مسائل و احتیاطها در عملکرد جعبههای توزیع
جعبههای توزیع برق کمولتاژ خارجی (که در ادامه به آنها "جعبههای توزیع" گفته میشود) تجهیزات توزیع برق کمولتاژ هستند که در سیستمهای تأمین برق ۳۸۰/۲۲۰ ولت برای دریافت و توزیع انرژی الکتریکی استفاده میشوند. معمولاً در محلهایی مانند سمت کمولتاژ ترانسفورماتورهای توزیع نصب میشوند. داخل جعبهها معمولاً دارای دستگاههای محافظ مثل فیوز، محافظهای نشتی و محافظهای ضد ضربه؛ دستگاههای کنترلی مانند کنتاکتورها، شیرآلات قطع-وصل، کلیدهای بار و جداکنندهها؛ دستگاههای اندازهگیری مانند ترانسفورماتورهای جریان و کنتورهای برق؛ و تجهیزات جبرانسازی مانند خازنهای خازنی هستند. با اجرای پروژههای ساخت و بازسازی شبکههای شهری و روستایی، استفاده گسترده از جعبههای توزیع و افزایش مداوم مصرف برق در جامعه، مشکلات عملیاتی مختلفی به تدریج ظاهر شدهاند که نیاز به توجه دارند.
۱. افزایش دما کاهش عمر مفید تجهیحات الکتریکی داخل جعبه توزیع
دمای محیطی حداکثر حول تجهیزات الکتریکی طراحی و ساخته شده بر اساس استانداردهای ملی در زمان عملکرد نباید بیش از ۴۰ درجه سانتیگراد باشد. اما برای جعبههای توزیع که در زیر آفتاب تابستانی داغ عمل میکنند، به دلیل تابش مستقیم خورشید، بازتاب حرارتی از زمین سیمانی و گرمای تولید شده توسط تجهیزات داخل جعبه، دمای داخل جعبه گاهی اوقات میتواند بیش از ۶۰ درجه سانتیگراد شود. چنین دماهای بالایی میتواند به راحتی باعث پیری عایق و سوختن سیمپیچها و سیمهای مخزن شود. دمای بالا همچنین مقاومت تماسی نقاط تماس الکتریکی را افزایش میدهد که به نوبه خود گرمایش را افزایش میدهد و یک چرخه خودسرانه ایجاد میکند که در نهایت منجر به سوختن نقاط تماس میشود. علاوه بر این، دمای بالا بر ثبات ویژگیهای محافظ، قابلیت اطمینان عملکرد و دقت اندازهگیری تأثیر میگذارد. بنابراین، پیشنهاد میشود:
(۱) جعبههای توزیع با ورودیهای تهویه در دو طرف و جداکننده داخلی ناقص را انتخاب کنید تا تبادل هوایی برای تخلیه گرما تسهیل شود.
(۲) بدنه جعبه بهتر است از فولاد ضد زنگ رنگ طبیعی ساخته شود که کمتر گریبان میخورد و گرما را بازتاب میکند. اگر میتوان به صورت دورهای روکشهای عایقبندی به آن اعمال کرد تا تشعشع گرما را کاهش دهد، اثر بهتری خواهد داشت.
(۳) علاوه بر تأمین تهویه، جعبه باید به گونهای نصب شود که از تابش مستقیم خورشید در ساعات اوج بیطرف باشد و زمین زیر آن بهتر است سنگدانهای نباشد.
(۴) در فصول گرم، از بارگیری بیش از حد تجهیزات پرهیز کنید و تولید گرما از دستگاههای داخل جعبه را به حداقل برسانید.
۲. محدودیت محافظت در برابر برقافسوس با نصب تنها محافظهای ضد ضربه در سمت خط ورودی
معمولاً فیوز یا دستگاههای دیگری بین خطوط ورودی/خروجی و میله مادر داخل جعبه توزیع نصب میشوند. اگر یک خط خروجی توسط برقافسوس لمس شود و فیوز خط ورودی ابتدا سوزاند، تمام جعبه محافظت در برابر برقافسوس را از دست میدهد. هر ساله تعداد زیادی از جعبههای توزیع توسط برقافسوس خراب میشوند. پیشنهاد میشود محافظهای ضد ضربه اکسید روی همه خطوط ورودی و خروجی جعبه توزیع نصب شوند.
۳. استفاده از محصولات نامناسب که نرخ خرابی جعبههای توزیع را افزایش میدهد
توصیه میشود محصولات با کیفیت بالا و مقاومت کم (مانند فیوزهای با مقاومت کم) انتخاب شوند که نه تنها میتوانند تلفات را کاهش دهند بلکه تجمع گرما در داخل جعبه را نیز کاهش میدهند و عمر مفید تجهیزات را افزایش میدهند. علاوه بر این، حاشیه امنیتی برخی اجزا باید به طور مناسب افزایش یابد. به دلیل دمای محیطی بالا در داخل جعبه، حاشیه ظرفیت جریانی رسانهها باید حداقل یک سطح افزایش یابد. بدون تغییر در جریان اسمی عنصر فیوز، انتخاب یک سایز فیزیکی کمی بزرگتر برای نگهدارنده فیوز میتواند احتمال سوختن پایه آن را کاهش دهد.
۴. تکنیکهای نصب نادرست که باعث گرم شدن و سوختن اتصالات میشود
برخی از برقکاران، وقتی سیمهای رهگذر را تعویض میکنند، از کلمههای فشرده استفاده نمیکنند و به جای آن سیمهای چند stranded را پیچیده و به عنوان کلمه برای اتصال پیچ استفاده میکنند، که منجر به سوختن سیمهای رهگذر بعد از تعویض میشود. در برخی از جعبههای تولید شده توسط تولیدکنندگان، خطوط شاخهای مستقیماً بر روی میله مادر اصلی تراشیده و با پیچ متصل میشوند، که منجر به گرم شدن و خرابیهای مکرر تحت بارهای سنگین میشود. توصیه میشود یک بلاک توزیع در سمت بار میله مادر اضافه کنید و خطوط شاخهای از این بلاک متصل شوند. این کار گرم شدن را کاهش میدهد، ظاهر را بهبود میبخشد، وضوح را افزایش میدهد و تضمین میکند که تراشی به صورت ایمن انجام شود.
۵. راهاندازی بدون بازرسی، ایجاد خطرات ایمنی
اگرچه محصولات توسط تولیدکنندگان تحت بازرسیهای دقیق کارخانهای میگذرند، اما تصادفات حمل و نقل و لرزشهای ایجاد شده میتوانند باعث شوند برخی از پیچهای اتصال پس از رسیدن آزاد شوند. این باعث گرم شدن سریع اتصالات سیمها پس از عملیات میشود. توصیه میشود قبل از راهاندازی بازرسی و دوباره گرفتن پیچها انجام شود.
۶. مشکلات دیگر
مکان نصب نامناسب: مکان نصب نامناسب تاثیر منظر شهری را میگذارد و جعبه را در معرض خسارات خارجی قرار میدهد. باید مکان مناسبی را با توجه به تمام عوامل انتخاب کنید.
سیستم زمینبندی نامناسب: برخی از سیستمهای TN-C (اتصال محافظ میانی) هنوز از روش تامین برق سهفاز چهارسیمی استفاده میکنند. سیم میانی در شبکه کمولتاژ معمولاً طولانی و با مقاومت قابل توجهی است. تحت بارهای نامتقارن سهفاز، جریان صفر مرتبه از طریق سیم میانی میگذرد. علاوه بر این، به دلیل عوامل محیطی، پیری رسانه و رطوبت، جریانهای نشتی میتوانند یک حلقه از طریق سیم میانی ایجاد کنند که باعث میشود آن دارای پتانسیل شود که برای عملکرد ایمن مضر است. توصیه میشود از سیستم TN-S (تامین برق سهفاز پنجسیمی) استفاده شود. در اینجا، سیم میانی کاری و سیم زمین محافظ جداگانه هستند که به طور موثری ولتاژهای خطرناک ممکن در سیستم TN-C را جدا میکنند و پوسته تجهیزات را در "پتانسیل زمین" نگه میدارند، بنابراین خطر را حذف میکنند.
فاصله و ویژگیهای ناکافی: فاصله ناکافی بین دستگاهها و بین فازها، گاهی بدون نقاط قطع قابل مشاهده، خطراتی برای برقکاران ایجاد میکند و جلوگیری از تعویض فیوزها در مواقع باران یا مه میکند.
عدم وجود محافظ در برابر افت فاز: عدم وجود محافظ در برابر افت فاز باعث میشود موتورها به دلیل تکفازی سوختن کنند.
استفاده از کنتورهای غیرالکترونیکی: برخی از جعبهها کنتورهای برق الکترونیکی ندارند که مانع خواندن متمرکز و دوردست کنتور میشود.
عدم نگهداری: برخی از جعبهها سالها بسته باقی میمانند بدون بازرسی و نگهداری معمولی.
نویسنده معتقد است که در مکانهایی که نیاز به قابلیت اطمینان بالای تأمین برق دارند و یا شرایط محیطی بدی دارند، باید مشخصات جعبههای توزیع به طور مناسب افزایش یابد تا نگهداری را تسهیل کند؛ در صورت لزوم از تدابیر خنکسازی اجباری یا اجزای الکتریکی مقاوم در برابر دمای بالا استفاده شود تا نرخ خرابی را کاهش دهد؛ و تجهیزات هوشمند برای نظارت و مدیریت پویا از راه دور نصب شود تا تأمین برق ایمن، با کیفیت و قابل اعتماد به دست آید.
