راهنمای جامع برق‌رسانی کارخانه و کارگاه: از دیماند و انشعاب تا ترانس، تابلو، کابل‌کشی و برق اضطراری
برق رسانی کارخانه، پاسخ کوتاه: برق‌رسانی کارخانه از فهرست بارها و ضریب همزمانی شروع میشود: دیماند تعیین‌کنندهٔ نوع انشعاب و ظرفیت ترانس است، سپس کلید و کابل ورودی، تابلو اصلی، فیدرهای فرعی، بانک خازنی و ارت طراحی می‌شوند. هر کابل باید از نظر جریان مجاز، افت ولتاژ و تحمل اتصال کوتاه کنترل شود و حفاظت‌ها هماهنگ باشند.
برق یک کارخانه یا کارگاه تازه را باید از آخر به اول طراحی کرد: اول فهرست مصرفکنندهها، بعد دیماند، بعد انشعاب یا ترانس، بعد تابلوها و کابل‌ها. اشتباه در قدم اول (مثلاً جمع کردن توان نصب‌شده به‌جای دیماند) کل زنجیره را گران یا ناکافی میکند. این راهنما همهٔ قدم‌ها را با یک مثال عددی مرور میکند. مرجع کابل‌ها راهنمای سطح مقطع کابل، کلیدها راهنمای کلید تابلو و تابلوها راهنمای تابلو برق صنعتی است.
آنچه در این راهنما می‌خوانید
- فهرست بارها
- دیماند و ضریب همزمانی
- انشعاب فشار ضعیف یا ترانس اختصاصی
- ظرفیت ترانس
- ساختار توزیع: تابلو اصلی و فرعی
- کابل‌کشی: سایز، مسیر، افت ولتاژ
- ضریب توان و بانک خازن
- ارت و حفاظت صاعقه
- ژنراتور و برق اضطراری
- مثال: کارخانهٔ ۳۰۰ کیلوواتی
- اشتباه‌های پرهزینه
۱. فهرست بارها
برای هر مصرف‌کننده بنویسید: توان (kW)، تک‌فاز یا سه‌فاز، نوع (موتور، گرمایشی، روشنایی، اینورتری)، روش راه‌اندازی، ساعات کار، محل در نقشه و میزان اهمیت (قطع آن چه خسارتی دارد). همین جدول بعداً پایهٔ نقشهٔ تک‌خطی و فهرست خرید است.
۲. دیماند و ضریب همزمانی
| نوع بار یا کارگاه | ضریب همزمانی رایج (تقریبی) |
|---|---|
| خط تولید پیوسته (همهٔ ماشین‌ها با هم کار می‌کنند) | ۰٫۷ تا ۰٫۹ |
| کارگاه تولیدی معمولی | ۰٫۵ تا ۰٫۷ |
| کارگاه با دستگاه‌های پراکنده (تراش، جوش، ابزار) | ۰٫۳ تا ۰٫۵ |
| روشنایی | ۰٫۹ تا ۱ |
| سرمایش و تهویه در تابستان | ۰٫۸ تا ۱ |
اعداد بالا تجربی و برای برآورد اولیه‌اند. برای بارهایی که حتماً با هم کار می‌کنند ضریب ۱ بگذارید. دیماند = Σ (توان هر گروه × ضریب آن).
۳. انشعاب فشار ضعیف یا ترانس اختصاصی
تا دیماند مشخصی، شرکت توزیع برق انشعاب فشار ضعیف (۴۰۰ ولت) میدهد؛ بالاتر از آن، متقاضی باید پست و ترانس اختصاصی (معمولاً ۲۰ کیلوولت به ۴۰۰ ولت) داشته باشد. حد دقیق، هزینهٔ انشعاب و تعرفه‌ها را از شرکت توزیع منطقهٔ خود استعلام کنید؛ این تصمیم روی بودجه و زمان‌بندی پروژه اثر بزرگی دارد.
| معیار | انشعاب فشار ضعیف | ترانس اختصاصی |
|---|---|---|
| هزینهٔ اولیه | کمتر | پست، ترانس، کابل فشار متوسط |
| ظرفیت توسعه | محدود | تا ظرفیت ترانس |
| کیفیت ولتاژ | متأثر از مشترکان دیگر | مستقل‌تر |
| راه‌اندازی موتورهای بزرگ | محدودیت بیشتر | راحت‌تر |
| مسئولیت نگهداری | شرکت توزیع | مالک (پست و ترانس) |
۴. ظرفیت ترانس
kVA = دیماند (kW) ÷ cos φ؛ با بانک خازن، cos φ را حدود ۰٫۹۵ و بدون آن ۰٫۸ تا ۰٫۸۵ بگیرید. حدود ۲۰ درصد حاشیه اضافه کنید و ظرفیت استاندارد بالاتر را انتخاب کنید.
| ترانس (kVA) | ۲۵۰ | ۴۰۰ | ۵۰۰ | ۶۳۰ | ۸۰۰ | ۱۰۰۰ | ۱۲۵۰ | ۱۶۰۰ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| جریان نامی ۴۰۰ ولت (A) | ۳۶۱ | ۵۷۷ | ۷۲۲ | ۹۱۰ | ۱۱۵۵ | ۱۴۴۳ | ۱۸۰۴ | ۲۳۰۹ |
| اتصال کوتاه تقریبی در ترمینال (kA، uk = ۴ تا ۶٪) | حدود ۹ | حدود ۱۴ | حدود ۱۸ | حدود ۲۲ | حدود ۱۹ | حدود ۲۴ | حدود ۳۰ | حدود ۳۸ |
جریان اتصال کوتاه ≈ جریان نامی ÷ uk (ترانسهای تا ۶۳۰ kVA معمولاً uk حدود ۴٪ و بزرگ‌ترها حدود ۶٪). ظرفیت قطع کلید اصلی و کلیدهای نزدیک ترانس باید از این عدد بیشتر باشد.
۵. ساختار توزیع: تابلو اصلی و فرعی
- شعاعی: تابلو اصلی → تابلوهای فرعی هر سالن → مصرفکنندهها؛ ساده و رایج.
- بارهای بزرگ (کمپرسور، کوره، موتورهای بیش از حدود ۳۰ تا ۵۰ کیلووات) فیدر مستقیم از تابلو اصلی.
- تابلوهای فرعی نزدیک مرکز بار هر سالن، تا کابل‌های خروجی کوتاه شوند.
- بارهای حساس (CNC، کنترل، اداری) از بارهای پرنوسان (جوش، کوره القایی) جدا.
- بارهای اضطراری روی شینهٔ جدا، تا ژنراتور فقط آنها را تغذیه کند.
۶. کابل‌کشی: سایز، مسیر، افت ولتاژ
- سایز: جریان مجاز پس از ضریب‌های دما و گروه‌بندی ≥ جریان کلید.
- افت ولتاژ: از ترانس تا دورترین مصرف‌کننده جمعاً حداکثر حدود ۵٪ (روشنایی حدود ۳٪). ΔU٪ ≈ ۱٫۷۳ × L × I × cos φ × ρ ÷ S ÷ ۳۸۰ × ۱۰۰.
- مسیر: سینی کابل در سالن‌ها با ۲۰ تا ۳۰ درصد فضای خالی؛ ترانشه یا داکت زمینی بین ساختمان‌ها؛ کابل‌های فرمان جدا از قدرت.
- مس یا آلومینیوم: برای فیدرهای بلند و قطور، کابل آلومینیومی می‌تواند به ازای جریان یکسان ارزان‌تر باشد، به شرط سرکابل بی‌متال و اجرای درست (راهنمای کابل آلومینیومی).
| مثال فیدر | جریان | طول | کابل مسی | افت ولتاژ تقریبی |
|---|---|---|---|---|
| تابلو سالن ۶۰ kW | حدود ۱۰۷ A | ۸۰ m | ۴×۵۰ | ۱٫۷۳ × ۸۰ × ۱۰۷ × ۰٫۸۵ × ۰٫۰۲۲۵ ÷ ۵۰ ≈ ۵٫۷ V ≈ ۱٫۵٪ |
| کمپرسور ۳۷ kW | حدود ۷۰ A | ۱۲۰ m | ۴×۳۵ | ≈ ۷٫۹ V ≈ ۲٫۱٪ |
| روشنایی محوطه ۱۰ kW | حدود ۱۸ A | ۲۰۰ m | ۴×۱۰ | ≈ ۱۱٫۹ V ≈ ۳٫۱٪ (۴×۱۶ برای کمتر از ۳٪) |
۷. ضریب توان و بانک خازن
کیلووار لازم = P × (tan φ۱ − tan φ۲). مثال: ۲۵۰ کیلووات از cos φ = ۰٫۷۵ به ۰٫۹۵: ۲۵۰ × (۰٫۸۸ − ۰٫۳۳) ≈ ۱۳۸ کیلووار → بانک اتوماتیک حدود ۱۵۰ کیلووار در چند پله. اگر اینورتر و بارهای غیرخطی زیاد است، بانک خازن با راکتور (دتیون) لازم است تا با هارمونیک‌ها تشدید نکند.
۸. ارت و حفاظت صاعقه
- سیستم زمین (معمولاً TN-S پس از تابلو اصلی) را از ابتدا مشخص کنید؛ تعداد رشته‌های کابل به آن بستگی دارد.
- شینهٔ اصلی ارت در تابلو اصلی، اتصال به الکترود زمین و ارت ترانس، هم‌بندی سازه، لوله‌ها و سینی‌ها.
- همهٔ سیستم‌های زمین (برق، صاعقه، تجهیزات حساس) به هم متصل؛ «ارت جدا» خطرناک است.
- برقگیر تایپ ۱ یا ۲ در تابلو اصلی، تایپ ۲ در تابلوهای فرعی دارای تجهیزات حساس.
۹. ژنراتور و برق اضطراری
| دسته بار | مثال | منبع |
|---|---|---|
| بدون قطعی | کنترلر، سرور، تجهیزات ارتباطی | UPS + ژنراتور |
| قطع چند ثانیه‌ای | سردخانه، پمپ‌ها، روشنایی اضطراری | ژنراتور با چنج‌اور اتوماتیک |
| قابل تعویق | بقیهٔ تولید | شبکه |
ظرفیت ژنراتور با توان بارهای اضطراری و بزرگ‌ترین موتوری که باید روی ژنراتور راه بیفتد تعیین میشود؛ راه‌اندازی مستقیم موتور بزرگ روی ژنراتور کوچک افت ولتاژ شدید دارد.
۱۰. مثال: کارخانهٔ ۳۰۰ کیلوواتی
| قدم | محاسبه | نتیجه |
|---|---|---|
| بار نصب‌شده | تولید ۲۲۰ + کمپرسور ۴۵ + روشنایی ۲۰ + اداری و تهویه ۱۵ | ۳۰۰ kW |
| دیماند | ۲۲۰×۰٫۶ + ۴۵×۱ + ۲۰×۰٫۹ + ۱۵×۰٫۸ | حدود ۲۰۷ kW |
| kVA با خازن (cos φ ≈ ۰٫۹۵) | ۲۰۷ ÷ ۰٫۹۵ × ۱٫۲ | حدود ۲۶۱ kVA → ترانس ۳۱۵ یا ۴۰۰ kVA |
| کلید اصلی | جریان نامی ترانس ۴۰۰ kVA ≈ ۵۷۷ A | کلید ۶۳۰ A، ظرفیت قطع ≥ حدود ۱۵ kA (ترجیحاً بیشتر) |
| کابل ترانس تا تابلو | ۵۷۷ A | دو یا سه کابل موازی یا باسداکت (طبق محاسبه) |
| بانک خازن | cos φ از ۰٫۷۸ به ۰٫۹۵: ۲۰۷ × (۰٫۸۰ − ۰٫۳۳) ≈ ۹۸ | حدود ۱۰۰ تا ۱۲۵ kVAR اتوماتیک |
| ژنراتور | بارهای اضطراری حدود ۶۰ kW با یک موتور ۱۵ kW | حدود ۱۰۰ kVA (با راه‌اندازی نرم موتور) |
عددها گرد شده‌اند. این مثال نشان میدهد چرا دیماند (۲۰۷) و نه توان نصب‌شده (۳۰۰) مبنای طراحی است.
۱۱. اشتباه‌های پرهزینه
- طراحی با توان نصب‌شده: ترانس و کابل بی‌دلیل بزرگ.
- نادیده گرفتن توسعه: تابلو بدون فضای رزرو و ترانس بدون حاشیه.
- کلید اصلی با ظرفیت قطع کمتر از اتصال کوتاه ترانس.
- بارهای حساس و جوش روی یک فیدر.
- نبود نقشهٔ تک‌خطی و برچسب: هر تعمیر طولانی و پرخطر میشود.
خرید از تک جریان
کابل‌های مسی، کابل‌های آلومینیومی، کلیدهای حفاظتی و تجهیزات راه‌اندازی موتور را ببینید. فهرست بارها یا نقشهٔ تک‌خطی را بفرستید تا فهرست کامل کابل و تجهیزات را با پیش‌فاکتور دریافت کنید.
محصولات مرتبط
کابل افشان فیلردار ۲۵+۵۰×۳ مدل NYMHY اعتماد کابل
- واحد فروش: متر
- ساخت: ایران
- برند: اعتماد کابل
- ضمانت: ضمانت سلامت و کیفیت ساخت
- قیمت: قیمت منبع از ریال به تومان تبدیل شده و هزینه برش جداگانه است.
- نکته انتخاب: سطح مقطع نهایی باید بر پایه جریان، افت ولتاژ، طول مسیر و شرایط نصب تعیین شود.
فیوز مینیاتوری تک فاز ۵۰ آمپر برند AEG
فیوز مینیاتوری تک فاز ۵۰ آمپر برند AEG، ساخت توس فیوز، برای حفاظت مدار در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه. تیپ قطع (B یا C) را هنگام سفارش انتخاب کنید.
- واحد فروش: عدد
- تعداد پل: ۱ پل (تک فاز)
- جریان نامی: ۵۰ آمپر
- قدرت قطع: ۶ کیلوآمپر
- نکته انتخاب: تیپ B برای روشنایی و مصارف خانگی، تیپ C برای موتورها و مصارف صنعتی.
کابل آلومینیوم زمینی ۱۶×۴ با عایق PVC (دفنی) مدل NAYY لوشان
کابل آلومینیوم زمینی ۲۵×۵ با عایق PVC (دفنی) مدل NAYY اعتماد کابل
کابل آلومینیوم زمینی ۲۵×۵ با عایق PVC مدل NAYY اعتماد کابل، با نام رایج «کابل زمینی آلومینیوم با عایق PVC»، کابل قدرت آلومینیومی زمینی با هادی کلاس ۲ و عایق PVC است. این محصول با سایز ۲۵×۵ برای انتقال و توزیع برق در شبکه زمینی عرضه میشود.
- واحد فروش: متر
- ساخت: ایران
- برند: اعتماد کابل
- ضمانت: ضمانت سلامت و کیفیت ساخت
- قیمت: قیمت منبع از ریال به تومان تبدیل شده و هزینه برش جداگانه است.
- نکته انتخاب: سطح مقطع نهایی باید بر پایه جریان، افت ولتاژ، طول مسیر و شرایط نصب تعیین شود.
پرسش‌های پرتکرار
دیماند کارخانه را چطور برآورد کنیم؟
جمع توان همهٔ مصرفکنندهها ضرب در ضریب همزمانی (برای اغلب کارگاهها حدود ۰٫۵ تا ۰٫۸)؛ با فهرست واقعی بارها و ساعت کار هر کدام دقیقتر میشود.
از چه دیماندی ترانس اختصاصی لازم است؟
حد آن را شرکت توزیع برق منطقه تعیین میکند؛ پیش از طراحی، شرایط انشعاب فشار ضعیف و فشار متوسط را از آنها استعلام کنید.
ظرفیت ترانس را چقدر بگیریم؟
دیماند (kW) ÷ ضریب توان، بهعلاوهٔ حدود ۲۰ درصد حاشیه برای توسعه؛ سپس نزدیکترین ظرفیت استاندارد بالاتر.
کابل ترانس تا تابلو اصلی چطور انتخاب میشود؟
با جریان نامی ترانس (نه دیماند)؛ برای ترانسهای بزرگ چند کابل موازی یا باسداکت.
بانک خازن لازم است؟
در کارخانههای با موتور زیاد معمولاً بله؛ ضریب توان پایین جریمه دارد و ظرفیت ترانس و کابل را هدر میدهد.
کدام بارها به ژنراتور یا UPS نیاز دارند؟
بارهایی که قطع آنها خسارت یا خطر دارد: سردخانه، پمپ آتشنشانی، روشنایی اضطراری، کنترلرها و سرورها، و فرایندهای پیوسته.
