ممکن است قراردادهای زیادی برای دستهبندی تاسیسات الکتریکی وجود داشته باشد. این دستهبندیها میتوانند بر اساس کاربری، ولتاژ، جریان و حتی نظرات شخصی باشند.
بهصورت کلی شبکههای الکتریکی بر اساس سطح ولتاژ دستهبندی میشوند. در استانداردها، حداقل و حداکثر ولتاژ و یک نام برای هر گروه تعیین شده است. دستهبندی گروههای ولتاژ، در استانداردهای مختلف، کمی باهم تفاوت دارد. در جدول زیر گروه ولتاژها بر اساس استانداردهای IEC و ANSI آورده شده است.
(لازم
به ذکر است که IEC کوتاه شده ی عبارت International Electrotechnical
Commission و ANSI کوتاه شده ی عبارت American National Standards
Institute می باشد.)
استاندارد | فشار ضعیف LV | فشار متوسط MV | فشارقوی HV | فوق فشارقوی EHV | فوقالعاده فشارقوی UHV |
IEC | تا ۱KV | ۱-۳۵KV | ۳۵-۲۳۰KV | ۲۳۰KV به بالا | — |
ANSI | تا ۱KV | ۱-۱۰۰KV | ۱۰۰-۲۳۰KV | ۲۳۰-۱۰۰۰KV | ۱۰۰۰KV به بالا |
برای آشنا شدن با سطح ولتاژها و موارد استفاده از آنها میتوان تعاریفی در نظر گرفت. به عنوان مثال:
انتخاب یک دستگاه اندازهگیری مناسب، شبیه به انتخاب یک کلاه ایمنی برای موتورسواری است. برای این کار باید به نکات ایمنی، محیط استفاده و مفهوم علائم درج شده روی دستگاهها توجه کرد. شما بهعنوان یک متخصص برق باید پاسخ این سوالها را بدانید:
در ادامه تمام تعاریف و علائم ایمنی و مهم درج شده روی لوازم اندازهگیری بهصورت کامل بررسی خواهد شد. در تصویر نیز برخی از این علائم را مشاهده می کنید.
ولتاژ گذرا (High-Voltage Spike or Transient)، تغییر شدید ولتاژ در یک زمان بسیار کوتاه است. میزان ولتاژ ممکن است در این تغییرات تا چند هزار ولت برسد اما زمان آن بسیار کوتاه و در حد میکروثانیه است. از آنجایی که شبکههای توزیع الکتریکی و بارها پیچیده شدهاند؛ احتمال رخ دادن اضافه ولتاژهای گذرا نیز افزایش یافته است.
موتورها؛ خازنها؛ مبدلهای توان مانند درایوها و … میتوانند منبع تولید اضافه ولتاژهای گذرا باشند. برخورد صاعقه با خطوط هوایی نیز میتواند باعث ایجاد ولتاژهای گذرای بسیار شدیدی شود.
ادامه مطلب ...
در تاسیسات الکتریکی تماس با قسمتهای برقدار میتواند باعث شوک، سوختگی و حتی مرگ شود؛ بنابراین قسمتهای برقدار تجهیزات، باید با روشهایی در برابر تماس مستقیم و غیرمستقیم کاربران محافظت شوند. این روشها باید بتواند افراد را در برابر شوکهای الکتریکی ناشی از تماس با تجهیزات در شرایط کار نرمال و هنگام بروز خطا حفاظت کنند. در استانداردها، تجهیزات با توجه به روش حفاظتشان در برابر تماس با قسمتهای برقدار و ایجاد شوک الکتریکی دستهبندی میشوند.
معمولا برای تجهیزات الکتریکی دو سطح حفاظت، به نامهای حفاظت عمومی و حفاظت تکمیلی در نظر گرفته میشود. وجود حفاظت تکمیلی به این علت است که اگر حفاظت عمومی آسیب دید، از برخورد و ایجاد حادثه جلوگیری شود. حفاظت عمومی و تکمیلی را میتوان با استفاده از انواع عایق و اتصال زمین تامین کرد. انواع عایقهای الکتریکی عبارتاند از:
تمام تجهیزات الکتریکی که از ولتاژ اصلی استفاده میکنند، باید حداقل دو سطح از حفاظت را برای کاربران فراهم کنند. این کار به این علت است که اگر یکی از لایههای حفاظتی با مشکل روبهرو شد، لایههای حفاظتی دیگر باقیمانده باشند. با این روش استفاده از تجهیزات الکتریکی دارای ایمنی قابل قبولی خواهند بود.
در صنعت تولید لوازم الکتریکی، استاندارد بینالمللی IEC تجهیزات الکتریکی را با توجه به اینکه هر کدام، چه نوع حفاظتی را در برابر شوک الکتریکی تامین میکنند، به پنج کلاس مختلف دستهبندی کرده است. توضیحات مربوط به هر کدام از این دستهها در ادامه آورده شده است.
ادامه مطلب ...
در این استاندارد از روش دیگری برای بیان استقامت تجهیزات در شرایط محیطی و حفظ سطح ایمنی پرسنل در تماس با آن ها استفاده شده است. در این استاندارد ابتدا تجهیزات گروهبندی و سپس برای هر کدام، یک عدد، نوع استفاده و توضیح آورده شده است. در جدول زیر این موارد را مشاهده میکنید.
گروه | نوع استفاده | شرح |
۱ | استفادهی داخلی (Indoor) | محفظهی تجهیز مانع تماس تصادفی پرسنل با اجزای داخلی آن شده و اجزا را در برابر گرد و غبار حفاظت میکند. |
۲ | استفادهی داخلی | محفظهی تجهیز مانع تماس تصادفی پرسنل با اجزای داخلی آن شده و اجزا را در برابر گرد و غبار و پاشش ملایم مایعات غیر خورنده حفاظت میکند. |
۳ | استفادهی داخلی و خارجی (Outdoor) | محفظهی تجهیز مانع تماس تصادفی پرسنل با اجزای داخلی آن شده و اجزا را در برابر گرد و غبار، باران، تگرگ و برف حفاظت میکند. همچنین تجهیز در برابر تشکیل یخ در خارج آن مقاوم است. |
۳R | استفادهی داخلی و خارجی | محفظهی تجهیز مانع تماس تصادفی پرسنل با اجزای داخلی آن شده و اجزا را در برابر گرد و غبار، باران، تگرگ، برف و ذرات معلق در هوا حفاظت میکند. همچنین تجهیز در برابر تشکیل یخ در خارج آن مقاوم است. |
۳S | استفادهی داخلی و خارجی | محفظهی تجهیز مانع تماس تصادفی پرسنل با اجزای داخلی آن شده و اجزا را در برابر گرد و غبار، باران، تگرگ و برف حفاظت میکند. درصورتیکه لایههایی از یخ تشکیل شده باشد نیز، مکانیسمهای خارجی تجهیز باید به کار خود ادامه دهند. |
۴ | استفادهی داخلی و خارجی | محفظهی تجهیز مانع تماس تصادفی پرسنل با اجزای داخلی آن شده و اجزا را در برابر خاک، گرد و غبار، باران، تگرگ، برف و پاشش آب حفاظت میکند. همچنین تجهیز در برابر تشکیل قطرات آب یخزده در خارج آن مقاوم است. |
۴X | استفادهی داخلی و خارجی | محفظهی تجهیز مانع تماس تصادفی پرسنل با اجزای داخلی آن شده و اجزا را در برابر خاک، گرد و غبار، باران، تگرگ و برف حفاظت میکند. همچنین تجهیز در برابر خوردگی و تشکیل یخ در خارج آن مقاوم است. |
۵ | استفادهی داخلی | محفظهی تجهیز مانع تماس تصادفی پرسنل با اجزای داخلی آن شده و اجزا را در برابر خاک، گرد و غبار موجود در هوا، پرز، الیاف، چکهها و پاشش ملایم مایعات غیر خورنده حفاظت میکند. |
۶P | استفادهی داخلی و خارجی | محفظهی تجهیز مانع تماس تصادفی پرسنل با اجزای داخلی آن شده و اجزا را در برابر خاک، گرد و غبار، باران، تگرگ و برف، ورود آب تا جایی که تجهیز به مدت طولانی و بهطور محدود در عمق معینی از آب فرو رود و همچنین در برابر خوردگی و تشکیل یخ در خارج آن حفاظت میکند. |
۱۲ | استفادهی داخلی (بدون ضربات محکم) |
محفظهی تجهیز مانع تماس تصادفی پرسنل با اجزای داخلی آن شده و اجزا را در برابر خاک، گرد و غبار، کرک، الیاف، ذرات معلق، چکه کردن یا پاشش ملایم مایعات غیر خورنده (مانند پاشش یا نشت مواد نفتی و مواد سردکنندهی غیر خورنده) حفاظت میکند. |
۱۲K | استفادهی داخلی (محفظهها با تعیین مسیر قبلی) |
محفظهی تجهیز مانع تماس تصادفی پرسنل با اجزای داخلی آن شده و اجزا را در برابر خاک، گرد و غبار، پرز، الیاف، چکه کردن و پاشش ملایم مایعات غیر خورنده (مانند نشت مواد نفتی و مواد سردکنندهی غیر خورنده) حفاظت میکند. |
۱۳ | استفادهی داخلی | محفظهی تجهیز مانع تماس تصادفی پرسنل با اجزای داخلی آن شده و اجزا را در برابر خاک، گرد و غبار، پرز، الیاف و پاشش، نفوذ و نشتی آب، مواد نفتی و مواد سردکنندهی غیر خورنده حفاظت میکند. |
در قسمت جداول و علائم الکتریکی با تعریف سیم و کابل به صورت کلی آشنا شدیم. در سطوح ولتاژی مختلف، نوع و تعداد لایه های تشکیل دهنده ی کابل متفاوت بوده و هر کدام نقش خاصی دارند. در این قسمت با توجه به تصویر زیر با لایه های تشکیل دهنده ی یک کابل فشار قوی آشنا می شویم.
در ادامه تصاویر واقعی یک کابل فشار متوسط با عایق XLPE را مشاهده می کنید. در این آلبوم سعی شده هر کدام از لایه های تشکیل دهندهی کابل به خوبی نمایش داده شود. لطفا با موس به عکس ها اشاره کرده و عنوان هر کدام را مشاهده کنید. در ابتدا و انتهای کابل های فشار متوسط به بالا و جهت اتصال آن ها به دیگر تجهیزات از سرکابل استفاده می شود. بیشترین نرخ اتصالی در این قسمت از کابل های بوده و می توانید تصاویر مربوط به اتصالی سرکابل خشک؛ چپقی؛ روغنی و … را در بخش حوادث و ایمنی در برق مشاهده کنید.گارد محافظ صدمات مکانیکی
همان طور که می دانیم برای توزیع انرژی الکتریکی تولید شده، از سیم ها و کابل ها استفاده می شود. سیم یا کابل به یک هادی گفته می شود که بتواند جریان برق یا سیگنال های الکتریکی را از خود عبور داده و در عین حال نسبت به اطراف خود عایق باشد تا در شرایط کاری مختلف دچار مشکل نشود.
کابل و سیم از نظر نوع هادی، عایق بندی، شرایط نصب و … با هم تفاوت دارند. سیم به یک هادی گفته می شود که معمولا تک رشته بوده و با یک لایه عایق پوشانده می شود اما کابل ممکن است از تعدادی هادی که نسبت به یکدیگر و زمین عایق شده باشند، تشکیل شود. به طور کلی می توان گفت که تمام کابل ها و سیم ها از دو قسمت اصلی عایق و هادی تشکیل شده اند که در ساختمان هر کدام به روش خاصی به کار برده شده است.
حوادث مختلفی میتواند در محیطهای صنعتی رخ دهد که حریق و انفجار از خطرناکترین آنها میباشد. اینگونه حوادث در محیطهایی رخ میدهد که یک نوع مادهی سوختی مانند گاز و غبارهای خطرناک، توسط یک فعالکننده مشتعل شود. درصورتیکه ترکیب سه عنصر اکسیژن، مادهی سوختی و فعالکننده در یک محل وجود داشته باشد، احتمال بروز انفجار بسیار بالاست. در تصویر زیر مثلث آتش را مشاهده می کنید.
استفاده از تجهیزات و ابزارهای غیر ایمن در مراکز صنعتی و محیطهایی که دارای گازها و غبارات قابل انفجار هستند، میتواند خطرات و صدمات جبرانناپذیری را ایجاد نماید. بهمنظور جلوگیری از این حوادث باید تجهیزاتی که در مناطق مستعد انفجار نصب میگردند بهگونهای طراحی، تولید، نصب و بهرهبرداری شوند که حفاظت لازم در برابر شوک الکتریکی، افزایش حرارت، اتصال کوتاه، جرقه و … را دارا باشند. به اینگونه از تجهیزات، اصطلاحا تجهیزات ضد انفجار گفته میشود. تجهیزات ضد انفجار با علامت اختصاری EX که در تصویر زیر مشاهده می کنید، مشخص میشوند.
EX کوتاه شده ی عبارت explosive atmosphere به معنای محیط انفجاری می باشد.
لازم به ذکر است که استفاده از علامت EEX بهجای EX، نشاندهندهی این است که تجهیز مورد نظر طبق استاندارد EN تست شده است. (استاندارد EN تا ۹۰ درصد مشابه استاندارد IEC میباشد و در کشورهای اروپایی استفاده میشود. EN شامل سه زیرمجموعهی CEN، CENELEC و ETSI میشود.)
معمولا بعد از نشان EX، یک کد شامل اعداد و حروف نیز درج میشود. این کد بیانگر محیط نصب، روشهای بهرهبرداری، نوع حفاظت، گروهبندی گازی، کلاس حرارتی و … میباشد. نوع کدگذاری با توجه به استانداردهای مختلف، متفاوت میباشد.
در این استاندارد کد درج شده روی تجهیزات ضد انفجار شامل ۳ بخش کلی میشود که در تصویر زیر نشان داده شده است. شرح هر یک از این بخش ها در ادامه آمده است.
استفاده از تجهیزات و ابزارهای غیر ایمن در محیط آلوده به گاز، بخار، گرد و غبار و یا الیاف قابل اشتعال، میتواند باعث انفجار و آتشسوزی شود. در قسمت اول کد و برای تعیین میزان خطر محیطهای مختلف، کلاسهایی تعریف شده است. استاندارد ملی برق آمریکا (NEC) فضای صنایع را از نظر قابلیت و احتمال انفجار به ۳ کلاس (class) تقسیم کرده است. این ۳ کلاس بر حسب نوع مواد آتشزای موجود در آنها عبارتاند از:
هر یک از سه کلاس بالا، برحسب احتمال آتشسوزی به دو بخش (Division) تقسیم میشوند که عبارتاند از:
اگر طبق قسمت اول کد، محیط کاری یک تجهیز جز کلاسهای ۱ و ۲ باشد، باید نوع گاز و یا گرد و غبار قابل اشتعال مشخص شود. طبق جدول زیر، استاندارد NEC500 محیطهای صنعتی را بر حسب نوع گازها و غبارهای خطرناک، به ۲ کلاس تقسیم میکند.
کلاسبندی منطقه | زیرگروه گازی |
کلاس ۱ | گروه A: محیطی که در آن گاز استالین وجود دارد.
گروه B: محیطی که در آن گاز هیدروژن وجود دارد. گروه C: محیطی که در آن گاز اتیلن وجود دارد. گروه D: محیطی که در آن گاز پروپان وجود دارد. |
کلاس ۲ | گروه E: محیطی که در آن غبار فلز وجود دارد.
گروه F: محیطی که در آن گرد و غبار زغالسنگ (خاکستر) وجود دارد. گروه G: محیطی که در آن گرد و غبار ناشی از غلات وجود دارد. |
اگر دمای یک محیط خطرناک افزایش یابد، گازهای موجود در آن بدون نیاز به فعالکننده، شعلهور میشوند. حداقل درجه حرارتی که در یک فضای قابل انفجار و بدون نیاز به جرقه میتواند باعث ایجاد آتشسوزی شود را درجه حرارت خود اشتعالی مینامند. برای جلوگیری از انفجار و آتشسوزی، دمای تمام تجهیزات در حین کار باید از درجه حرارت خود اشتعالی کمتر باشد. طبق جدول زیر، برای مشخص کردن حداکثر درجه حرارت کار یک تجهیز یا ماشین گروههایی تعریف شده است. در هر گروه، حداکثر درجه حرارت روی سطح تجهیز، در بدترین شرایط دمایی عبارتاند از:
کد دما | T1 | T2 | T2A | T2B | T2C | T2D | T3 | T3A | T3B | T3C | T4 | T4A | T5 | T6 |
درجه حرارت | ۴۵۰ | ۳۰۰ | ۲۸۰ | ۲۶۰ | ۲۳۰ | ۲۱۵ | ۲۰۰ | ۱۸۰ | ۱۶۵ | ۱۶۰ | ۱۳۵ | ۱۲۰ | ۱۰۰ | ۸۵ |