در این مقاله از گروه فنی مهندسی الکترونت اصول شینه کشی استاندارد را می آموزیم و جداول جریان مجاز شین های مسی و سایز شینه و محاسبات شمش مسی و آلومینیومی ارائه میگردد. برای اطلاع از جدول محاسبه و انتخاب سطح مقطع و استانداردهای شمش کشی مسی و آلومینیومی، طریقه محاسبه میزان جریان و آمپراژ شمش مسی، شمش کشی تابلو برق با ما همراه باشید.

جدول آمپر/محاسبات/جریان دهی مجاز/محاسبه وزن/سایز/امپراژ/انتخاب و استاندارد شمش و شینه مسی تابلو برق

آموزش شمش کشی تابلو برق: در این مقاله اصول شینه کشی استاندارد را می آموزیم و جداول جریان مجاز شین های مسی و سایز شینه و محاسبات شمش مسی و آلومینیومی ارائه میگردد. در زیر جدول سایز شینه ، وزن شینه و جریان مجاز شین های مسی جهت محاسبات باس بار تابلو برق آمده است:

در زیر جدول سایز شینه  ، وزن شینه و جریان مجاز شین های آلومینیومی جهت محاسبات باس بار تابلو برق آمده است:

جدول محاسبه استاندارد جریان مجاز/انتخاب/آمپر و سایز شمش یا شینه های مسی تابلو برق

آموزش شینه کشی یا شینه بندی تابلو برق: مقادیر دقیق طراحی شینه تابو برق را طبق استانداردهای iec در زیر بیان میکنیم:(جمع آوری شده توسط شرکت legrand)

- استانداردهای شمش کشی شین اصلی یا باس بار(Busbar) و توزیع(Distribution): (کتاب12راهنمای قدرت 2009)

مبحث حفاظت (باسبار پروتکشن) و کنترل مدارات الکتریکی، مباحث اصلی تابلوهای توزیع می باشند. تنظیم تهیزات توزیع نیازمند انتخاب تعداد خروجی ها، سطح مقطع ، نوع هادی و روش اتصال آنها و چک کردن شروط عملیاتی ظرفیت آمپر دهی، اتصال کوتاه، ایزولاسیون و... در شکل های مختلف می باشد. توزیع بوسیله بلوکها یا شینه های فرعی توزیع (ماکزیمم 400A) یا شین های اصلی (250A-4000A) انجام میشود.

برای استعلام قیمت، خرید، فروش،ابعاد و جدول جریان شیم مس نول تابلو برق با الکترونت تماس بگیرید.

- توزیع و استانداردهای اصول شینه کشی حرفه ای: توزیع میتواند بوسیله مدارات قدرت حفاظت شده از یک مدار واحد گرفته شود ، طبق شکل فوق. توزیع بوسیله شین اصلی یا باس بار (صاف یا C شکل مسی یا آلومینیومی) یا بوسیله بلوک های توزیع پیش ساخته( بلوک های توزیع قدرت ، ماژولی و ترمینالی) انجام گیرد.

طبق استاندارد یک قطعه تامین کننده حفاظت در برابر اتصال کوتاه و اضافه بار باید در نقطه ای که تغیر سطح مقطع عرضی یا تغیر نوع یا روش نصب یا ترکیبی که موجب کاهش ظرفیت حمل جریان داریم نصب گردد.(IEC60364-4-43)

باس بار در بالای تابلو با دو شمش در هر فاز

انشعاب از شینه باس بار بوسیله شمش آلومینیومی با سطح مقطع C

خط انشعاب باس بار میتواند وسیله حفاظتی (باسبار پروتکشن) نداشته باشد ولی دو شرط دارد:

1. S2
2. L<3m

بلوک توزیع ماژولی

توزیع بوسیله شینه اصلی

آموزش اصول شینه کشی/بندی تابلو برق

- قوانین وضع شده برای شین های توزیع:

1- خلاصه چکاپ حرارتی بار: برای کابلهای ایزوله و سیمها ، زمان شکست حاصل از اتصال کوتاه نباید طولانی تر از زمان حد حرارتی کابلها شود. چکاپ این شرط بوسیله فرمول حد حرارتیK2S2 که هادی میتواند تحمل کند محقق میشود. که باید بزرگتر از حد حرارتی I2t که قطعه حفاظتی اجازه به عبور جریان میدهد باشد.

2- چکاپ شرایط حفاظتی خطوط انشعابی با ملاحظه محدودیت دمایی: در خطوط انشعابی کوچکتر از مقطع عرضی شینه (S21 باشد. مقادیر حد حرارتی مجاز K2S2 میتواند براحتی محاسبه شود بوسیله مقادیر K ارائه شده در جدول زیر.

جدول مقادیر K و نوع عایق:

مقادیر ماکزیمم انرژی مجاز بوسیله دستگاهها در قالب شکل ها (مثلا 55000A2S) برای ماژول ها با ماکزیمم توان 32A یا در شکل محدودیتهای منحنی  ارائه میشوند (اطلاعات بیشتر در کتاب5).

3- چکاپ شروط حفاظتی بوسیله قانون سه پهلو(مثلث): المان حفاظتی در مقابل اتصال کوتاه(بریکر یا فیوز) P1 نصب شده در خط اصلی A برای حفاظت موثر از شاخه S2  با طول برابر با شینه اصلی S2 نباید از طول معینی تجاوز کند. این بوسیله قانون مثلث محاسبه و مطرح می شود. بیشترین طول L1 از هادی با سطح مقطع S1 برابر با حفاظت مدار AB که در برابر اتصال کوتاه بوسیله P1 نصب شده در نقطه A حفاظت شده است .

بیشترین طول L2 از هادی با سطح مقطع S2 برابر با بخشی از مدار AM که در برابر اتصال کوتاه بوسیله P1 محافظت شده است. این طول ماکزیمم برابر است با حداقل مقدار اتصال کوتاه برای عنصر محافظ P1 که میتواند حفاظت کند.(کتاب 4)

S1 وابسته به سطح مقطع باس بار(هادی) اصلی و S2 وابسته به شاخه فرعی میباشد. ماکزیمم طول شمش مسی فرعی با سطح مقطع S2 که در برابر اتصال کوتاه محافظت شده بوسیله P1 نصب شده در نقطه A نشان داده شده در بخش ON . این مورد میتواند نشان دهد که طول حفاظت شده از شینه فرعی کاهش یافته است. 

از این رو دور از نقطه اتصال که محافظت شده توسط P1 است ، وابسته به ممانعت از هر قسمت بالایی کوچکتر از S2 در بخش بالای مثلث B است. این متد میتواند به قطعه محافظ اتصال کوتاه اعمال شود که این دو حفاظت در برابر اضافه بار جداگانه ، برابر طول قطعه P2 که بطور موثر لاین S2 را حفاظت میکند تامین میکند و هیچگونه اتصالی بین A و O نیست.

4- قانون 3 متر اعمالی به قطعه محافظ اضافه بار: هنگامی که P1 اضافه بار ندارد تابع حفاظت یا خصوصیتش با حفاظت اضافه بار شمش S2 سازگار نیست(مدارات خیلی طولانی ، کاهش عمده سطح مقطع). این ممکن است برای افزایش طول مسیر P2 تا 3 متر از مبدا O ، از آخرین اتصال با طول برابر وجود ندارد.

اتصال خروجی یا سوکت قدرت در این بخش شین اصلی و ریسک اتصال کوتاه ، آتش یا آسیب تا حد مینیمم برای این بخش کاهش یافته است. (از ایزولاسیون هادی قوی یا پوشش ، جدا از قطعات داغ و آسیب زننده استفاده کنید).

5- باستثناء حفاظت در برابر اضافه بار: دیاگرام های بالا سه مثال از اتصال های خروجی (S1,S2,S3) را نشان میدهد که ممکن است  حفاظت اضافه بار را تامین نکند.

- سیستم باس بار S2 بطور موثر در برابر اضافه بار بوسیله P1 حفاظت شده و سیستم شمش اصلی ، اتصال خروجی یا سوکت های قدرت ، بالای P2 ندارد.

- شمش باس بار S3 جریان اضافه بار احتمالا ندارد. و سیستم شمش اصلی ، مسیر خروجی یا سوکت قدرت بالای P3 ندارد.

- شینه باس بار S4 برای تماس ، کنترل و سیگنال دهی ساخته شده است که نمونه مشابه آن کار میکند. سیستم شمش اصلی هیچ خروجی و سوکت قدرتی در بالای P4 ندارد.

فرمول محاسبه تقریبی سطح شینه

- اندازه شمش ها: شینه کشی ، ستون فقرات تابلوی توزیع برق است. شمش باس بار اصلی و فرعی انرژی را توزیع میکند. شینه ها میتوانند بصورت مسی یا آلومینیومی تولید شوند. شمش های مسی مسطح تا 4KA مورد استفاده دارند. انعطاف عالی دارند اما نیاز به براده برداری دارند.(ص26) شینه های آلومینیومی C شکل میباشند. 

اتصالات بدون سوراخ کاری و با چکش های مخصوص متصل میشوند و تا 1600A یا 3200A بوسیله دوبل کردن مورد استفاده دارند. خصوصیات مکانیکی یا الکترونیکی ساپورت های شمش ها ، و ایجاد سختی با مسافت نصب ماکزیمم ، این اطمینان را میدهد که ایزولاسیون بین قطب ها و شمش هایی که میتوانند در برابر نیروی الکترودینامیکی مقاومت کنند بدرستی انجام شده است.

قیمت، محاسبات و سطح مقطع باسبار مس - مسی برق چیست

-محاسبه سطح مقطع مفید شینه یا باس بار: محاسبه سطح مقطع مفید شمشها طبق جریان مصرفی ، شاخص حفاظت بار و پس از چکاپ تحمل حرارتی اتصال کوتاه میباشد. جریانهای نامی مطابق با تعریف استاندارد شمش کشی IEC-60947-1 با کاربرد در شرایط معمولی برای افزایش دمای dt از شمشها بدون تجاوز از 65 درجه سانتی گرادمیباشند.

تست حرارتی برای شمش کشی 10*120*3 در هر فاز 

- جریانها طبق استاندارد IEC60947-1 :

Ie:جریان نامی شینه با ملاحظه تهویه طبیعی یا در تابلو های با شاخص حفاظت IP>=30 (دمای داخل تابلو >=25درجه سانتیگراد)

Ithe: جریان حرارتی در فضای بسته مطابق شرایط سخت تر. تابلو برق کاملا بسته ، به حرکت هوا اجازه نمیدهد.بعنوان شاخص حفاظت IP بیشتر از 30 (دمای داخلی >= 50 درجه)

شمش های موازی:

ظرفیت حمل جریان در N شمش مسی یا آلومینیومی کمتر از N دفعه از ظرفیت حمل جریان در یک شمش است.  N را از 1/6 تا 1/8برای دو شمش و 2/2 تا 2/4 برای سه شمش و 2/7 تا 2/9 برای چهار شمش استفاده کنید. شمش های پهن تر ضریب N بیشتری دارند. شینه های مسی هرچه سخت تر باشند سردتر و متقابلا مقاومت القایی بیشتری دارند. چگالی جریان ثابت نیست زیرا برای شمش های کوچک 3A/mm^2 و برای شمش های بزرگ 1 است.

1- شینه آلومینیومی بشکل C با ساپورت یا مقره های شمش به شماره 67/68/69/66 373:

شمش های هم راستا با ساپورت 66/67  373

شمشهای پله ای با ساپورتهای 68/69  373

جدول جریان مجاز و سطح مقطع شمشهای آلومینیومی

توضیح:

• Ie جریان نامی شمشها در تابلوی دارای تهویه
•  Ithe جریان شمشها در تابلوی بدون تهویه و یا جاهای خیلی گرم
•  CROSS SECTION اندازه(سطح مقطع) شمش

2- شمش مسی سخت:

1-2- نصب شمش ها لب به لب ساپورتهای شماره 10/15/20/21/23 373 :

شمش کشی پله ای با کابل غلاف

جدول جریان مجاز/امپراژ و سایز شینه های مسی سخت صاف - نصب شده روی لبه (عمودی)

توضیح:

•  Ie جریان نامی شینه ها در تابلوی دارای تهویه
• Ithe جریان شینه در تابلوی بدون تهویه و یا جاهای خیلی گرم
•  DIM اندازه(سطح مقطع) شینه

2-2- نصب شینه بصورت لب به لب (عمودی) با ساپورت شماره 25/24 373 شینه مسی سخت با ضخامت  5mm 

نصب شمشها بر روی لبه بصورت افقی و عمودی با ساپورت یا بستهای افقی

ساپورتها به شماره فنی 24 373 میتوانند جهت عبور جریان بسیار زیاد استفاده شوند(تا 4000A در تابلو برق IP55 و XL3 4000)

جدول انتخاب جریان مجاز و سایز شمشهای مسی تخت سخت با ضخامت 5mm

ساپورتهای ایزولاسیون نوعی مقره است جهت جایگزاری شینه ها بر روی لبه جهت کاهش فضا و مورد استفاده برای شینه با ضخامت 5 و 10 میلیتر

1تا 4 شینه 5 میلیمتری بر روی هر فاز

1 تا 3 شینه 10 میلی متری روی هر فاز

جدول جریان دهی مجاز محاسبه سطح مقطع شینه های مسی صاف سخت با ضخامت 10mm بر حسب آمپر

! نصب عمودی شمشها جهت خنک سازی بهتر است لذا ظرفیت عبور جریان آنها بیشر است.

3-2- نصب شینه ها بصورت تخت روی ساپورت با شماره 24/25 373:

نصب شینه ها بصورت تخت و افقی و ساپورتها بصورت عمودی

جدول محاسبات سایز شینه های مسی سخت با ضخامت 5 میلیمتر

جدول امپراژ شینه های مسی سخت با ضخامت 10 میلیمتر

3- آمپر شینه های مسی نرم

جدول آمپر شینه های مسی نرم

1- چکاپ حدود مجاز حرارتی و2- محاسبه فاصله مجاز میان ساپورتها در صفحه 14 کتاب اصلی(در صورتی که فردی اقدام به ترجمه نمود ،لطفا جهت ارائه به جامعه مهندسان با ما به اشتراک بگزارید.)

4- فاصله مجاز میان ساپورت یا مقره ها طبق شکل زیر برحسب جریان پیک

ماکزیمم فاصله D برحسب میلیمتر در ساپورت و مقره های تکی شینه ها(E قابل تنظیم)

ماکزیمم فاصله D بین ساپورت و مقره های چندتایی با شماره 96 373 و 10/15/32/36 374(E ثابت)

ماکزیمم فاصله D بین ساپورتهای چندتایی با شماره 21/21 373 (E ثابت 75 میلیمتر)

ماکزیمم فاصله D برای ساپورتهای چندتایی با شماره 22/23 373(Eثابت 75 میلیمتر)

ماکزیمم فاصله D بین مقره یا ساپورتهای چندتایی با شماره 24/25 373 با شینه های با سطح مقطع 5 م م

ماکزیمم فاصله D بین ساپورتهای چندتایی با شماره 24/25 373 با شینه های با سطح مقطع 10 م م

ماکزیمم فاصله D بین ساپورتهای چندتایی با شماره 66/67 373 و 68/69 373

کابلهای متصل شده به شینه های آلومینیومی با سطح مقطع C با مته و چکش مخصوص

تاثیر میدان شینه ها بر روی هم و محاسبات عایق ها در صفحه 22 کتاب

آموزش اصول شینه کشی تابلو برق:

1- حداقل اندازه اتصال شینه ها روی هم جهت انشعاب یا تغیر مسیر:

طبق شکل فوق اندازه Sc باید 5 برابر Sb باشد.

طبق شکل فوق اتصال شمش انشعاب یا توزیع میتواند کوچکتر از 5 برابر Sb باشد.

اتصال صحیح

اتصال غلط

2- میزان فشار مجاز اتصال شمش مسی:

برای سفت کردن اتصالات شینه های مس باید حتما میزان سفت کردن پیچهای اتصالات شمشهای مسی روی هم با آچار ترکمتر(TORQUE) انجام گیرد. وگرنه جریان نقطه ای پدیدار میشود و موجب آتش گرفتن تابلو برق میشود.

جدول مقادیر حداقل و میزان سفت کردن پیچهای شینه های مسی بر حسب نیوتون متر

بکار بردن یک رنگ و عایق سخت هر اتلافی را نشان میدهد. و همچنین میتواند استفاده شود برای چکاپ میزان سفتی که بطور صحیح انجام شود.

طریقه اتصال شمش 120*10 برای جریان 4000A

دو اتصال در یک نقطه از شمش مسی اصلی 120*10 بوسیله یک شینه مسی 100*10 (3200A) و یک شمش مس 80*10 (2500A)

شمش آلومینیومی(شمش های نرم مستقیما متصل میشوند و نیازی به واشر و اسپیسر نیست.)

واشر ، وسیله هایی جهت جلوگیری از اتلاف

- خم کردن و اتصال شینه ها:

4-برش و خم کاری شینه مسی: ص30

5-خم کاری شینه: ص30

- شکل دهی و اتصال شمشهای نرم: شینه های مسی نرم در جاهایی که امکان شکل دهی شمش های سخت جهت عبور میان قسمتهای مختلف تابلو وجود ندارد استفاده میشوند. جدول جریان نامی شمش های مسی نرم:

انتقال دهنده های جریان(CT):

ct وسیله ای جهت اندازه گیری جریان شمشها و کابلها است. این وسیله بگونه ای نصب میگردد که شمش و یا کابلها از داخل آن عبور کنند. ct بوسیله میدان الکترومغناطیسی حاصل از میزان جریان عبوری از شمشها میزان جریان را معمولا به 0-5 آمپر و در بعضی 0-1 آمپر تبدیل می کند. این ضریب تبدیل ct ها بر روی آنها نوشته شده است. مثلا ct 1000/5 جریان 0 تا هزار آمپر را به 0 تا پنج آمپر تبدیل میکند تا برای وسایل اندازه گیری قابل خواندن باشد.

جدول انواع ct ها در شکل زیر آمده است:

- بلوکهای آماده جهت توزیع:

- خصوصیات ماژول ها یا بلوکهای توزیع:

1- جریان نامی: جریان ورودی In باید بزرگتر و مساوی جریان المان حفاظتی It و مجموع جریانهای عبوری از شاخه های توزیع باشد.

در جاهایی که بار کامل یا full load نداریم جریان بریکر اصلی میتواند کوچکتر از مجموع جریان نامی بریکرهای شاخه های فرعی باشد.

2- مقادیر مجاز اتصال کوتاه: بلوک یا شینه توزیع باید در مدت یک ثانیه تحمل حرارتی جریان Icw(ظرفیت حمل جریان) را داشته باشد . مقدار پیک جریان (Ipk) باید با جریان بلوک توزیع همخوانی داشته باشد.این جریان باید بیش از حد جریان بریکر اصلی باشد. تا در مواقع اتصال کوتاه بخوبی عمل کند.

3- مقادیر عایق کاری شمش (شیرینگ): ولتاژ نامی عایق Ui باید بزرگتر یا مساوی ولتاژ نامی کاری باشد. ولتاژ قابل تحمل لحظه ای Uimp باید در حد مجاز ولتاژ ، هنگام برخورد صاعقه باشد.

4- روشهای اتصال:

•  اتصال مستقیم
• اتصال بوسیله ترمینال

- متعادل کردن بار: بار باید متعادل باشد تا جریان نول صفر شود ولی در عمل این اتفاق نمی افتد. پس باید تا حد امکان پس از طراحی و ساخت تابلو توزیع ، در محل نصب نیز دقت شود که بار بصورت متوازن روی فازها قرار گیرد. تا هر سه جریان I1 , I2 و I3 با هم برابر شوند. سطح مقطع نول باید با فاز برابر باشد.

رنگ شینه فازها

رنگ شینه ها  مانند کابل ها می باشد. در ایران رنگ شینه L1 قرمز ، شینه L2 زرد ، شینه L3 به رنگ آبی و رنگ شینه نول مشکی میباشد. ولی طبق استانداردهای IEC رنگ شینه ها به ترتیبی که گفته شد قهوا ای ، مشکی ، نارنجی و آبی می باشد و در سیستم تک فاز قهوه ای و آبی می باشد. کابل ارت زرد  سبز می باشد ولی شینه ارت معمولا رنگ و عایق ندارد.

شمش نول چیست

شمش نول ، شینه ای است که حامل جریان نول می باشد. شینه نول معمولا بهمراه شین ارت در کف تابلو نصب میگردند. شین ارت میتواند خم شود و مستقیما کف تابلو پیچ شود ولی شین نول بر روی مقره نول نصب میگردد. سایز شین های نول و ارت هم اندازه با شین فاز می باشد. در بار های روشنایی اگر از لامپ فلور سنت استفاده شود ، جریان باسبار روشنایی شینه نول از فاز ها ممکن است بیشتر نیز شود و فقط در بارهای موتوری جریان نول کمتر است.

جهت استعلام قیمت و خرید شینه، شمش، باس بار با بخش فروش ما تماس حاصل نمایید. با تشکر از مطالعه شما، گروه فنی مهندسی الکترونت در حال فعالیت در زمینه اتوماسیون صنعتی، طراحی، اجرا و تعمیرات انواع تابلو برق و تعمیرات برد های صنعتی در سراسر کشور می باشد.