علت داغ شدن شینه مسی تابلو برق چیست و چطور تشخیص داده میشود؟
به گزارش ابرار صنعتی، علت داغ شدن شینه مسی تابلو برق معمولاً به افزایش جریان، بالا رفتن مقاومت در محل اتصال، ضعف اتصال مکانیکی، خوردگی یا نامتعادل بودن بار در مدارهای سهفاز مربوط میشود. افزایش دما در شینه همیشه به معنی خرابی خود مس نیست و محل اتصال شینه به کابل، کلید یا شینه دیگر نیز باید بررسی شود.
چرا شینه مسی تابلو برق داغ میشود؟
شینه مسی برای عبور جریان الکتریکی با مقاومت پایین استفاده میشود، اما عبور جریان همچنان مقداری گرما تولید میکند. زمانی که جریان عبوری از ظرفیت طراحی شینه یا مجموعه تابلو بیشتر شود، تلفات حرارتی افزایش پیدا میکند. رابطه توان تلفشده مقاومتی با جریان به صورت P=I²R بیان میشود؛ بنابراین افزایش جریان میتواند رشد قابلتوجهی در گرمای ایجادشده به وجود آورد.
در تابلوهای صنعتی، افزایش بار موتور، تجهیزات حرارتی، منابع تغذیه و تجهیزات الکترونیکی میتواند جریان مدار را بالا ببرد. در تابلوهای سهفاز نیز نامتعادل بودن جریان فازها باعث میشود دمای بخشهایی از سیستم با یکدیگر تفاوت داشته باشد. بررسی جریان هر فاز در کنار دمای نقاط متناظر، اطلاعات مهمی برای تشخیص علت گرما فراهم میکند.
شل بودن اتصال شینه چه اثری دارد؟
اتصال نامناسب در محل پیچ، کابلشو، کلید یا محل اتصال دو شینه میتواند مقاومت تماس را افزایش دهد. در این شرایط، حتی اگر جریان مدار در محدوده کاری باشد، همان نقطه میتواند حرارت بیشتری نسبت به بخشهای اطراف تولید کند. Schneider Electric افزایش مقاومت تماس را با عواملی مانند گشتاور نامناسب پیچ، لرزش، سیکلهای حرارتی و آسیب سطح اتصال مرتبط میداند.
شل شدن اتصال همچنین میتواند به ایجاد قوس الکتریکی و آسیب تدریجی سطح تماس منجر شود. در چنین وضعیتی ممکن است سفت کردن دوباره پیچ به تنهایی مشکل را برطرف نکند، زیرا سطح تماس یا محل اتصال قبلاً آسیب دیده است. Fluke نیز در بررسی اتصالات الکتریکی به این موضوع اشاره میکند که اتصال شل میتواند مقاومت بیشتری ایجاد کند و باعث تولید حرارت شود.
علتهای اصلی افزایش دمای شینه مسی
- عبور جریان بیش از مقدار طراحی: افزایش بار مدار باعث افزایش تلفات حرارتی در شینه و اتصالات میشود.
- شل بودن پیچ یا اتصال: کاهش سطح تماس مؤثر و افزایش مقاومت تماس میتواند یک نقطه داغ ایجاد کند.
- خوردگی یا آلودگی سطح اتصال: تغییر وضعیت سطح تماس میتواند مقاومت الکتریکی محل اتصال را افزایش دهد.
- نامتعادل بودن بار سهفاز: اختلاف جریان فازها میتواند با اختلاف دمای نقاط متناظر همراه باشد.
- ابعاد نامتناسب شینه یا هادی: انتخاب مقطع نامناسب برای جریان کاری، تلفات و افزایش دما را بیشتر میکند.
- ضعف تهویه تابلو: محدود شدن دفع حرارت میتواند دمای داخلی مجموعه را بالا ببرد.
- آسیب قبلی به محل اتصال: تغییر رنگ، سوختگی یا تغییر شکل سطح اتصال میتواند نشانه سابقه حرارتی باشد.
چطور داغ شدن شینه مسی تشخیص داده میشود؟
ترموگرافی مادون قرمز روش کاربردی برای پیدا کردن نقاط داغ در تابلوهای برق در حال کار است. دوربین حرارتی میتواند اختلاف دمای شینه، کابل، کابلشو، کلید و محل اتصال را نشان دهد. Fluke توصیه میکند بررسی حرارتی در شرایطی انجام شود که تجهیزات تحت بار کاری قرار دارند، زیرا بسیاری از ایرادهای حرارتی در زمان عبور جریان قابل مشاهده میشوند.
در یک اتصال سالم، دمای نقاط مشابه در فازهای مختلف باید الگوی قابلقبولی داشته باشد. اگر یک اتصال مشخص نسبت به اتصالات مشابه دمای بسیار بیشتری داشته باشد، احتمال وجود مقاومت تماس بالا، اتصال نامناسب یا ایراد در همان بخش باید بررسی شود. در مقابل، اگر تمام نقاط مرتبط با یک مدار گرم باشند، افزایش جریان یا اضافهبار نیز باید مورد بررسی قرار گیرد.
اندازهگیری جریان و مقایسه فازها
بعد از مشاهده نقطه داغ، اندازهگیری جریان هر فاز با کلمپ آمپرمتر میتواند مشخص کند که افزایش دما با بار مدار ارتباط دارد یا خیر. مقایسه همزمان جریان و دمای سه فاز اهمیت دارد؛ زیرا یک فاز با جریان بالاتر ممکن است دمای بیشتری داشته باشد، در حالی که گرم شدن تنها یک محل اتصال با جریانهای مشابه میتواند توجه را به مقاومت تماس معطوف کند.
اندازهگیری افت ولتاژ در محل اتصال
روش دیگر، اندازهگیری افت ولتاژ در محل اتصال است. اتصال دارای مقاومت غیرعادی هنگام عبور جریان میتواند افت ولتاژ قابلاندازهگیری ایجاد کند. Fluke در بررسی تابلوهای برق، اندازهگیری افت ولتاژ دو طرف اتصال را برای شناسایی اتصال معیوب یا دارای مقاومت بالا به کار برده است. در سیستم بدون برق نیز اندازهگیری مقاومت اتصال با میکرو اهممتر میتواند دقت بیشتری داشته باشد.
نشانههای ظاهری داغ شدن شینه
بازرسی چشمی تابلو نیز اطلاعات مهمی ارائه میدهد. تغییر رنگ، سیاهشدن، آثار سوختگی، تغییر شکل عایق، ذوب شدن مواد اطراف اتصال و آثار قوس الکتریکی باید بررسی شوند. Schneider Electric تغییر رنگ شدید در محل اتصالات را میتواند نشانه اتصال نامناسب و گرم شدن بداند.
با این حال، نبود آثار ظاهری به معنی سالم بودن اتصال نیست. برخی اتصالات معیوب در مراحل اولیه تغییر رنگ محسوسی ایجاد نمیکنند و افزایش دمای آنها با دوربین حرارتی یا اندازهگیری الکتریکی زودتر مشخص میشود.
بررسی شینه در زمان تعمیر و نگهداری
باز کردن تابلو و بررسی اتصالهای شینه باید پس از قطع ایمن انرژی و رعایت دستورالعمل سازنده انجام شود. مقدار سفت کردن پیچها نباید به صورت حدسی انتخاب شود و باید مطابق مشخصات تجهیز و دستورالعمل سازنده باشد. در مستندات Schneider Electric برای تجهیزات مختلف، مقادیر مشخص گشتاور برای اتصالات ارائه شده است.
در صورت مشاهده آسیب حرارتی، صرفاً تمیز کردن یا سفت کردن پیچ کافی نیست و باید وضعیت شینه، سطح تماس، کابلشو، عایق و قطعه متصلشده بررسی شود. اگر سطح اتصال تغییر شکل داده یا آسیب حرارتی دیده باشد، تعمیر یا تعویض قطعه باید بر اساس دستورالعمل سازنده و شرایط واقعی تجهیز انجام شود.
جدول تشخیص علت داغ شدن شینه مسی
| نشانه مشاهدهشده | علت احتمالی | روش بررسی |
|---|---|---|
| گرم شدن یک محل اتصال | مقاومت تماس بالا یا اتصال شل | ترموگرافی و اندازهگیری افت ولتاژ |
| گرم شدن کل شینه | جریان بالا یا شرایط حرارتی نامناسب | اندازهگیری جریان و بررسی طراحی تابلو |
| اختلاف دمای فازها | عدم تعادل بار یا ایراد اتصال | مقایسه جریان و دمای هر فاز |
| تغییر رنگ محل اتصال | گرمشدن قبلی یا اتصال نامناسب | بازرسی چشمی و بررسی سطح اتصال |
| آثار سوختگی یا ذوب عایق | حرارت غیرعادی یا قوس الکتریکی | قطع ایمن مدار و بازرسی تخصصی |
در نگهداری تابلوهای صنعتی، ثبت دمای نقاط مشخص در بازههای مختلف نیز امکان مقایسه وضعیت تجهیز را فراهم میکند. برای همین منظور، اندازهگیری حرارتی باید با شرایط بار مشابه انجام شود تا تغییرات ثبتشده قابل مقایسه باشند. ترموگرافی، اندازهگیری جریان، بررسی افت ولتاژ و بازرسی فیزیکی اتصال در کنار یکدیگر تصویر دقیقتری از علت داغ شدن شینه ارائه میکنند.
اگر در تابلو برق شما یک نقطه از شینه مسی داغتر از بخشهای دیگر شده است، مقایسه دمای همان نقطه با اتصالات مشابه و بررسی جریان فاز مربوطه میتواند مسیر عیبیابی را مشخص کند؛ گرم شدن موضعی و گرم شدن کل شینه معمولاً نیازمند بررسیهای متفاوتی هستند.
منابع فنی استفادهشده برای این گزارش شامل مستندات Fluke، Schneider Electric، ABB و Eaton است و مطالب بالا بر اساس دادهها و دستورالعملهای فنی منتشرشده توسط این شرکتها تنظیم شده است.
