لوحة توزيع ثلاثية الأطوار

ما هي لوحة توزيع التيار ثلاثي الأطوار؟

ال لوحة توزيع كهربائية ثلاثية الأطوار هو في الواقع جهاز أساسي يساعدك على توزيع التيار الكهربائي ثلاثي الأطوار بشكل ثابت على كل دائرة كهربائية. وهو مُجهز بشكل قياسي بأجهزة حماية مثل قواطع الدائرة، وبعضها مزود أيضًا بأجهزة حماية من التسرب. يمكنه منع مخاطر التحميل الزائد أو قصر الدائرة أو التسرب في اللحظات الحرجة.

تتمثل وظيفتها الرئيسية في توزيع الكهرباء ثلاثية الأطوار بكفاءة على مختلف المناطق. عند حدوث أي عطل، تقوم بفصل التيار الكهربائي تلقائيًا لمنع تفاقمه، كما يمكنها عزل الدائرة لتسهيل الصيانة. تُستخدم هذه التقنية عادةً في الأماكن ذات الاستهلاك العالي للكهرباء، مثل المصانع والمراكز التجارية. كما أنها ضرورية للمباني السكنية التي تحتوي على معدات عالية الطاقة أو لتوزيع الطاقة الثانوي.

هيكل لوحة توزيع التيار ثلاثي الأطوار

المفتاح الرئيسي

 يُعادل هذا الجهاز الصمام الرئيسي للوحة التوزيع الكهربائية بأكملها، ويمكنه قطع التيار الكهربائي تمامًا أثناء الصيانة أو في حالات الطوارئ. يمكنك اختيار جهاز ثلاثي الأقطاب أو رباعي الأقطاب بتيار مقنن يساوي ثلاثة أضعاف تيار الحمل الكامل. يُناسب الجهاز ثلاثي الأقطاب الأحمال ثلاثية الطور، بينما يحتوي الجهاز رباعي الأقطاب على سلك محايد إضافي، مما يُتيح له التعامل مع استهلاك الطاقة أحادي الطور. يعتمد الاختيار على احتياجاتك الفعلية.

بسبار

يتكون من قضبان نحاسية أو ألومنيوم، ويوزع الكهرباء الداخلة بالتساوي على كل فرع. تتميز قضبان النحاس بتوصيلها الجيد للكهرباء، لكنها باهظة الثمن، بينما قضبان الألومنيوم أرخص ثمناً، لكنها عرضة للأكسدة. 

قاطع الدائرة

يكمن جوهر الحماية في قاطع الدائرة. على سبيل المثال، إذا استُخدم منحنى فصل من النوع D لدائرة المحرك ومن النوع C للإضاءة، فيجب أن تتطابق خصائص الحمل. إذا كان منحنى الفصل صغيرًا جدًا، فلن يتم إخماد القوس الكهربائي في حالة حدوث عطل كبير، وهو أمر خطير.

جهاز الحماية من التيار المتبقي (RCD) 

يُوفر دمج قاطع الدائرة الكهربائية مع قواطع التيار المتبقي (RCBO) مساحةً أكبر. ويفصل التيار تلقائيًا في غضون 0.1 ثانية عند تعرض شخص للصعق الكهربائي أو وجود تسريب في الأسلاك. ويُعدّ وجوده في بيئة رطبة (كالمطبخ مثلاً) أمرًا ضروريًا، فالسلامة أولًا.

قضيب سلك محايد وقضيب سلك أرضي

قد يؤدي خلطها معًا إلى حدوث تداخل بسهولة. يجب إحكام ربط البراغي. قد يتسبب ضعف التوصيل في عدم استقرار الجهد الكهربائي، بل وقد يؤدي إلى احتراق الجهاز.

صدَفَة

إذا كنت ستضع لوحة الدائرة الكهربائية ثلاثية الأقطاب في بيئة داخلية جافة، فاستخدم تصنيف IP42، فهو مقاوم للغبار ورذاذ الماء. أما إذا كنت ستضعها في الهواء الطلق أو في ورشة عمل، فاختر طرازًا بتصنيف IP66. بالنسبة للبلاستيك، اختر الأنواع المقاومة للاشتعال. السلامة أولًا.

ملصق

يُحدد كل قاطع دارة كهربائية منطقة التحكم بوضوح، مثل "إضاءة الطابق الأول" و"مروحة الورشة"، بلون موحد (أحمر للإيقاف وأخضر للإيقاف) ورقم تسلسلي. وبذلك، يُمكن التعرف على أعمال الصيانة اللاحقة بسهولة بنظرة سريعة.

أنواع لوحات توزيع التيار ثلاثي الأطوار

لوحة التوزيع الرئيسية (MDB) 

يتم تركيبها في غرفة الطاقة الرئيسية للمبنى، وهي موصولة بشبكة الكهرباء ذات الجهد العالي القادمة من الشبكة الخارجية. بعد مرور التيار عبر قاطع الدائرة الرئيسي، والفيوز، وأجهزة الحماية الأخرى، يتم توزيعه على كل لوحة فرعية. تستطيع هذه اللوحة تحمل تيارات أعطال عالية، حيث يتجاوز التيار المقنن لها غالبًا 800 أمبير، وتُعدّ بمثابة بوابة أمان لنظام إمداد الطاقة بأكمله.

مجلس التوزيع (SDB)

بعد سحب الطاقة من لوحة التوزيع الرئيسية (MDB)، تُستخدم هذه اللوحة حصريًا لتزويد مناطق أو معدات محددة بالطاقة. على سبيل المثال، في مراكز التسوق، توجد أنظمة لوحات توزيع فرعية (SDB) منفصلة للإضاءة والتكييف وكل طابق. تتميز هذه اللوحة بصغر حجمها، ويتراوح تيارها المقنن غالبًا بين 100 و400 أمبير. يمكن تركيبها في الأماكن التي يتركز فيها استهلاك الكهرباء، مما يسهل إضافة دوائر كهربائية لاحقًا.

ألواح التحميل المنفصلة

تم تفكيك الدائرة إلى عدة أجزاء. على سبيل المثال، يُستخدم أنبوب واحد للمقابس والمصابيح العادية، بينما يُستخدم الآخر للأجهزة الحساسة مثل أجهزة الكمبيوتر والمعدات الطبية. وبهذه الطريقة، إذا تعطلت إحدى الدوائر، تستمر الدوائر الأخرى في العمل بشكل طبيعي. وهذا مناسب بشكل خاص للأماكن التي تتطلب استمرارية عالية في إمداد الطاقة.

مركز التحكم في المحركات (MCCs)

يشتمل هذا النظام على مُشغّلات المحركات، والموصلات، وحتى مُحوّلات التردد (VSD)، القادرة على التحكم التلقائي في بدء تشغيل المحركات وإيقافها وتنظيم سرعتها. يُمكن لمعدات الضخ في خطوط الإنتاج وورش المصنع توفير الكثير من الجهد في التوصيلات الكهربائية باستخدام هذا النظام. كما أنه مزود بحماية من الحمل الزائد وفقدان الطور، مما يجعل الآلات أكثر أمانًا.

لوحات التوزيع المدمجة

تجمع هذه الأجهزة بين الدوائر أحادية الطور وثلاثية الطور، وهي مناسبة للأماكن ذات المساحة المحدودة، مثل المتاجر الصغيرة وورش العمل. ستحتاج إلى توصيل محرك ثلاثي الطور مع حجز مقبس أحادي الطور في الوقت نفسه. اختيار هذا النوع هو الخيار الأمثل.

مزايا لوحة التوزيع الكهربائية ثلاثية الأطوار.

مجال تطبيق لوحة توزيع التيار ثلاثي الأطوار

التصنيع الصناعي

في ورش العمل الصناعية ومصانع الإنتاج، لوحة كهربائية يُعدّ هذا النظام أساسيًا لضمان استمرارية الإنتاج. تعتمد جميع آلات التشغيل الكبيرة، ومعدات التشكيل، وخطوط الإنتاج الآلية هنا على الكهرباء ثلاثية الأطوار لتوفير طاقة مستقرة. فهو يوزع الكهرباء بالتساوي، ويتجنب توقف الإنتاج الناتج عن زيادة الحمل على أحد الأطوار، ويضمن استمرارية وكفاءة تشغيل خط الإنتاج.

مبنى تجاري

تتطلب أنظمة التكييف المركزي والمصاعد وأنظمة الإضاءة وخزائن التبريد في مراكز التسوق الكبيرة، وكلها أجهزة تستهلك كميات كبيرة من الطاقة لوحة توزيع كهربائية ثلاثية الأطوار للدعم الكهربائي. يمكن للوحة الدائرة الكهربائية ثلاثية التوصيلات توزيع الطاقة بمرونة، مما يضمن عدم انقطاع التيار الكهربائي عن المصابيح وأجهزة التكييف في المركز التجاري حتى عندما تكون جميعها قيد التشغيل خلال ساعات الذروة، مما يوفر للعملاء تجربة تسوق مريحة.

مسكن فاخر

في المباني المكتبية والشقق السكنية الشاهقة، لوحة التوزيع تتولى هذه الشبكة مسؤولية تزويد المبنى بأكمله بالطاقة. فهي تُشغّل المصاعد، وأنظمة الحماية من الحرائق، وإضاءة الأماكن العامة، وتكييف الهواء في المنازل، وتُوصل الكهرباء باستمرار إلى كل زاوية. وبالنسبة للمباني السكنية الشاهقة تحديدًا، يُمكن للكهرباء ثلاثية الأطوار أن تُقلل من فاقد الطاقة في الخطوط، مما يُتيح لسكان الطوابق العليا استخدام الكهرباء براحة بال تامة.

المجال الطبي

تتطلب المستشفيات ومراكز البيانات مستويات عالية للغاية من استقرار الطاقة. وستتعرض غرف العمليات ومعدات العناية المركزة وأجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي في المستشفيات ومجموعات الخوادم في مراكز البيانات لعواقب وخيمة في حال انقطاع التيار الكهربائي. لوحة التوزيع, بالإضافة إلى مصدر الطاقة الاحتياطي، يمكن تحقيق التبديل على مستوى أجزاء من الثانية، مما يضمن أمان معداتك الحيوية وبياناتك الأساسية.

مجال الزراعة

في المنشآت الزراعية وأنظمة الري، تُشغّل لوحات التوزيع الكهربائية ثلاثية الأقطاب مضخات المياه عالية الطاقة ومعدات التحكم بدرجة حرارة البيوت الزجاجية. سواءً كان الأمر يتعلق بالري بالرش على نطاق واسع أو البيوت الزجاجية الذكية ذات التحكم بدرجة الحرارة، فإنها توفر طاقة مستمرة وتساعدك على تحسين كفاءة الإنتاج الزراعي.

أحواض شحن المركبات الكهربائية

عندما تعمل عدة نقاط شحن في وقت واحد، تكون الطاقة كبيرة، ويحدث الاقتران الثلاثي توزيع يمكن للوحة توزيع الكهرباء بكفاءة. تجنب زيادة الضغط على الشبكة أثناء طوابير الشحن، وتوفر ضمانًا لأصحاب السيارات لإعادة شحن طاقتهم بسرعة.   

لوحة توزيع أحادية الطور مقابل لوحة توزيع ثلاثية الطور

لوحة توزيع أحادية الطور

يتم نقل تيار متردد بجهد 220 فولت عبر سلك حي وسلك محايد، ويتغير اتجاه التيار في اتجاه واحد بمرور الوقت.

المزايا

• هيكل بسيط وتركيب سهل.
• تكلفة منخفضة.

العيوب

تتميز الأجهزة الكهربائية عالية الطاقة بتيار بدء تشغيل كبير وهي عرضة للتعطل.

السيناريوهات القابلة للتطبيق

عائلات عادية، ومتاجر صغيرة، وأماكن مخصصة للإضاءة بشكل أساسي.

لوحات الدوائر الكهربائية ثلاثية الأعواد

تفصل بين الأسلاك الحية الثلاثة (L1/L2/L3) زاوية طور مقدارها 120 درجة، وتتشارك في السلك المحايد أو سلك التأريض. يتم توفير جهد الخط 380 فولت بواسطة سلكين حيين طوريين، بينما يتم توفير جهد الطور 220 فولت بواسطة سلك حي واحد، إما هذا أو ذاك.

المزايا

• كهرباء أقوى وأكثر استقراراً.
• عند تزويد ثلاث مراحل في وقت واحد، تكون الطاقة الإجمالية ثلاثة أضعاف طاقة المرحلة الواحدة.

• تقلبات طفيفة في الجهد.

• تحسين كبير في الكفاءة: في ظل نفس القدرة، تكون الأسلاك أرق وأكثر فعالية من حيث التكلفة، مع فقدان أقل للحرارة.
• يعمل المحرك بسلاسة أكبر: فالكهرباء ثلاثية الأطوار تولد مجالًا مغناطيسيًا دوارًا ثابتًا، مما يُمكّن المحرك من البدء بسرعة، وتوليد ضوضاء منخفضة، وأن يكون له عمر خدمة طويل.
• توافق مرن مع مختلف الأحمال: يمكن توصيله بأجهزة ثلاثية الطور (مضخات المياه، آلات اللحام). كما يمكنه تزويد المقابس والمصابيح أحادية الطور بالطاقة مباشرةً دون الحاجة إلى محولات إضافية.

السيناريوهات القابلة للتطبيق

ورش المصانع، ومراكز التسوق، ومراكز البيانات، والمساكن الراقية (تكييف مركزي للمنزل بأكمله + تدفئة أرضية)، وأي مكان يتطلب طاقة عالية أو إمدادًا مستمرًا بالطاقة.

ملخص

إذا كان قطاعك يشمل المعدات الصناعية، أو الأجهزة التجارية عالية الطاقة، أو قد يتوسع مستقبلاً، فإن لوحات الدوائر ثلاثية الأطوار ضرورية. فهي تتميز بثباتها العالي على المدى الطويل، وتوفر استهلاك الكهرباء. ومن المؤكد أن تخطيط نظام التيار ثلاثي الأطوار مسبقاً يُعد استثماراً مجدياً.

كيفية اختيار لوحات الكهرباء الثلاث المناسبة

حمل الحوسبة

لا تركز فقط على وظائف الأجهزة الفردية. اجمع كل العناصر ذات الصلة ثم استخدم معامل التنوع. تأكد من أن حمل قضيب التوزيع طبيعي.

تقييم قصر الدائرة

يجب معرفة مقدار تيار قصر الدائرة عند نقطة التركيب. يجب أن تكون لوحة التوزيع قادرة على تحمل هذا التأثير. قد يؤدي الإجهاد الحراري إلى انصهار قضبان النحاس، بينما قد يؤدي الإجهاد الميكانيكي إلى تشقق الغلاف. لا تنخدع بالأسعار المنخفضة، واشترِ المنتجات من المصانع الصغيرة.

اختيار الكابلات

إذا كان الكابل طويلاً جداً أو رفيعاً جداً، فقد ينخفض الجهد عند نهايته عن المستوى القياسي. عند الضرورة، استخدم أسلاكاً سميكة أو قم بتركيب صناديق توزيع قريبة.

متطلبات تبديد الحرارة

إذا كانت المسافة بين نقاط العزل غير كافية والتهوية سيئة، فسيتلف العزل بسرعة مع ارتفاع درجة الحرارة، وسيزداد معدل التلف بشكل كبير. إذا كان المكان مغلقًا، يمكنك تركيب مروحة لتشتيت الحرارة. لا تملأه بالكامل في الظروف العادية، بل اترك مساحة كافية لخروج الحرارة.

التوسع المستقبلي

عند التخطيط الآن، اترك هامشًا إضافيًا يتراوح بين 20% و30% من المساحة الحالية، ولا تملأ المساحة المادية. في المستقبل، عند إضافة معدات أو ترقية النظام، لن تحتاج إلى تفكيكها وإعادة تركيبها. خاصةً في المشاريع التجارية، حيث يكون النمو سريعًا، فإن تخصيص هذا الجانب سيوفر عليك الكثير من المتاعب.

حماية العلبة

يعتمد تصنيف الحماية (IP) على البيئة المحيطة: في الظروف الرطبة والمغبرة، اختر تصنيف IP54 أو أعلى؛ أما للاستخدام الخارجي، فيُنصح بتصنيف IP65. مقاومة الصدمات من مستوى IK، أي ما يعادل 10 على الأقل في ورشة العمل. لا تستهن بهذا الأمر.

سهولة التركيب

اترك مساحة كافية للتشغيل في الأمام وممرًا للصيانة في الخلف. يُنصح أيضًا بمراعاة الإضاءة، مما يُسهّل عليك إجراء الصيانة ليلًا.