معرفی تابلو برق خازنی و کاربرد آن

همانطور که از نام آن پیداست، تابلو برق خازنی یک بانک خازن صرفاً مجموعه ای از چندین خازن با رتبه یکسان است. بسته به رتبه مورد نظر، بانک های خازن ممکن است به صورت سری یا موازی متصل شوند. همانند یک خازن منفرد، از بانک های خازن برای ذخیره انرژی الکتریکی و تنظیم جریان آن انرژی استفاده می شود. افزایش تعداد خازن ها در یک بانک باعث افزایش ظرفیت انرژی قابل ذخیره در یک دستگاه می شود.

همانطور که از نام آن پیداست، تابلو برق خازنی یک بانک خازن صرفاً مجموعه ای از چندین خازن با رتبه یکسان است. بسته به رتبه مورد نظر، بانک های خازن ممکن است به صورت سری یا موازی متصل شوند. همانند یک خازن منفرد، از بانک های خازن برای ذخیره انرژی الکتریکی و تنظیم جریان آن انرژی استفاده می شود. افزایش تعداد خازن ها در یک بانک باعث افزایش ظرفیت انرژی قابل ذخیره در یک دستگاه می شود.

ویدئوی تابلو برق خازنی چیست؟ چه کاربردی دارد؟

تابلو برق صنعتی جایگاه بسیار مهمی در صنعت امروز دنیا دارد. از این رو آموزشگاه ها و موسسات آموزشی انواع دوره ها جهت آموزش این تکنولوژی را برنامه ریزی و برگزار می کنند. پایتخت فناوری نیز با هدف تربیت نیروی ماهر در این زمینه، دوره آموزش تابلو برق صنعتی را در بالاترین کیفیت برگزار می کند. جهت کسب اطلاعات کافی با شماره 02166477628 تماس بگیرید.

اجازه دهید برخی از اصول اولیه سیستم قدرت الکتریکی را مرور کنیم که باعث می شود اهمیت بانک خازنی را بدانیم.

انواع بارهای الکتریکی

در سیستم توزیع برق، بارها در یکی از سه دسته قرار می گیرند:

• مقاومتی (چراغ رشته ای، بخاری)
• القایی (موتور، تهویه مطبوع، یخچال)
• خازنی (خازن)

در بین سه مورد فوق رایج ترین آنها در سیستم های مدرن بار القایی است. نمونه‌های کلی شامل روشنایی رایج، ترانسفورماتور، موتورهای القایی AC، و کوره‌ها و غیره است که نه تنها توان اکتیو را از منبع تغذیه می‌گیرند، بلکه توان راکتیو (KVAR) را نیز می‌گیرند. ویژگی مشترک این بارهای القایی این است که از سیم پیچی برای تولید میدان الکترومغناطیسی استفاده می کنند. میدان القایی، به موتور اجازه عملکرد می دهد و برای حفظ میدان، به مقدار خاصی از توان الکتریکی نیاز دارد.

معرفی و ویژگی های خازن

خازن که به عنوان کندانسور نیز شناخته می شود یک عنصر الکتریکی متشکل از دو هادی الکتریکی است که توسط یک ماده عایق (دی الکتریک) از هم جدا شده اند.

رایج ترین دی الکتریک های مورد استفاده عبارتند از:

• سرامیک
• صفحات پلاستیکی
• لایه اکسید روی فلز (آلومینیوم، تانتالیوم، نیوبیم)
• میکا، شیشه، کاغذ، هوا و سایر مواد طبیعی مشابه
• خلاء

کاربردهای رایج بانک خازنی

دنیای الکترونیک مدرن ما به انرژی زیادی نیاز دارد. برای پاسخگویی به این تقاضا، انرژی باید به صورت الکتریکی ذخیره شود تا دسترسی آسان داشته باشد. خازن ها برای ذخیره بارهای انرژی الکتریکی زیاد و همچنین تنظیم جریان انرژی در صورت نیاز ایده آل هستند. در ادامه برخی از کاربردهای معمولی بانک های خازنی آورده شده است:

• خازن شنت:

شنت مکانیزمی است که با ایجاد مسیری با مقاومت کم، جریان الکتریکی را از نقطه دیگری در مدار عبور می دهد. در برنامه‌های بای پس نویز الکتریکی، از خازن‌ها برای تغییر مسیر نویز با فرکانس بالا به زمین، قبل از انتشار در سراسر سیستم به ویژه در بار، استفاده می‌شود. در واقع، از بانک خازنی شنت برای بهبود کیفیت منبع الکتریکی و در نتیجه بهبود راندمان سیستم های قدرت استفاده می شود.

• تصحیح ضریب توان:

در ترانسفورماتورها و موتورهای الکتریکی، از بانک های خازنی برای تصحیح تاخیر ضریب توان یا تغییر فاز در منابع تغذیه جریان متناوب (AC) استفاده می شود. ضریب توان یک سیستم برق متناوب (AC)، مقایسه توان مصرفی بار است که «توان واقعی» نامیده می‌شود، تقسیم بر توان عرضه‌شده به بار، که به عنوان «توان ظاهری» شناخته می‌شود. به عبارت دیگر، ضریب توان، نسبت کار مفید انجام شده توسط یک مدار نسبت به حداکثر کار مفیدی است که می توانست در ولتاژ و آمپر عرضه شده انجام شود.

در توزیع نیروی برق از بانک های خازنی برای تصحیح ضریب توان استفاده می شوند. این بانک‌ها برای مقابله با بارگذاری القایی از دستگاه‌هایی مانند موتورهای الکتریکی و خطوط انتقال مورد نیاز هستند، در نتیجه باعث می‌شود که بار عمدتاً مقاومتی به نظر برسد. در اصل خازن های تصحیح ضریب توان، ظرفیت حمل جریان سیستم را افزایش می دهند.

با افزودن تابلو برق خازنی ، می توانید بار اضافی را بدون تغییر توان ظاهری به سیستم اضافه کنید. بانک ها همچنین می توانند در منبع تغذیه جریان مستقیم (DC) برای افزایش ظرفیت جریان ریپل منبع تغذیه یا افزایش مقدار کلی انرژی ذخیره شده، استفاده شوند.

• ذخیره انرژی:

مانند خازن های منفرد، بانک های خازنی انرژی الکتریکی را زمانی که به مدار شارژ متصل می شود ذخیره می کنند و با تخلیه آن انرژی را آزاد می کنند. معمولاً از خازن ها در دستگاه های الکترونیکی برای حفظ منبع تغذیه در حین تعویض باتری ها استفاده می شود. برای دستگاه های مصرف کننده مدرن مانند تلفن های همراه، به دلیل فضای محدود، ظرفیت ذخیره سازی بالا در حجم بسیار کم مورد نیاز است. این یک چالش است زیرا افزایش ظرفیت معمولاً به معنای افزایش مساحت صفحات است که به صورت “A” در شکل نشان داده شده است.

• جبران توان راکتیو
• دور زدن نویز
• بهبود مقطعی ولتاژ
• بهبود کیفیت برق

معمولاً از فیوزها برای محافظت از واحدهای خازن استفاده می شود و ممکن است در داخل واحد خازن، روی هر عنصر یا خارج از واحد قرار گیرند. تابلو برق های خازنی ممکن است ستاره یا مثلث متصل باشند. بانک های متصل به مثلت معمولاً فقط در شبکه های توزیع MV و در تاسیسات LV استفاده می شوند.

خازن ها ممکن است مدت ها پس از قطع برق از مدار، شارژ را حفظ کنند. این شارژ می تواند باعث شوک های خطرناک یا حتی مرگبار شود یا به تجهیزات متصل آسیب برساند. بانک‌های خازنی ممکن است دارای مقاومت‌های تخلیه داخلی باشند تا انرژی ذخیره‌شده را ظرف چند ثانیه پس از قطع برق به سطح ایمن تخلیه کنند. بانک های خازن باید با پایانه های اتصال کوتاه ذخیره شوند تا از ولتاژهای بالقوه خطرناک ناشی از جذب دی الکتریک محافظت کنند.

تابلو برق خازنی HV در فضای باز نصب می‌شوند که توسط یک حصار احاطه شده‌اند، و بانک‌های خازن LV در داخل خانه، در محفظه‌های فلزی (تابلوهای برق) نصب می‌شوند.

در تاسیسات MV، بانک های خازن ممکن است در خارج از منزل، احاطه شده توسط یک حصار یا در قطب یک خط هوایی MV، یا در داخل ساختمان، در محفظه های فلزی (تجهیزات سوئیچ) نصب شوند.

انواع بانک خازنی بر اساس کاربرد آن

بانک خازنی نوع ثابت

توان راکتیو تامین شده توسط تابلو برقی خازنی یا بانک خازنی ثابت، صرف نظر از هر گونه تغییر در ضریب توان و بار گیرنده ها ثابت است. این بانک های خازن به صورت دستی (مدار شکن/ سوئیچ) و یا توسط یک کنتاکتور نیمه اتوماتیک کنترل از راه دور روشن می شوند.

این خازن ها در ترمینال های بارهای القایی (عمدتاً موتورها)، در باس بارها اعمال می شوند.

بانک خازنی نوع اتوماتیک

توان راکتیو عرضه شده توسط بانک خازن را می توان با توجه به تغییرات ضریب توان و بار گیرنده ها تنظیم کرد. این تجهیزات در نقاطی از یک تاسیسات به کار می روند که در آن توان اکتیو یا توان راکتیو تغییرات نسبتاً زیاد است، به عنوان مثال:

• در باس بارهای تابلو برق توزیع اصلی
• در ترمینال های کابل فیدر با بارگذاری سنگین

در مواردی که رتبه kvar خازن ها کمتر یا برابر با 15 درصد از رتبه ترانسفورماتور تغذیه باشد، مقدار ثابتی از جبران مناسب است. بالاتر از 15٪ را توصیه می شود که تابلو برق خازنی کنترل اتوماتیک نصب کنید. کنترل معمولاً توسط کنتاکتورها انجام می شود. برای جبران بارهای با نوسان زیاد، اتصال سریع و بسیار تکراری خازن ها ضروری است و باید از کلیدهای استاتیک استفاده شود.

انواع تابلو برق خازنی

بانک خازنی به صورت زیر طبقه بندی می شود:

• فیوز خارجی : برای این نوع اتصال، هر واحد فیوز به صورت خارجی به بانک خازن متصل می شود. این امر کمک می کند تا بانک خازن از ایراداتی مانند نوسان ولتاژ ، دما و غیره بدون هیچ وقفه ای در عملکرد محافظت شود.
• فیوز داخلی : فیوز در داخل محفظه بانک خازن نگهداری می شود. از آنجایی که حفاظت بدون هیچ وقفه ای قابل ارائه نیست، چنین بانک هایی برای تابلو برق خازنی با رتبه پایین استفاده می شوند. نقطه ضعف چنین ترتیبی این است که در صورت هر نوع نقصی، کل واحد باید تعویض شود.
• بدون فیوز : این دستگاه فاقد فیوز همراه با بانک است. این واحدها برای رتبه ها و مشخصات پایین استفاده می شوند و واحد به راحتی قابل تعویض هست.

اجزای تابلو برق MV و LV

LV و MV با وجود اینکه ممکن است بسیار شبیه به نظر برسند، متفاوت هستند. یکی از کارهایی که آنها انجام می دهند این است که انرژی الکتریکی را با استفاده از سطوح مختلف ولتاژ توزیع می کنند. MV همیشه تابلو برق خازنی LV را تامین می کند، اما برعکس این هرگز اتفاق نمی افتد.

اجزای اصلی تابلو برق خازنی MV

1. کابل های ورودی
2. کنتاکتورهای مدار خروجی
3. سوئیچ نایف
4. سوئیچ قطع کننده بار
5. سوئیچ ارت
6. قطع کننده مدار
7. فیوزها
8. رله های محافظتی

اجزای اصلی تابلو برق خازنی LV

1. کابل های ورودی و خروجی
2. سوئیچ ایزوله
3. باس بار
4. سوئیچ قطع کننده بار
5. مدار قطع کننده
6. کنتاکتورها
7. سوئیچ فیوز
8. تجهیزات اندازه گیری
9. دستگاه حفاظت از نوسانات

در نهایت باید گفت که، عموماً از این نوع تابلو برق خازنی برای اصلاح ضریب توان یا PF و جبران توان راکتیو استفاده می شود. در مقایسه با موتورهای نوع القایی، خازن ها دارای اثر معکوس هستند که در آن حداکثر جریان را متوقف می کند، به طوری که این امر باعث کاهش هزینه برق می شود.

آموزشگاه پایتخت فناوری، علاوه بر آموزش تابلو برق صنعتی، انواع دوره های دیگر در رشته های برق صنعتی و ساختمان مانند  آموزش plc از صفر تا صد و آموزش برق ساختمان به صورت کاملا عملی را برگزار می کند. برای دریافت مشاوره های رایگان و همچنین کسب آگاهی در مورد شرایط ثبت نام و زمان تشکیل کلاس ها، می توانید علاوه بر مراجعه حضوری، با شماره 02166477628 تماس حاصل فرمایید.

منبع : پایتخت فناوری