @ 415V AC
- قدرت قطع سرویس (Ics) 50-100% Icu
نکات کلیدی در انتخاب MCCB:
- 1. محاسبه جریان نامی با ضریب همزمانی 0.9
- 2. انتخاب قدرت قطع متناسب با جریان اتصال کوتاه نقطه نصب
- 3. بررسی دمای محیط و ضرایب تصحیح
- 4. توجه به نوع رله (حرارتی-مغناطیسی یا الکترونیکی)
تنظیمات پیشنهادی برای ماینرها:
• تنظیم حرارتی (Ir): 0.85-0.9 × In
• تنظیم مغناطیسی (Im): 8-10 × In
• تأخیر زمانی حرارتی: کلاس ۱۰
• تأخیر زمانی مغناطیسی: 60ms
کنتاکتور و رله حرارتی
مشخصات فنی کنتاکتور:
- کلاس کاربری AC-3
- ولتاژ عایقی 1000V AC
- عمر مکانیکی 10 میلیون سیکل
- عمر الکتریکی 1 میلیون سیکل در بار نامی
- درجه حفاظت IP20
- دمای کاری -5 تا +55 درجه سانتیگراد
معیارهای انتخاب کنتاکتور:
• جریان نامی: حداقل 20% بیشتر از جریان بار
• ولتاژ بوبین: 220V AC یا 24V DC با قابلیت تحمل نوسان ±10%
• کنتاکت‌های کمکی: حداقل 2NO+2NC
• نوع بوبین: ترجیحاً Low Consumption برای کاهش مصرف انرژی
سیستم توزیع قدرت و باسبار
مشخصات فنی شینه‌ها:
- جنس شینه مس الکترولیتی با خلوص 99.9%
- چگالی جریان مجاز 2-2.5 A/mm²
- دمای کاری مجاز حداکثر 105 درجه سانتیگراد
- مقاومت عایقی حداقل 1 مگااهم
نکات مهم در طراحی باسبار:
- 1. فاصله بین فازها: حداقل 1.5 برابر عرض شینه
- 2. استفاده از عایق‌های حرارتی مقاوم
- 3. محاسبه نیروهای الکترودینامیکی در اتصال کوتاه
- 4. تقویت نقاط اتصال با واشرهای فنری و تخت
سیستم حفاظت جان و نشتی جریان
مشخصات کلید حفاظت جان (RCD):
- جریان نشتی نامی 30mA برای حفاظت جانی / 300mA برای حفاظت حریق
- زمان قطع کمتر از 30ms در جریان نامی
- نوع Type A (حساس به AC و DC پالسی)
- قابلیت نصب ریلی DIN 35mm
Schneider Electric
کلید MCCB
سری Compact NSX
- • تکنولوژی Micrologic برای حفاظت پیشرفته
- • قابلیت مانیتورینگ آنلاین
- • دقت بالا در تنظیمات حفاظتی
- • پشتیبانی فنی قوی در ایران
کنتاکتور
سری TeSys D/F
- • تکنولوژی EverLink برای اتصالات مطمئن
- • عمر مکانیکی بالا
- • مصرف انرژی پایین بوبین
ABB
کلید MCCB
سری Tmax XT
- • حفاظت هوشمند با Ekip
- • قابلیت اتصال به شبکه
- • طراحی کامپکت و مدولار
- • عملکرد مطمئن در دمای بالا
کنتاکتور
سری AF
- • تکنولوژی AF برای کاهش مصرف
- • طراحی الکترونیکی بوبین
- • عملکرد در محدوده وسیع ولتاژ
SIEMENS
کلید MCCB
سری 3VA
- • سیستم حفاظتی ETU
- • قابلیت ارتباط با PLC
- • دقت بالا در عملکرد حفاظتی
کنتاکتور
سری SIRIUS 3RT
- • طراحی بهینه برای کاهش تلفات
- • سیستم فنری پیشرفته
- • قابلیت اطمینان بالا
معیارهای انتخاب برند:
معیارهای فنی:
- • کیفیت ساخت و مواد اولیه
- • دقت در عملکرد حفاظتی
- • قابلیت اطمینان در شرایط سخت
- • عمر مفید تجهیزات
معیارهای پشتیبانی:
- • گارانتی و خدمات پس از فروش
- • موجودی قطعات یدکی
- • پشتیبانی فنی در ایران
- • سهولت تعمیرات و نگهداری
طراحی حرارتی و تهویه
محاسبات حرارتی:
فرمول محاسبه تلفات حرارتی:
P(loss) = P(cu) + P(sw)
P(cu): تلفات مسی (تلفات اهمی)
P(sw): تلفات کلیدزنی
محاسبه دبی هوای مورد نیاز:
Q = (3.1 × P(loss)) / ΔT
Q: دبی هوا (m³/hr)
ΔT: اختلاف دمای مجاز (°C)
نکات کلیدی در نصب و راه‌اندازی
چک‌لیست راه‌اندازی:
- بررسی اتصالات قدرت گشتاور پیچها طبق جدول سازنده
- تنظیمات حفاظتی کالیبراسیون رله‌ها
- تست عایقی با مگر 1000V
- بررسی سیستم تهویه عملکرد فن‌ها و ترموستات
برنامه نگهداری پیشگیرانه
| تجهیز | بازه زمانی | اقدامات |
|---|---|---|
| MCCB | هر 6 ماه |
|
| کنتاکتور | هر 3 ماه |
|
| شینه‌ها و اتصالات | هر 6 ماه |
|
| سیستم تهویه | ماهانه |
|
نکات مهم در نگهداری:
1. مستندسازی تمامی بازدیدها و تعمیرات
2. استفاده از قطعات یدکی اصلی و معتبر
3. رعایت شرایط انبارداری قطعات یدکی
4. آموزش مداوم پرسنل نگهداری و تعمیرات
روش‌های عیب‌یابی تخصصی
عیب‌یابی MCCB:
قطع ناخواسته حرارتی:
- بررسی تنظیمات حرارتی
- اندازه‌گیری دمای محیط
- بررسی جریان و تعادل فازها
- بررسی وضعیت تهویه تابلو
قطع مغناطیسی:
- بررسی تنظیمات مغناطیسی
- اندازه‌گیری جریان راه‌اندازی
- بررسی اتصالی در مدار
- تست عملکرد رله مغناطیسی
عیب‌یابی کنتاکتور:
عدم جذب کنتاکتور:
- بررسی ولتاژ بوبین
- تست مقاومت بوبین
- بررسی وضعیت هسته متحرک
- بررسی آلودگی سطوح مغناطیسی
صدای غیرعادی:
- بررسی فنرهای برگشت
- بررسی لقی قطعات متحرک
- بررسی سطوح تماس هسته
- بررسی نوسانات ولتاژ بوبین
الزامات ایمنی در کار با تابلو برق
اقدامات ایمنی قبل از کار:
- 1. اخذ مجوز کار از مسئول مربوطه
- 2. قطع کامل برق و قفل‌کردن کلید اصلی
- 3. نصب تابلوی "در حال تعمیر" و علائم هشدار
- 4. تست عدم وجود ولتاژ با ولتاژسنج مناسب
- 5. اطمینان از تخلیه خازن‌ها
تجهیزات حفاظت فردی:
- 1. دستکش عایق متناسب با سطح ولتاژ
- 2. کفش ایمنی عایق با استاندارد مناسب
- 3. لباس کار مناسب و ضد جرقه
- 4. عینک یا محافظ صورت
- 5. کلاه ایمنی عایق برق
روش‌های ایمن‌سازی تابلو:
حفاظت در برابر برق‌گرفتگی:
- • نصب RCD با حساسیت مناسب
- • عایق‌بندی کامل قسمت‌های برق‌دار
- • استفاده از درپوش‌های محافظ
- • نصب علائم هشدار مناسب
حفاظت در برابر حریق:
- • استفاده از کابل‌های ضد حریق
- • نصب سیستم اعلام حریق
- • تعبیه سیستم اطفاء حریق
- • رعایت فواصل ایمنی تجهیزات
حفاظت محیطی:
- • تهویه مناسب و کنترل دما
- • حفاظت در برابر نفوذ آب و گرد و غبار
- • کنترل رطوبت محیط
- • حفاظت در برابر ضربه
رویه‌های اضطراری:
در صورت بروز حادثه:
- 1. قطع فوری برق از طریق کلید اصلی
- 2. تماس با اورژانس و آتش‌نشانی
- 3. استفاده از تجهیزات اطفاء حریق مناسب
- 4. خارج کردن مصدومین از محیط خطر
- 5. ثبت و گزارش حادثه
استانداردهای مرتبط با تابلو برق ماینر
استانداردهای اصلی:
- IEC 61439-1,2 الزامات عمومی تابلوهای فشار ضعیف
- IEC 60947 تجهیزات فشار ضعیف
- IEC 60529 درجات حفاظت (IP)
- IEC 61921 خازن‌های قدرت
استانداردهای حفاظتی و ایمنی:
حفاظت الکتریکی:
- IEC 60364-4-41: حفاظت در برابر شوک الکتریکی
- IEC 60364-4-43: حفاظت در برابر اضافه جریان
- IEC 60364-4-44: حفاظت در برابر اختلالات ولتاژ
- IEC 61008: کلیدهای محافظ جان (RCD)
- IEC 61009: کلیدهای خودکار محافظ جان (RCBO)
حفاظت مکانیکی و محیطی:
- IEC 62262: درجه حفاظت در برابر ضربات مکانیکی (IK)
- IEC 60085: عایق‌بندی الکتریکی - ارزیابی حرارتی و طبقه‌بندی
- IEC 61439-1: آزمون‌های نوعی و جاری تابلوها
- IEC 60695: آزمون خطر آتش
الزامات آزمون‌های کارخانه‌ای:
آزمون‌های روتین:
- بازرسی تجهیزات و سیم‌کشی
- آزمون عایقی با ولتاژ 2500V DC
- اندازه‌گیری مقاومت عایقی (حداقل 1 مگااهم)
- بررسی عملکرد مکانیکی کلیدها
- بررسی تنظیمات حفاظتی
- آزمون عملکردی سیستم کنترل
آزمون‌های نوعی:
- آزمون دمای نامی و افزایش دما
- آزمون استقامت در برابر اتصال کوتاه
- آزمون خواص عایقی
- آزمون فواصل خزشی و هوایی
- آزمون عملکرد مکانیکی
- آزمون درجه حفاظت (IP)
استانداردهای مدیریت کیفیت:
- ISO 9001:2015 سیستم مدیریت کیفیت
- ISO 14001:2015 سیستم مدیریت محیط زیست
- ISO 45001:2018 سیستم مدیریت ایمنی و بهداشت شغلی
استانداردهای طراحی و محاسبات:
محاسبات حرارتی:
- IEC 60890: محاسبه افزایش دمای تابلو
- IEC 61439-1 Annex O: راهنمای محاسبه توان تلفاتی
- IEEE 141: راهنمای توزیع برق در صنایع
محاسبات اتصال کوتاه:
- IEC 60909: محاسبه جریان‌های اتصال کوتاه
- IEC 61117: روش ساده‌شده محاسبه جریان‌های اتصال کوتاه
- IEEE 141: راهنمای محاسبات اتصال کوتاه در صنایع
محاسبات فنی تابلو برق ماینر
محاسبات جریان و توان:
فرمول‌های اصلی:
جریان نامی سه فاز:
In = P / (√3 × V × cosφ)
In: جریان نامی (A)
P: توان اکتیو (W)
V: ولتاژ خط (V)
cosφ: ضریب توان
افت ولتاژ در کابل:
ΔV = (√3 × I × L × (R×cosφ + X×sinφ)) / 1000
ΔV: افت ولتاژ (V)
I: جریان (A)
L: طول کابل (m)
R: مقاومت کابل (Ω/km)
X: راکتانس کابل (Ω/km)
محاسبات حرارتی و تهویه:
محاسبه توان تلفاتی:
1. تلفات در کلیدها و کنتاکتورها:
P(loss) = 1.3 × In² × R(contact)
In: جریان نامی
R(contact): مقاومت کنتاکت
2. تلفات در شینه‌ها:
P(bus) = I² × R × L
I: جریان عبوری
R: مقاومت واحد طول شینه
L: طول شینه
3. محاسبه دبی هوای مورد نیاز:
Q = (3.1 × P(total)) / ΔT
Q: دبی هوا (m³/hr)
P(total): کل توان تلفاتی (W)
ΔT: اختلاف دمای مجاز (°C)
نکات مهم در محاسبات:
- 1. اعمال ضریب همزمانی مناسب (معمولاً 0.8 تا 0.9)
- 2. در نظر گرفتن شرایط محیطی (دما و ارتفاع)
- 3. لحاظ کردن ضرایب تصحیح دما برای تجهیزات
- 4. محاسبه رزرو مناسب برای توسعه آتی (حداقل 20%)
نمونه محاسبات برای یک تابلوی نمونه
مفروضات اولیه:
- • تعداد ماینر: 100 دستگاه
- • توان هر ماینر: 3.5 kW
- • ضریب همزمانی: 0.85
- • ضریب توان: 0.95
- • ولتاژ: 380V AC
محاسبات پایه:
1. توان کل با اعمال ضریب همزمانی:
P(total) = 100 × 3.5kW × 0.85 = 297.5 kW
2. جریان نامی:
In = 297,500 / (√3 × 380 × 0.95) = 473.8 A
3. انتخاب کلید اصلی:
In(MCCB) = 630A (با در نظر گرفتن ضریب رزرو)