تُحدد معايير الخزانات والهياكل الهيكل الميكانيكي، والحماية البيئية، وظروف التركيب لأنظمة لوحات التوزيع الكهربائية.
بينما تركز معايير لوحات التوزيع على الأداء الكهربائي، تُحدد معايير الهياكل كيفية حماية المعدات وتركيبها وصيانتها في بيئات التشغيل الحقيقية.
-للاطلاع على تعريفات المعايير الكهربائية المتعلقة بلوحات التوزيع بناءً على معايير IEC، يُرجى الرجوع إلى الشرح المفصل هنا:
تعريف معايير لوحات التوزيع
-للتطبيق العملي للمعايير المناقشة في هذا المقال، راجع صفحة منتجات لوحات التوزيع من Risentric:
منتجات لوحات التوزيع
1. طريقة تركيب النموذج الأولي
تصف طريقة التركيب كيفية دعم هيكل الخزانة ميكانيكيًا ودمجه في هيكل المبنى. وهي تؤثر على سعة التحميل، واستغلال المساحة، وتعقيد التركيب، وسهولة الوصول للصيانة.
ثابت (مثبت على الأرضية)
يتم التركيب مباشرة على الأرضية، حيث يتم دعم وزن الخزانة بواسطة الأرض أو الأساس.
هذه هي طريقة التركيب الأكثر شيوعًا للوحات التوزيع ذات الجهد المنخفض والمتوسط، خاصة للأنظمة ذات السعة الكبيرة. وهي تتيح قوة ميكانيكية أعلى، وتوجيهًا مرنًا للكابلات من الأسفل، ومقاومة جيدة للاهتزازات.
مثبت على الحائط
يتم التركيب على الجدران أو الإطارات الهيكلية، مع دعم الحمل بواسطة هيكل الجدار.
تُستخدم الخزانات المثبتة على الحائط عادةً للوحات التوزيع ذات السعة الصغيرة أو خزانات التحكم حيث تكون مساحة الأرضية محدودة. يجب تقييم قوة الجدار لضمان التركيب الآمن.
تركيب غائر (داخل الحائط)
يتم تضمينها داخل الجدار وتكون بمستوى سطح الجدار تمامًا.
غالبًا ما تُطبق هذه الطريقة في المباني التجارية أو السكنية حيث يكون المظهر وكفاءة المساحة أمرًا مهمًا. تتطلب التنسيق مع الأعمال الإنشائية وعادة ما تقتصر على تطبيقات الطاقة المنخفضة.
2. بيئة تركيب النموذج الأولي
تُحدد بيئة التركيب الظروف الخارجية التي تعمل فيها الخزانة، وهي واحدة من أكثر العوامل حسمًا في تصميم الهيكل.
الخزانات الداخلية
مصممة للبيئات الخاضعة للتحكم مثل الغرف الكهربائية أو المحطات الفرعية.
تتطلب الخزانات الداخلية عادةً مستويات حماية أقل، وهياكل فولاذية قياسية، ومعالجة سطحية أساسية.
الخزانات الخارجية
تتعرض للمطر والغبار وأشعة الشمس وتقلبات درجات الحرارة ومخاطر التآكل.
لضمان الموثوقية على المدى الطويل، تتطلب الخزانات الخارجية عادةً ما يلي:
- درجة حماية (IP) أعلى
- مواد مقاومة للتآكل (الفولاذ المقاوم للصدأ أو الفولاذ الكربوني المعالج)
- هياكل محكمة الإغلاق مع حشوات مانعة للتسرب
- أغطية واقية من المطر أو مظلات شمسية
- حلول التهوية ومنع التكثف
نظرًا لهذه المتطلبات، تكون تكاليف تصنيع الخزانات الخارجية أعلى عمومًا من الخزانات الداخلية.
3. درجة حماية الغلاف (IP)
تُحدد درجة الحماية (IP – Ingress Protection) درجة الحماية التي يوفرها هيكل الخزانة ضد الأجسام الصلبة والسوائل، وفقًا لمعيار IEC 60529.
وهي معيار أساسي لتحديد ما إذا كانت الخزانة مناسبة لبيئات تركيب معينة.
يتكون رمز IP من رقمين:
- يشير الرقم الأول إلى الحماية من الأجسام الصلبة والغبار
- يشير الرقم الثاني إلى الحماية من دخول الماء
تشمل مستويات IP النموذجية للخزانات الكهربائية ما يلي:
- IP30 / IP31
حماية أساسية للتركيبات الداخلية في البيئات النظيفة والخاضعة للتحكم. - IP54
حماية ضد الغبار ورذاذ الماء. تُستخدم عادةً للخزانات الصناعية الداخلية. - IP55
حماية معززة ضد الغبار والماء، مناسبة للبيئات الخارجية أو البيئات الصناعية القاسية. - IP65
محكم ضد الغبار ومحمي من نفاثات الماء. غالبًا ما يُستخدم للخزانات الخارجية المعرضة للأمطار الغزيرة أو الغبار.
تتطلب درجات IP الأعلى تحسينًا في الإغلاق والتصميم الهيكلي، مما قد يؤثر على تكلفة الخزانة وأداء تبديد الحرارة.
4. نوع التوصيل الكهربائي للوحدات الوظيفية
يُحدد نوع التوصيل الكهربائي كيفية توصيل الدوائر الرئيسية والدوائر الفرعية والدوائر المساعدة داخل هيكل الخزانة. يؤثر هذا التصنيف بشكل مباشر على مرونة النظام، وسلامة الصيانة، ووقت التوقف أثناء الاستبدال، والتكلفة الإجمالية للنظام.
FFF: نوع ثابت بالكامل
المعنى:
الدائرة الرئيسية: ثابتة
الدائرة الفرعية: ثابتة
الدائرة المساعدة: ثابتة
WWW: نوع قابل للسحب بالكامل
الدائرة الرئيسية: قابلة للسحب
الدائرة الفرعية: قابلة للسحب
الدائرة المساعدة: قابلة للسحب
DDD: نوع قابل للفصل
الدائرة الرئيسية: قابلة للفصل
الدائرة الفرعية: قابلة للفصل
الدائرة المساعدة: قابلة للفصل
FFD / FFW / FDD (نوع هجين)
مثال: FFW
الدائرة الرئيسية: ثابتة
الدائرة الفرعية: ثابتة
الدائرة المساعدة: قابلة للسحب
الأسئلة الشائعة
1) لماذا تهم مواصفات الكبائن والأغلفة إذا كان التصميم الكهربائي صحيحاً؟
لأن مواصفات الغلاف تحدد ما إذا كانت لوحة التوزيع قادرة على تحمل ظروف الموقع الفعلية (الغبار، والماء، والتآكل، ودرجة الحرارة، وقيود التركيب) والبقاء آمنة وقابلة للصيانة طوال عمرها الافتراضي.
2) الكبائن الداخلية مقابل الخارجية: ما هو الفرق الهندسي الحقيقي؟
تتطلب الكبائن الخارجية عادةً ما يلي:
- درجة حماية IP أعلى (إحكام غلق أفضل)
- حماية أفضل ضد التآكل (المواد + نظام الطلاء)
- ميزات الحماية من الشمس والمطر (أغطية حماية، ومسارات تصريف)
- تصميم مضاد للتكثيف (سخان، أو تهوية، أو إزالة الرطوبة)
تؤدي هذه التغييرات عادةً إلى زيادة التكلفة وتؤثر أيضاً على الإدارة الحرارية.
3) هل تعني درجة الحماية IP الأعلى دائماً كبينة “أفضل”؟
ليس دائماً. تعني درجة IP الأعلى عادةً إحكاماً أكبر للغلق، مما قد يؤدي إلى حبس الحرارة وزيادة درجة الحرارة الداخلية. إذا كانت الكبينة تحتوي على أجهزة مولدة للحرارة (العواكس، أو المحركات، أو وحدات UPS، أو مغذيات MCC ذات الأحمال العالية)، فيجب عليك التحقق من متطلبات ارتفاع درجة الحرارة / التهوية جنباً إلى جنب مع درجة IP.
4) كيف أختار بين IP54 وIP55 وIP65؟
منطق اختيار عملي:
- IP30/IP31: غرف الكهرباء الداخلية النظيفة، مع انخفاض خطر التلوث
- IP54: البيئات الصناعية الداخلية النموذجية (غبار + رذاذ ماء)
- IP55: البيئات الداخلية الأكثر قسوة أو الخارجية المحمية (تعرض أكبر للماء)
- IP65: محكم ضد الغبار + نفاثات الماء / الغبار الكثيف (الأماكن الخارجية، مناطق الغسيل، الصحاري)
يجب أن يتوافق الاختيار النهائي مع مدى التعرض في الموقع (المطر، التنظيف بالخراطيم، مستويات الغبار) وأي مواصفات للمشروع.
5) ما الفرق بين التركيب المثبت على الأرض، والمثبت على الحائط، والتركيب الغاطس؟
- المثبت على الأرض: الأفضل للوحات التوزيع الكبيرة؛ يوفر دعماً ميكانيكياً قوياً؛ ويسهل دخول الكابلات من الأسفل.
- المثبت على الحائط: جيد للوحات الصغيرة حيث تكون مساحة الأرضية محدودة؛ يتطلب التحقق من قدرة تحمل الجدار وأدوات التثبيت.
- الغاطس (المدمج): مظهر مستوٍ مع الجدار؛ يحتاج إلى تنسيق مدني؛ وعادة ما يقتصر على اللوحات الصغيرة أو ذات القدرة المنخفضة بسبب قيود المساحة والصيانة.
