لوحات التوزيع الكهربائية وأنواعها ومواصفاتها

تعد اللوحات الكهربائية (Distribution board) أهم عناصر المنظومة الكهربائية، فاللوحة تمثل نقطة تمركز وتوجيه وتنظيم ومتابعة للطاقة الكهربائية حسب مواصفاتها وللتحكم بوصل وفصل التيار الكهربائي يدويًا أو آليًا للدارات الكهربائية المتصلة بها سواء عند إجراء الصيانة لها، أو عند حدوث عطل لإحدى الدارات الكهربائية المتصلة معها. في المقال شرح لوحات التوزيع الكهربائية وأنواعها.

وظيفة لوحات التوزيع الكهربائية

تتغذى اللوحة الفرعية من المصدر الرئيسي للكهرباء في المنشأة (اللوحة الرئيسة) على القواطع الفرعية من القاطع الرئيسي. يصبح كل قاطع فرعي خاصًا بدارة محددة وفقًا للحمل الذي سيقوم بتشغيله، ويكون لكل دارة كهربائية قاطع فرعي خاص بها، وعند حدوث عطل كهربائي ما، سيفصل القاطع الفرعي الخاص بالدارة التي حصل بها العطل فقط، وتبقى بقية الدارات في حالة العمل، ولا تتأثر بدارة العطل.

ومن أهم وظائف لوحة التوزيع الكهربائية ما يلي:

1. توزيع الطاقة الكهربائية وفق نظام التغذية على دارات الأحمال الكهربائية المختلفة وفق مواصفاتها، وظروف تشغيلها.
2. حماية دارات الأحمال الكهربائية من ارتفاع التيار والقصر، وكذلك الحماية من خطر التسريب الأرضي عند حدوث عطل لإحدى الدارات الكهربائية المتصلة بها، أو عند إجراء الصيانة عليها.
3. التحكم بوصل التيار الكهربائي، وفصله يدويا أو آليًا.

أنواع لوحات التوزيع الكهربائية

تنقسم لوحات التوزيع من حيث موقعها في شبكة التوزيع إلى: لوحات توزيع رئيسية، لوحات توزيع فرعية، لوحات توزيع نهائية.

لوحات توزيع رئيسية MDB

لوحة التوزيع الرئيسية (Main Distribution Boards) وهي اللوحة الرئيسية التي تغذي بناء طابقي كبير أو مجموعة أبنية تحوي كل منها عددًا من الشقق السكنية في المبنى، وتتغذى عادة من مصدر التغذية الرئيسي لشركة الكهرباء (المحول) عبر لوحة العدادات، وتقوم بدورها بتوزيعه إلى باقي أقسام المبنى من خلال لوحة توزيع فرعية أو أكثر، ولذلك تكون قدرة القصر لها عالية.

ويوجد منها نوعين

1- لوحة رئيسية ذات قسمين

تحتوي هذه اللوحة على قسمين (بابين) أحدهما يركب به القاطع الكهربائي المتصل بالمحول وغالبًا ما يكون هذا القاطع من النوع الهوائي ACB وتتراوح قيمته ما بين 1OOO إلى 3000 أمبير، والقسم الآخر يوجد بها قواطع فرعية لتغذية اللوحات الفرعية وغالبًا تكون هذه القواطع من النوع MCCB وقيمتها ما بين 1OO إلى 400 أمبير.

2- لوحة رئيسية ذات قسم واحد

وهذه اللوحة قد تتصل بالمحول أو يتم تغذيتها من خلال كابل مباشرة من البلير وتحتوى على قاطع رئيسي ثلاثي الأوجه سعته ما بين 400-800 أمبير مع عدد من القواطع الفرعية ثلاثية الأوجه مختلفة السعة على أن لا تزيد سعة القاطع الواحد أكثر من قدرة القاطع الرئيسي ويكون تثبيت القاطع الرئيسي بصورة عمودية أما القواطع الفرعية تكون بصورة أفقية وتجهز تلك اللوحات بوصلة لربط بارة التعادل مع بارة الأرضي.

تركيب لوحة التوزيع الرئيسية

يركب عل هذه اللوحة الأشياء التالية:

1. قاطع كهربائي 3 فاز مع فيوز للتحكم بالتيار الكهربائي لجميع الشقق وتأمين الحماية اللازمة
2. قاطع آلي مع فيوز لكل دارة متصلة بهذه اللوحة
3. مصابيح اشارة عددها ثلاثة: مصباح لكل فاز للدلالة على وجود التيار الكهر باني
4. خط أرضي عام بمقطع مناسب

لوحات توزيع فرعية SDB

لوحة التوزيع الفرعية (Secondary Distribution Boards) تتصل هذه اللوحة باللوحة الرئيسية عبر كابل فرعي من جهة، وقد تتصل من الجهة المقابلة مع أحمال كهربائية مباشرة في المبنى أو قد تغذي لوحة توزيع أو أكثر تسمى لوحة توزيع نهائية.

تركب اللوحة الفرعية بعد العداد مباشرة وتحوي مجموعة من القواطع الآلية عل شكل مفاتيح وكل قاطع آلي يقوم بحماية دارة كهربائية. في المباني الكبيرة يكون لكل شقة أو طابق لوحة فرعية وعداد خاص بها وتتغذى من اللوحة الرئيسية.

هذا النوع من اللوحات مشابه للوحات التغذية الرئيسية ولكن يختلف عنها بأنه لا يحتوي بداخله على أجهزة قياس وبيان هذا النوع من اللوحات يستمد التغذية من اللوحات الرئيسية MDB لتوزيع التغذية على لوحات التوزيع النهائية FDB والتي تكون بداخل الشقق السكنية ولوحات التوزيع الفرعية هي عبارة عن دواليب تحتوي بداخلها على قضبان التوزيع تركب على عوازل وعلى مسافات محسوبة من بعضها وتلون بألوان مختلفة للتميز بين الأوجه المختلفة

ويوجد أيضًا بداخل اللوحة وسائل التحكم في فصل وتشغيل بعض الدوائر الكهربائية كالقواطع الآلية من النوع MCCB بجميع أنوعها وقدرتها يوجد هناك 3 طرق لتثبيت تلك اللوحات وفقا لنوعها داخل الحائط أو على الحائط عن طريق حوامل أو يتم عمل قواعد تثبت عليها، ويجب ترك مسافة مناسبة بين اللوحات وبعضها لا يقل عن 20 سم ويجب إن تتوافر مسافة كافية أمام اللوحات لسهولة فتح باب اللوحة وهذه المسافة تقريبًا متر على الأقل ويفضل أن يتم اختيار مكان اللوحة جيد التهوية وأيضًا بحيث يكون من السهل الوصول إلى اللوحة في حالة الطوارئ وعمومًا يجب أن تصمم لوحات التوزيع الفرعية بحيث يمكن إن تتحمل أقصى حالات القصر المتوقع وتقريبًا تكون من 25 إلى 45 كيلو أمبير.

تركيب لوحة التوزيع الفرعية

1 – قاطع رئيسي بقيمة مناسبة لقطع الخط المغذي للشقة.
2 – قاطع تسريب أرضي بحساسية لا تزيد عن 30 مللي أمبير.
3 – مجموعة من القواطع الفرعية لحماية خطوط الدارات المختلفة الصادرة عن اللوحة وبعيارات مناسبة لمقاطع هذه الخطوط.
4 – مصباح إشارة واحد أو ثلاثة، تبعا لكون اللوحة أحادية أو ثلاثية الطور.

لوحات نهائية FDB

لوحات نهائية Final Distribution Boards تعتبر هذه اللوحة هي النقطة النهائية التي تتحكم بتشغيل الأحمال الكهربائية داخل المبنى. وتركب بداخل الشقق السكنية والتي يطلق عليها اسم الطبالون وتحتوي على قضبان من النحاس تسمى البارة لتثبيت القواطع عليها حيث يوجد عدد من القواطع المصغرة لتغذية الدوائر المنزلية وتحدد عدد تلك القواطع وفقًا لعدد الدوائر المطلوبة وتكون قواطع MCB بسعة قطع 10 كيلو أمبير وفقًا لحمل الدائرة المطلوب تغذيتها.

ويوجد أيضًا عدد من البارات بها عدد من الفتحات من أجل توصيل خط التعادل وأيضًا بارة لتوصيل خط التأريض حيث توضع بارات خط التعادل علي يمين اللوحة وبارات التأريض على يسار اللوحة وتحدد مساحة هذه اللوحة وفقًا لعدد القواطع المركب بها حيث توجد بعض الموصفات تحدد مساحة تلك اللوحات.

ويمكن تصنيف هذه اللوحات حسب نوع الأحمال المتصلة بها إلى لوحات باور ولوحات إنارة.

الموصفات الفنية للوحات الكهربائية

عند تصميم اللوحات الكهربائية سواء كانت رئيسة أو فرعية لابد من مراعاة الأمور الآتية:

1. عدد المفاتيح الرئيسية والفرعية، وسعتها للتيار الكهربائي.
2. طريقة الربط الكهربائي بين المفاتيح مع بعضها عن طريق قضبان التوزيع العمومية النحاسية.
3. التيار الكلي للأحمال.
4. الحمايات اللازمة في اللوحة.
5. أجهزة القياس اللازمة.
6. عدد المداخل والمخارج للوحة.
7. المواصفات القياسية للوحات من حيث مساحة اللوحة المناسبة، اعتمادا على عدد المفاتيح وأجهزة الحماية وقضبان التوزيع، مع الأخذ بالاعتبار ترك مساحات كافية لسهولة تمديد الكوابل داخل اللوحة.
8. درجة الحماية من العوامل الجوية IP، تمتل الحماية من عوامل الجو المختلفة، مثل: الهواء، والأتربة، والماء، والسوائل المختلفة، ويعد (IP67) أعلى درجات الحماية من عوامل الجو المختلفة.
9. الحماية الميكانيكية IK:تمتل الحماية من العوامل الميكانيكية، مثل: النقل، والتثبيت، والخدش، والمتانة، والفك، والتركيب عدة مرات، ويعد (IK10) أعلى درجات الحماية الميكانيكية.

تستخدم اللوحات المصنوعة من البلاستيك للأغراض المنزلية فقط، وقد تركب اللوحة في داخل حيز خاص في الطابق أو في بعض الحالات في الممرات (أو المداخل الرئيسة)، ولكن يجب ألا تكون ظاهرة عن مستوى القصارة.