انتخاب بین دستگاه‌های توزیع ولتاژ متوسط داخلی و خارجی تنها یک تصمیم مربوط به برنامه‌ریزی فضایی نیست. این موضوع بر طراحی قاب، کنترل دمای، محافظت از رطوبت، فrequency نگهداری، هزینه نصب و اعتمادپذیری بلندمدت تأثیر می‌گذارد. انتخاب مناسب، تجهیزات را با محیط مطابقت می‌دهد تا سیستم‌های دستگاه‌های توزیع الکتریکی شما بتوانند افراد، دارایی‌ها و توزیع برق را بدون آسیب‌پذیری از گرما، غبار، باران، خوردگی یا ترکیدگی، محافظت کنند.
تفاوت اصلی بین دستگاه‌های توزیع ولتاژ متوسط داخلی و خارجی چیست؟
تفاوت اصلی، محافظت از محیط است. دستگاه‌های توزیع ولتاژ متوسط داخلی برای نصب درون یک اتاق کنترل شده‌ی الکتریکی ساخته شده‌اند، در حالی که دستگاه‌های خارجی برای تحمل شرایط آب و هوایی، نور خورشید، رطوبت، ذرات پخش‌شده‌ی باد، تغییرات دمایی و گاهی هوا‌های خورنده ساخته می‌شوند. هر دو می‌توانند همان عملکردهای اصلی الکتریکی را انجام دهند، اما قاب‌ها، تهویه، پشتیبانی عایق‌بندی، لوازم جانبی و نیازهای نگهداری آن‌ها بسیار متفاوت است.
تجهیزات داخلی معمولاً به ساختمان اطراف آن وابسته‌اند. یک اتاق تمیز، خشک و با کنترل دمای، به حفظ قطع‌کننده‌ها، باربرها، رله‌ها، مترها، پایانه‌های کابل‌ها و سیستم‌های عایق‌بندی کمک می‌کند. تجهیزات خارجی باید مرز محافظتی خود را خودشان ایجاد کنند، که به معنای قاب‌های سنگین‌تر، پیچ‌های محکم، گرم‌کن‌ها، سیستم‌های آب‌ریزی، مواد مقاوم در برابر UV و پایانه‌های مقاوم در برابر خوردگی است.
به همین دلیل است که تفاوت بین دستگاه‌های توزیع ولتاژ متوسط داخلی و خارجی باید در مراحل اولیه پروژه ارزیابی شود، نه بعد از تکمیل نمودار یک‌خطی. موقعیت مکانی، بسیاری از انتخاب‌های عملی را تعیین می‌کند که بر عمر خدمت و امنیت تأثیر می‌گذارد.
تفاوت‌های طراحی و ساخت که مهم هستند
دستگاه‌های توزیع داخلی معمولاً با دسترسی آسان‌تر، جریان هوای تمیزتر و محافظت محیطی کمتری طراحی می‌شوند. قاب‌ها ممکن است دارای بازوهای تهویه باشند، زیرا اتاق اطراف به مدیریت گرما و رطوبت کمک می‌کند. این موضوع می‌تواند بازرسی و نگهداری را ساده‌تر کند، به شرطی که اتاق الکتریکی تمیز، خشک و امن باشد.
دستگاه‌های توزیع خارجی از رویکردی ساختی مقاوم‌تر استفاده می‌کنند. کابینت‌ها معمولاً ضد باران، غبار و ذرات آلوده‌ی باد شده، محکم یا نیمه‌محکم می‌شوند. از آنجا که قاب‌های فلزی محکم می‌توانند گرما و رطوبت را در خود نگه دارند، طراحی‌های خارجی اغلب شامل گرم‌کن‌های کنترل‌شده با ترموستات، اقدامات ضد ترکیدگی، سایه‌دارکننده‌های خورشیدی، فیلترهای مناسب و مسیرهای آب‌ریزی هستند.
عوامل کلیدی طراحی عبارتند از:
- استحکام قاب:دستگاه‌های خارجی نیازمند قاب‌های مقاوم‌تر در برابر آب و هوای سخت و در‌هایی هستند که در طول زمان به طور محکم ببندند.
- جوانه‌ها و پیچ‌های بستنی:این‌ها در محیط‌های خارجی بسیار حساس هستند، زیرا یک پیچک شکسته می‌تواند رطوبت را به داخل قسمت‌های تحت ولتاژ وارد کند.
- محافظت از خوردگی:تجهیزات ولتاژ متوسط خارجی ممکن است به فولاد ضدزنگ، آلومینیوم، فولاد گالوانیزه، پوشش‌های ویژه یا سایر گزینه‌های مقاوم‌در برابر خوردگی نیاز داشته باشد، بسته به موقعیت مکانی.
- استراتژی تهویه:تجهیزات داخل ساختمان اغلب می‌توانند بیشتر به شرایط اتاق بستگی داشته باشند، در حالی که تجهیزات خارج ساختمان باید توازنی بین خنک‌کننده بودن و محافظت از آب و گرد و غبار برقرار کنند.
- کنترل شکافت:نوسانات دمای بیرونی می‌تواند حتی در صورتی که باران به طور مستقیم وارد نشود، رطوبت داخل قاب را ایجاد کند.
هدف الکتریکی همچنان مشابه است: جدا کردن مدارها، قطع خطاها، محافظت از ترانسفورماتورها و خطوط تغذیه و تأمین توزیع مطمئن. قاب و بسته‌بندی محیطی همان چیزی هستند که این دو کاربرد را از هم جدا می‌کنند.
درجه‌بندی IP و NEMA چگونه بر انتخاب تأثیر می‌گذارند؟
درجه‌بندی IP و NEMA به توصیف میزان محافظت قاب از اجزای داخلی در برابر مواد جامد، آب و تعرضات محیطی کمک می‌کند. تجهیزات شناور داخل ساختمان ممکن است از درجه‌بندی پایین‌تری برای قاب استفاده کنند زیرا تحت محافظت ساختمان قرار دارند، در حالی که تجهیزات شناور بیرونی نیازمند درجه‌بندی بالاتری هستند که مناسب باران، گرد و غبار، آب ریخته شده از لوله‌ها، خوردگی یا شرایط سخت صنعتی باشد. این درجه‌بندی‌ها باید براساس شرایط واقعی محل انتخاب شوند، نه فقط براساس اینکه تجهیزات «داخل» یا «خارج» هستند.
به عنوان مثال، سیستم‌های تجهیزات الکتریکی داخلی در یک اتاق خدماتی خشک ممکن است تنها به محافظت از تماس تصادفی و محدودی از گرد و غبار نیاز داشته باشند. در مقابل، تجهیزات بیرونی در یک زیرstations، تأسیسات فاضلاب، محل‌های ساحلی، معادن یا تالارهای تولیدی ممکن است با باران، ذرات هوایی، بخارهای شیمیایی، هوای نمکی یا چرخه‌های شدید دمایی روبرو باشند.
یک راهنمای عملی نصب تجهیزات برقی باید درجه‌بندی‌ها را به عنوان نقطه شروع در نظر بگیرد و سپس سوالاتی مرتبط با شرایط محل را بپرسد:
- آیا تجهیزات در معرض باران، برف، برف‌آبی یا نور مستقیم خورشید قرار خواهند گرفت؟
- آیا محیط گرد و غباردار، مملو از شن، مرطوب، خوردگی‌زا یا آلوده به مواد شیمیایی است؟
- آیا آب از سرشاخه‌های آبیاری، شستشوی شدید، سیلاب یا طوفان‌های بادی ناشی می‌شود؟
- آیا حشرات، موش‌ها یا پسماندهای لانه‌سازی نگرانی واقعی هستند؟
- آیا اتاق یا قاب می‌تواند در طول عمر تجهیزات دمای مناسب و رطوبت مناسب را حفظ کند؟
یکی از اشتباهات رایج این است که فرض می‌شود یک اتاق داخلی به طور خودکار شرایط مطلوبی دارد. تهویه نامناسب، نشت‌های سقف، گرد و غبار ساخت و ساز و رطوبت غیرکنترل‌شده می‌توانند یک محل داخلی را برای تجهیزات شناور ولتاژ متوسط غیردوستانه کنند. اشتباه دیگر این است که تجهیزات با درجه‌بندی بیرونی را بدون در نظر گرفتن انباشت حرارت در داخل قاب‌های مهر و موم شده انتخاب می‌کنند، به خصوص در مواردی که نور خورشید مستقیم و جریان‌های بار بالا با هم وجود دارند.
شرایط نصب بر قابلیت اعتمادپذیری بلندمدت تأثیر می‌گذارد
انتخاب تجهیزات برقی باید از شرایط بار و نیازهای محافظتی آغاز شود، اما محیط نصب تعیین‌کننده است که آیا این تجهیزات می‌توانند در طول زمان به طور مطمئن عمل کنند یا خیر. به عنوان مثال، اتاق برق یک مرکز داده ممکن است به ترتیب اولویت به دسترسی پاک، کنترل آب و هوایی، ساختار مقاوم در برابر آتش‌فشان و پنجره‌های تعمیر و نگهداری هماهنگ بدهد. یک زیرستانسیون خدمات عمومی که در معرض آب و هوایی و آلودگی قرار دارد، ممکن است به ترتیب اولویت به سلامت بسته‌بندی، مقاومت در برابر خوردگی، گرم‌کننده‌ها، سیستم‌های جریان‌آب و فاصله‌های خارجی بدهد.
نصب داخل ساختمان معمولاً نیازمند برنامه‌ریزی دقیق اتاق است. باید فضای کافی برای کار، دسترسی برای قراردادن و خارج کردن قطع‌کننده‌ها، مسیرگذاری ایمن کابل‌ها، روشنایی مناسب، اتصال به زمین، هماهنگی سیستم‌های محافظت از آتش و تهویه اتاق وجود داشته باشد. همچنین ساختمان باید ورود آب از لوله‌ها، سقف‌ها، سیستم‌های جریان‌آب و سیستم‌های فرآیندی نزدیک را محدود کند.
نصب خارج از ساختمان متغیرهای بیشتری به همراه دارد. ارتفاع پد، تثبیت، معرض باد بودن، جهت‌گیری از نور خورشید، بسته‌بندی لوله‌ها، پیشگیری از حشرات و دسترسی در شرایط آب و هوایی نامساعد همه مهم هستند. اگر محل مستعد جمع‌شدن آب، غبار پراکنده، مه نمکی یا آلودگی صنعتی باشد، این شرایط باید قبل از خرید، بر رتبه بسته‌بندی و مشخصات مواد تأثیر بگذارد.
یک چارچوب تصمیم‌گیری ساده می‌تواند کمک کند:
- انتخاب کنید تجهیزات سوئیچ‌گر داخلیوقتی اتاق برقی امن، تمیز، خشک و تحت کنترل آب و هوایی موجود است و شرایط اتاق را می‌توان به طور بلندمدت کنترل کرد.
- انتخاب کنید تجهیزات سوئیچ‌گر خارجیوقتی تجهیزات باید نزدیک به بارها، ترانسفورماتورها، زیرستانسیون‌ها یا مناطق فرآیندی قرار داشته باشند که هیچ ساختمان مناسبی در آنجا وجود ندارد.
- در نظر بگیرید تجهیزات با مقاومت در برابر شرایط خارجی در داخل ساختمانتنها وقتی محیط داخلی به شدت سخت است، مانند رطوبت بالا، غبار یا معرض شستشو قرار دارد.
- از آن دوری کنید تجهیزات با مقاومت در برابر شرایط داخلی در خارج از ساختمانمگر اینکه در یک سازه محافظتی به‌درستی طراحی‌شده قرار گیرد که واقعاً محیطی شبیه به داخل ساختمان فراهم کند.
نیازهای نگهداری و تعمیر یکسان نیستند
تجهیزات برقی داخلی و خارجی هردو نیازمند بررسی، تمیزکاری، آزمایش و ثبت مستندات به‌صورت برنامه‌ریزی‌شده هستند. با این حال، تجهیزات خارجی معمولاً نیازمند توجه بیشتری هستند زیرا محیط به‌طور مداوم به بسته‌بندی و اجزای آن حمله می‌کند. باران، معرض UV، تغییرات دمایی، غبار، حشرات و خوردگی می‌توانند مشکلات کوچک را به شکست‌های بزرگ تبدیل کنند اگر این مسائل موردتوجه قرار نگیرند.
توصیه‌های مفید برای نگهداری تجهیزات برقی عبارتند از:
- بررسی درب‌های بسته‌بندی، زاویه‌ها، قفل‌ها و جلاک‌ها.جلاک‌های خارجی می‌توانند سفت شوند، شکسته شوند، فشرده شوند یا از جای خود جدا شوند، که باعث ورود رطوبت می‌شود.
- به دنبال شکافت باشید.قطرات آب، لکه‌های زنگ‌زدگی، پنجره‌های مشاهده‌ای کدر یا بوی متعفن می‌توانند نشان‌دهنده مشکلات گرم‌کننده یا سیستم تهویه باشند.
- گرد و غبار و مواد آلوده را به دقت تمیز کنید.آلودگی می‌تواند عملکرد عایق‌گذاری را کاهش دهد و خطر ایجاد مسیرهای الکتریکی را افزایش دهد، به‌ویژه در اطراف تجهیزات ولتاژ متوسط.
- گرم‌کن‌های فضایی و ترموستات‌ها را بررسی کنید.کابینت‌های بیرونی اغلب به آن‌ها وابسته‌اند تا از انباشته شدن رطوبت داخلی جلوگیری کنند.
- به خوردگی نگاه کنید.زنگ‌زدگی سطحی، سوراخ‌های کوچک، سخت‌افزار منبسط‌شده و قطب‌های رنگ‌شده باید قبل از گسترش آن‌ها برطرف شوند.
- بادبان و فیلترها را بررسی کنید.هم اتاق‌های داخلی و هم کابینت‌های بیرونی نیازمند مسیرهای حرارتی هستند که توسط گرد و غبار، بسته‌بندی، لانه‌ها یا مواد ذخیره‌شده مسدود نشده باشند.
- ثبت‌های منظم انجام دهید.عکس‌ها، نتایج آزمایش‌ها، بررسی‌های گشتاور، اسکن‌های مادون‌قرمز و یادداشت‌های بازرسی، کشف وخامت در طول زمان را آسان‌تر می‌کنند.
نگهداری تجهیزات توزیع برق داخلی اغلب بر تمیزکاری، عملکرد مکانیکی، آزمایش رله‌ها، وضعیت قطع‌کننده‌ها، بررسی عایق‌گذاری و سلامت اتاق برق تمرکز دارد. نگهداری بیرونی هم شامل همه‌ی این‌ها است، به‌علاوه حفاظت از کابینت. هرچه محیط سخت‌تر باشد، برنامه نگهداری باید انضباط‌بخش‌تر باشد.
عایق‌گذاری و فناوری قطع‌کننده هنوز مهم هستند
محافظت از محیط زیست تنها بخشی از مشخصات است. تجهیزات توزیع ولتاژ متوسط همچنین نیازمند مقادیر مناسب قطع‌کننده، مقاومت‌های کوتاه‌مدت، مقادیر جریان پیوسته، ساختارهای تأمین قدرت کنترل، رله‌های محافظتی و سیستم‌های عایق‌گذاری هستند. فناوری‌هایی مانند قطع‌کننده‌های واقعی، عایق‌گذاری با ماده‌ای جامد، طراحی‌های عایق‌گذاری با گاز و قسمت‌های عایق‌گذاری با هوا ممکن است در کاربردهای داخلی یا بیرونی ظاهر شوند، بسته به پروژه.
نکته مهم این است که توانایی برقی و مناسب‌بودن محیطی باید با هم همکاری کنند. یک سری تجهیزات می‌تواند دارای مقادیر مناسب قطع‌کننده باشد، اما هنوز هم برای محل مناسب نباشد، اگر کابینت آن قادر به مقابله با رطوبت یا آلودگی نباشد. همچنین، یک کابینت بیرونی مقاوم نمی‌تواند مشکل یک مطالعه هماهنگی ضعیف، زمین‌کشی ناکافی یا فاصله کاری ناکافی را حل کند.
در اینجا همکاری اهمیت دارد. مهندسان، پیمانکاران، تیم‌های تاسیساتی و سازندگان باید شرایط خدماتی، مقادیر نامی، نیازهای دسترسی، استراتژی محافظت و انتظارات نگهداری را قبل از سفارش تجهیزات تأیید کنند.
خلاصه عملی برای تصمیم‌گیری بهتر در مورد تجهیزات توزیع برق
سیستم‌های توزیع برق داخل ساختمان بهترین شرایط را برای فضاهای کنترل‌شده فراهم می‌کند که تجهیزات را از عوامل آب و هوایی و آلودگی محافظت می‌کند. سیستم‌های توزیع برق خارج ساختمان طراحی شده‌اند تا تحمل شرایط سخت‌تر را داشته باشند، اما این موضوع نیازمند الزامات اضافه‌ای مانند محکم‌بندی، گرم‌کردن، پیشگیری از خوردگی، مدیریت حرارتی و بررسی‌های دوره‌ای است. بهترین انتخاب آن است که با محیط واقعی منطبق باشد، نه آنچه برچسب آسان‌تری دارد.
اگر قصد اجرای یک نصب جدید را دارید یا در حال بررسی سیستم‌های توزیع برق موجود هستید، ابتدا شرایط محل را بررسی کنید. سپس مقادیر مقاومت ظاهری، مواد ساخت، تهویه، عایق‌کاری، دسترسی و روشهای نگهداری را با آن شرایط مطابقت دهید. این رویکرد باعث کاهش خطاها و قابل پیش‌بینی، حمایت از عملکرد ایمن‌تر و کمک به این می‌شود که سیستم‌های توزیع برق ولتاژ متوسط اعتمادپذیری را ارائه دهند که برای آن طراحی شده‌اند.
