گزارش آگهی/ علت افت ولتاژ تابلو برق معمولاً به عواملی مانند: انتخاب نامناسب سطح مقطع کابل، طول زیاد مسیر انتقال، اتصالات نامناسب، بارگذاری بیش از ظرفیت، عدم تعادل فازها و مشکلات شبکه توزیع مربوط است.

این پدیده می تواند باعث اختلال در عملکرد PLC، کنتاکتورها، درایوها و موتورهای الکتریکی شود و در شرایط شدید، به تجهیزات صنعتی آسیب برساند. برای شناسایی دقیق مشکل، باید ولتاژ ورودی و خروجی، جریان مصرفی و وضعیت اتصالات بررسی شود. آشنایی با اصول صفر تا صد عیب یابی تابلو برق صنعتی به تکنسین ها کمک می کند منشأ ایراد را به درستی تشخیص دهند.

۱۰ علت اصلی افت ولتاژ تابلو برق

در این بخش به مهم ترین دلایل افت ولتاژ تابلو برق اشاره می کنیم:

۱. انتخاب نامناسب سطح مقطع کابل ها و هادی ها

کابل با سطح مقطع کمتر از مقدار موردنیاز، مقاومت الکتریکی بیشتری دارد و هنگام عبور جریان، افت ولتاژ و تلفات حرارتی افزایش پیدا می کند. این مسئله به خصوص در تابلوهایی که موتورهای پرقدرت یا چند مصرف کننده هم زمان دارند، اهمیت دارد.

نشانه و تشخیص: کاهش ولتاژ در خروجی تابلو، افزایش دمای کابل و اختلاف محسوس ولتاژ ابتدا و انتهای مسیر از نشانه های مهم هستند. جریان بار، سطح مقطع، جنس هادی و شرایط نصب باید بررسی شوند.

راهکار: محاسبه سطح مقطع براساس جریان طراحی، طول مسیر، دمای محیط، نحوه نصب و افت ولتاژ مجاز انجام شود. افزایش سطح مقطع بدون بررسی ظرفیت ترمینال ها و تجهیزات حفاظتی کافی نیست.

جدول نکات کلیدی نصب تابلو برق به نقل از تولچی؛ مرجع تخصصی خرید تجهیزات برق و اتوماسیون صنعتی:

۲. طول زیاد مسیر انتقال برق و افزایش مقاومت کابل

هرچه طول کابل بیشتر شود، مقاومت الکتریکی مسیر نیز افزایش پیدا می کند. حتی کابل دارای سطح مقطع مناسب ممکن است در مسیرهای طولانی، افت ولتاژ قابل توجهی ایجاد کند. این مشکل در کارخانه هایی که تابلو اصلی از ماشین آلات فاصله زیادی دارد، رایج است.

نشانه و تشخیص: اختلاف ولتاژ در ابتدای مسیر و پایانه مصرف کننده، به ویژه هنگام افزایش بار، نشان دهنده افت مسیر است. اندازه گیری هم زمان ولتاژ دو نقطه در شرایط بار مشابه ضروری است.

راهکار: نزدیک کردن تابلو فرعی به مصرف کننده، استفاده از هادی با سطح مقطع مناسب و طراحی مجدد مسیر از روش های اصولی هستند.

۳. شل بودن اتصالات و نقاط اتصال الکتریکی

اتصال شل، سطح تماس مؤثر را کاهش داده و مقاومت تماسی ایجاد می کند. عبور جریان از این مقاومت علاوه بر افت ولتاژ، گرمای موضعی تولید می کند. ادامه این وضعیت ممکن است موجب سوختگی ترمینال، ذوب عایق و حتی آتش سوزی شود.

نشانه و تشخیص: تغییر رنگ ترمینال، بوی سوختگی، صدای غیرعادی و افزایش دمای یک اتصال از نشانه های مهم هستند. تصویربرداری حرارتی و بررسی افت ولتاژ دو طرف اتصال تحت بار، روش های مناسبی هستند.

راهکار: اتصال باید پس از ایمن سازی مدار، از نظر گشتاور مجاز سازنده، سلامت کابلشو و کیفیت سطح تماس بررسی شود. سفت کردن اتصالات زنده خطرناک است.

۴. بارگذاری بیش از ظرفیت مجاز تابلو برق

وقتی مجموع جریان مصرف کننده ها از ظرفیت طراحی تابلو، شینه ها یا مسیر تغذیه فراتر می رود، جریان بالا باعث افزایش افت ولتاژ می شود. در چنین شرایطی، تجهیزات حفاظتی نیز ممکن است به صورت مکرر عمل کنند.

نشانه و تشخیص: گرم شدن شینه ها، افزایش جریان ورودی، افت ولتاژ در ساعات کاری شلوغ و قطع کلید اصلی از نشانه ها هستند. جریان هر فیدر باید با کلمپ متر اندازه گیری و با ظرفیت نامی تجهیزات مقایسه شود.

راهکار: توزیع مجدد بار، مدیریت زمان روشن شدن مصرف کننده ها و طراحی فیدر مستقل برای بارهای پرمصرف ضروری است.

۵. عدم تعادل بار بین فازهای سه گانه

توزیع نامناسب مصرف کننده های تک فاز بین فازهای L1، L2 و L3 باعث نامتعادلی جریان می شود. در نتیجه، افت ولتاژ فازها یکسان نیست و در سیستم چهار سیمه ممکن است جریان نول نیز افزایش پیدا کند.

نشانه و تشخیص: تفاوت ولتاژ فاز به نول، اختلاف جریان فازها و عملکرد نامنظم تجهیزات سه فاز از نشانه ها هستند. اندازه گیری هم زمان ولتاژ و جریان هر سه فاز، میزان نامتعادلی را مشخص می کند.

راهکار: مصرف کننده های تک فاز باید به صورت اصولی بازتوزیع شوند. همچنین سلامت هادی نول، اتصالات و بارهای غیرخطی بررسی شود.

۶. جریان راه اندازی موتورهای الکتریکی و بارهای القایی

موتورهای القایی هنگام راه اندازی، جریانی بیشتر از جریان نامی خود دریافت می کنند. این جریان بالا، امپدانس شبکه و کابل را تحت تأثیر قرار داده و افت ولتاژ لحظه ای ایجاد می کند. در کارخانه، راه اندازی هم زمان چند موتور می تواند این وضعیت را تشدید کند.

نشانه و تشخیص: کم نورشدن چراغ ها، قطع موقت PLC، افت ولتاژ بوبین کنتاکتور و تأخیر در شتاب گیری موتور از نشانه ها هستند. ثبت شکل موج ولتاژ و جریان با آنالایزر کیفیت توان، زمان و شدت رخداد را مشخص می کند.

راهکار: استفاده از سافت استارتر، درایو فرکانس متغیر یا راه اندازی مرحله ای می تواند جریان هجومی را مدیریت کند. انتخاب کنتاکتور نیز باید با توجه به جریان و رده کاری موتور انجام شود؛ برای بررسی گزینه ها می توان مطلب ۱۵ تا از بهترین کنتاکتورهای بازار ایران را بررسی نمود.

۷. فرسودگی، اکسیداسیون و خوردگی  شینه ها

رطوبت، آلودگی صنعتی، حرارت و واکنش های شیمیایی می توانند سطح شینه ها و اتصالات را تخریب کنند. لایه اکسیدی یا خوردگی، مقاومت تماس را افزایش داده و در نتیجه افت ولتاژ و گرمایش موضعی به وجود می آورد.

نشانه و تشخیص: تغییر رنگ فلز، خوردگی، آثار جرقه و نقاط داغ از نشانه های قابل مشاهده هستند. بررسی ظاهری، ترموگرافی و اندازه گیری افت ولتاژ روی اتصال، روش های تشخیصی محسوب می شوند.

راهکار: تعویض قطعات آسیب دیده، پاک سازی اصولی سطوح اتصال و استفاده از تجهیزات مناسب محیط نصب ضروری است. ساختار شینه ها و قطعات داخلی در مطلب اجزای تابلو برق صنعتی از شینه تا PLC؛ بررسی کامل کاربرد و عملکرد قطعات بررسی شده است.

۸. انتخاب نامناسب ترانسفورماتور

ترانسفورماتوری که ظرفیت آن متناسب با بار واقعی انتخاب نشده باشد، در زمان افزایش مصرف با جریان بالاتر و افت ولتاژ بیشتری مواجه می شود. امپدانس ترانسفورماتور نیز در افت ولتاژ زیر بار نقش دارد.

نشانه و تشخیص: افت هم زمان ولتاژ چند تابلو، افزایش دمای ترانس و کاهش ولتاژ ثانویه هنگام بارگیری از نشانه های مهم هستند. جریان، توان ظاهری، ولتاژ دو طرف و درصد امپدانس ترانس باید بررسی شوند.

راهکار: ظرفیت ترانس باید با توجه به توان ظاهری، ضریب هم زمانی، رشد بار و شرایط بهره برداری تعیین شود. بررسی قیمت ترانس جبران افت ولتاژ بدون محاسبه بار و مشخصات فنی، تصمیم مهندسی محسوب نمی شود.

۹. ضریب توان پایین و بارهای راکتیو

بارهای القایی مانند موتور و ترانسفورماتور، توان راکتیو مصرف می کنند. ضریب توان پایین باعث افزایش جریان موردنیاز برای انتقال توان اکتیو می شود و در نتیجه افت ولتاژ مسیر افزایش می یابد.

نشانه و تشخیص: جریان بالا نسبت به توان مفید، افزایش توان راکتیو و ثبت ضریب توان نامناسب در قبض برق، از نشانه ها هستند. آنالایزر کیفیت توان برای بررسی ضریب توان و هارمونیک ها کاربرد دارد.

راهکار: جبران سازی توان راکتیو با بانک خازنی متناسب می تواند جریان شبکه را کاهش دهد. بااین حال، جبران افت ولتاژ با خازن همیشه مؤثر نیست؛ زیرا خازن جایگزین کابل مناسب یا رفع اتصال معیوب نمی شود. 

۱۰. مشکلات شبکه توزیع برق و کیفیت نامناسب ولتاژ ورودی

بارگذاری زیاد فیدر، ضعف شبکه، اتصالات معیوب بالادست و خطاهای سیستم توزیع می توانند چنین وضعیتی ایجاد کنند.

نشانه و تشخیص: افت هم زمان ولتاژ در چند تابلو، تغییرات ولتاژ در ساعات مختلف و تکرار مشکل بدون تغییر بار داخلی از نشانه ها هستند. ثبت طولانی مدت ولتاژ ورودی با آنالایزر کیفیت توان، راه تشخیص است.

راهکار: اطلاعات اندازه گیری، زمان رخداد و مشخصات بار برای پیگیری افت ولتاژ برق به شرکت توزیع ارائه شود. علت افت ولتاژ برق شهر در ساعات اوج مصرف ممکن است افزایش تقاضای منطقه باشد. افت ولتاژ برق شهری باید از ایراد داخلی تأسیسات تفکیک شود.

جدول تشخیص علت افت ولتاژ و راهکار پیشنهادی

جمع بندی؛ چگونه از افت ولتاژ تابلو برق جلوگیری کنیم؟

تعویض تصادفی تجهیزات یا نصب خازن بدون محاسبه، لزوماً مشکل را برطرف نمی کند. بهترین راهکار، شناسایی نقطه ایجاد افت و اجرای اصلاحات متناسب با علت فنی آن است.

انتهای پیام