اصول طراحی و اجرای شینه بندی و تجهیزات مورد استفاده در آن

اجرای شینه بندی

مقره :

یکی از لوازمی که در شینه کشی استفاده می شود، مقره اتکایی است. مقره عایقی است که برای ایجاد فاصله و استقرار کامل شینه ها در ساخت تابلو برق مورد استفاده قرار گرفته و در ولتاژهای مختلف ساخته می شوند.

– فرض کنید یک کلید کمپکت داریم و می خواهیم شینه آن را توسط یک مقره، به صورتی درآوریم که بتوان یک کابل را به انتهای شینه ارتباط داد. مانند خروجی کلیدها طبق شکل زیر:

اکنون، در اینجا می خواهیم نحوه ی خم کردن و ارتباط آنها را مرحله به مرحله مرور کنیم:

نحوه خم کردن شینه (روش اول – روش تجربی)

این روش، ساده و سریع انجام می شود، ولی احتمالا مقدار کمی از شینه، هدر می رود که نیازمند تجربه و سعی و خطا است. ولی وقتی شخص مونتاژ کار کمی حرفه ای شود، با دقت بالا و بدون ضایعات، شینه کشی را حتی بهتر از روش های بعدی، انجام دهد.

1- نصب قطعات

ابتدا کلید و مقره را روی سینی تابلو برق نصب می کنیم. معمولا مقره برای محکم کردن یا اتکای شینه می باشد. که در این صورت، هر قسمتی که مونتاژ کار مناسب بداند، می تواند آن را نصب کند و کلید هم در هر قسمتی از تابلو که در قسمت های چیدمان اشاره کردیم، می تواند نصب شده باشد که این کار با کمی تجربه و سلیقه می تواند انجام شود.

2- ابعاد

مرحله ی بعد، انتخاب ابعاد و نوع شینه است. نوع شینه را با توجه به جدول جریان مجاز، طبق جریان نامی کلید انتخاب می کنیم. طول شینه، به فاصله ی کلید تا مقره و روش شینه بندی، ارتباط دارد.

بنابراین، شینه را به طول مناسب برش می زنیم. (برای آزمایش در دفعات اول، می توان طول شمش را بیشتر از حد نیاز گرفت.)

3- سوراخ کاری

نقطه ای را که شینه به کلید پیچ خواهد شد، به قطر مورد نیاز سوراخ می کنیم (A).

– نوع و ابعاد سوراخ، به کلید بستگی دارد.

4- خم اول

سپس باید اندازه ی شینه را تا محل اولین خم مشخص کنیم. (B)

طول خم اول را باید به اندازه ای بگیریم که زاویه ی آن مناسب با فاصله های کلید و مقره باشد. در اینجا، ما 70 میلیمتر محاسبه کردیم. سپس آن را خم می کنیم. زاویه ی اولین خم را باید به اندازه ای بگیریم که خم دوم، با مقره حداقل 2 سانتیمتر فاصله داشته باشد. (C)

در اینجا، زاویه را 150 درجه در نظر گرفته ایم. پس از خم کردن، شینه را با پیچ روی کلید می بندیم.

5- خم دوم

مهم ترین قسمت است، زیرا باید دقیقا روی مقره بنشیند. برای این کار، باید از یک شینه ی دیگر کمک بگیریم (شینه کمکی باید همان قطر شینه اصلی را داشته باشد) و آن را مانند شکل زیر روی مقره قرار دهیم تا بتوانیم مسیر عبور شینه ی اصلی را که باید بعد از خم، از این محل عبور کند، ببینیم. اکنون کافیست محل تلاقی شینه اصلی، با شینه ی کمکی را علامت بزنیم. (D)

پس، همیشه خم دوم را به کمک شینه ی دیگر بدست می آوریم و باید آن را دقیقا در محل قرارگیری شینه ی اصلی قرار دهیم تا بتوانیم مسیر درست شینه ی اصلی را پیدا کنیم.

نکته

حتما باید خم اول و دوم، یک زاویه مساوی باشد، مثلا ما در اینجا خم 150 درجه داریم. در مرحله آخر، قسمت انتهایی شینه که در اینجا، برای بستن کابلشو طراحی شده است را برش می زنیم و محل مورد نظر را سوراخ می کنیم تا به کابلشو، پیچ شود. (E)

نکات مهم در بستن کابل به شمش

:: اندازه مفید شمش برای بستن کابل (E)، یا فاصله ی لبه ی مقره تا انتهای شمش باید حداقل به اندازه عرض شمش باشد. مثلا، اگر از شینه ی عرض 40 استفاده می کنیم، مقدار E باید حداقل 40 میلیمتر باشد.

:: سوراخ روی شینه نباید از یک سوم عرض شینه، بیشتر باشد. مثلا، برای شینه عرض 40mm: پیچ M12

:: سوراخ انتهایی شینه که برای بستن کابل ایجاد می شود، بیشتر به سایز کابل و کابلشو آن بستگی دارد، ولی باید فاصله مرکز سوراخ شینه تا انتهای شینه حداقل برابر با نصف عرض شمش باشد.

نحوه خم کردم شینه (روش دوم)

این روش بسیار دقیق تر از روش های دیگر است و نیاز به کمی محاسبات دارد.

همانطور که در شکل بالا می بینید، اضلاع A,B,C با یکدیگر یک مثلث قائم الزاویه تشکیل می دهند، پس می توانیم ابتدا شینه را بصورت فرضی روی کاغذ بکشیم و طبق اندازه هایی که اشاره شد، آن را کامل کنیم و سپس از رابطه ی فیثاغورث استفاده کرده و اندازه ی اضلاع مورد نظر را دقیقا محاسبه نمائیم.

A² = B² + C²

و دیگر اینکه برای محاسبه ی دقیق زاویه های o , m می توان از روابط زیر استفاده کرد:

شرح انجام کار

ابتدا شینه را با تمام خم هایش بصورت فرضی روی کاغذ می کشیم.

اضلاع B و C را می توانیم از روی قطعات نصب شده روی سینی تابلو اندازه گیری کرده و فاصله های دیگر را مانند بخش قبل به آن اضافه کنیم.

ضلع A را با استفاده از رابطه فیثاغورث بدست می آوریم.

سپس، از تقسیم ضلع B بر وتر مثلث (A) و محاسبه ی آرک کسینوس عدد بدست آمده، می توان زاویه ی o را محاسبه کرد.

این کار را می توانیم برای زاویه m هم انجام دهیم. البته راه ساده ای برای محاسبه خم دوم وجود دارد، یعنی:

مجموع زاویه دوم یا m، با زاویه o، باید 90 درجه باشد، زیرا زوایای داخلی مثلث 180 درجه است، پس خیلی ساده می توان زاویه ی دوم را محاسبه کرد. برای مثال، شکل های قبل را اندازه گذاری می کنیم:

مثال کاربردی

پس از نصب کلید و مقره، فاصله های دو قطعه طبق شکل بدین صورت است:

زوایای خم و طول شینه را محاسبه کنید.

شرح انجام کار

ابتدا، تصویر کامل شینه را بصورت فرضی روی کاغذ می کشیم. سپس، ضلع A را طبق رابطه بدست می آوریم:

A²=(82.8)² + (47.6)² → A² = B² + C² →
A²=6855.8 + 2265.7 → A²=9121.5 → A~95.5

تا اینجا، ضلع A یا وتر مثلث را بدست آوردیم. اکنون، زاویه های o و m را به این صورت محاسبه می کنیم:

Cos o=B/A → cos o = 82.8 / 95.5 → cos o = 0.86
arccos 0.86 = 30 → o=30°

پس، زاویه o برابر با 30 درجه می باشد. حال، زاویه ی m را بدست می آوریم:

30+90+m=180 → m=60°

دستگاه شینه بندی شامل برش، پانچ و خم

تا اینجا، ما مهم ترین کار انجام داده ایم که زاویه و اندازه خم شینه می باشد. اندازه های دیگر مانند ابتدا و انتهای شینه کاملا ساده است. کافیست فاصله شینه را از روی کلید تا ابتدای خم و انتهای شینه را تا انتهای خم، با ضلع بدست آمده ی A را با هم جمع کنیم تا طول دقیق شینه بدست آید. روش ساده تری هم می توان بکار برد بدین صورت که از ابتدای کار، تکه ای سیم مفتول را صاف کرده و دقیقا به شکل شینه خم می کنیم و با استفاده از این شابلون می توانیم شینه را محاسبه کنیم.

همانطور که دیدید، محاسبات و خم کردن شینه بسیار ساده است، و فقط بدلیل اینکه شمش مس، فلزی بسیار نرم است و بعد از خم، نقطه ی خم شده به حالت گرد و خمیده در می آید، شاید محاسبات در عمل کمی خطا داشته باشد، ولی با کمی دقت و تجربه می توان این کار را به خوبی انجام داد.

در شکل زیر، نمونه ای از تابلو شینه بندی شده را در یک پروژه برق صنعتی و قدرت ملاحظه می کنید که چطور کلید های خروجی 630 و 250 آمپر به باسبار متصل شده اند.

در شکل زیر، کلید هوایی 2500 آمپر به عنوان کلید اصلی و ورودی محسوب شده و کلیدهای کمپکت 1000 آمپر به عنوان خروجی، در تابلو نصب شده اند. سه فاز اصلی به کمک پنج رشته کابل سایز 300 میلیمتر مربع (برای هر فاز) به ورودی کلید هوایی متصل می شوند و کلید های کمپکت، از طریق دو رشته کابل 300 (برای هر فاز)، برای مصرف کننده های کارخانه به شینه های خروجی ارتباط داده می شوند.