طراحی سیستم برق اضطراری برای گاوصندوق آسانسوری

مدیر سایت نویسنده |

چرا برق اضطراری در گاوصندوق‌های آسانسوری طلافروشی حیاتی است؟

در گاوصندوق آسانسوری که در بانکها، صرافیها، طلافروشی ها و مراکز مالی استفاده میشوند، پایداری انرژی الکتریکی یک الزام حیاتی است. برخلاف آسانسورهای عمومی که قطع برق ممکن است صرفاً باعث توقف موقت شود، در این سیستمها هرگونه اختلال میتواند امنیت داراییهای ارزشمند را تهدید کند.

سیستم برق اضطراری بهگونهای طراحی میشود که در صورت قطع کامل یا افت شدید ولتاژ، نهتنها از توقف ناگهانی و خطرناک جلوگیری کند، بلکه فرآیند انتقال کابین به وضعیت ایمن را مدیریت نماید. این سیستم باید با در نظر گرفتن سناریوهای بحرانی مختلف، ضریب اطمینان بسیار بالایی داشته باشد.

چرا برق اضطراری در گاوصندوق آسانسوری حیاتی است؟

قطع ناگهانی برق میتواند چند پیامد همزمان ایجاد کند:

از کار افتادن درایو موتور
آزاد شدن ناخواسته ترمز در صورت طراحی غیراستاندارد
توقف کابین در موقعیت غیرقابل دسترسی
اختلال در سیستم کنترل دسترسی و امنیت

در سیستم های امنیتی، توقف بین طبقات نه تنها مشکل فنی، بلکه یک تهدید امنیتی است. ممکن است دسترسی به محتویات محدود شود یا عملیات روزانه مختل گردد. علاوه بر این، اگر قطع برق در لحظه حرکت با سرعت بالا اتفاق بیفتد، شوک مکانیکی شدیدی به سیستم وارد میشود.

بنابراین برق اضطراری باید بتواند:

انتقال انرژی را بدون وقفه انجام دهد
شوک الکتریکی و مکانیکی را حذف کند
سیستم را در وضعیت پایدار نگه دارد
کنترل منطقی را در دست PLC حفظ کند

اهداف مهندسی در طراحی سیستم برق اضطراری

طراحی حرفهای فقط تأمین انرژی نیست؛ بلکه مدیریت ایمن سناریوهای بحرانی است.

۱. حفظ عملکرد مدار فرمان

مدار فرمان شامل PLC، سنسورها و مدارهای ایمنی است. اگر این بخش از کار بیفتد، سیستم توان تصمیمگیری نخواهد داشت. بنابراین برق اضطراری باید اولویت تأمین انرژی را به مدار فرمان اختصاص دهد. حتی اگر موتور نتواند حرکت کند، مدار کنترل باید فعال بماند تا از حرکت ناخواسته جلوگیری کند.

۲. انتقال کنترلشده کابین

در طراحی اصولی، هنگام قطع برق، موتور با سرعت کاهشیافته و جریان کنترلشده فعال میشود تا کابین به نزدیکترین طبقه هدایت شود. این انتقال باید نرم، بدون ضربه و تحت نظارت کامل PLC انجام شود.

۳. تضمین عملکرد ترمز

ترمز الکترومغناطیسی معمولاً در حالت بدون برق فعال است (Fail-Safe). طراحی برق اضطراری باید بهگونهای باشد که در صورت کاهش شدید انرژی، ترمز بهدرستی درگیر شود و از هرگونه حرکت ناخواسته جلوگیری کند.

۴. مدیریت بازگشت برق

بازگشت ناگهانی برق شهری میتواند باعث ایجاد پیک ولتاژ شود. سیستم باید دارای مدار تأخیر و تثبیت ولتاژ باشد تا از شوک الکتریکی جلوگیری شود.

انواع سیستمهای برق اضطراری قابل استفاده

۱. سیستم مبتنی بر UPS صنعتی

UPS صنعتی بهترین گزینه برای سیستمهای امنیتی است زیرا:

انتقال انرژی در کسری از ثانیه انجام میشود
خروجی ولتاژ پایدار و بدون نویز است
قابلیت مانیتورینگ باتری وجود دارد

UPS های آنلاین (Online Double Conversion) معمولاً انتخاب بهتری هستند، زیرا همیشه خروجی را از طریق اینورتر تأمین میکنند و وابسته به سوئیچ مکانیکی نیستند.

۲. سیستم باتری و اینورتر مجزا

در این روش، طراحی انعطافپذیرتر است اما نیازمند محاسبات دقیقتر میباشد. این سیستم باید:

جریان راهاندازی موتور را تحمل کند
دارای مدار کنترل شارژ هوشمند باشد
از اضافهدشارژ باتری جلوگیری کند

مزیت این روش، هزینه پایینتر و امکان سفارشیسازی بیشتر است.

۳. ژنراتور اضطراری ساختمان

در مراکز بزرگ، ژنراتور نقش تأمین برق بلندمدت را دارد. اما چون راهاندازی ژنراتور چند ثانیه زمان میبرد، UPS مکمل برای پر کردن این فاصله ضروری است. طراحی باید بهگونهای باشد که بین ژنراتور و UPS تداخل ایجاد نشود.

محاسبه ظرفیت سیستم برق اضطراری

محاسبه اشتباه ظرفیت یکی از رایجترین خطاهای طراحی است.

پارامترهای کلیدی:

توان نامی موتور (kW)
جریان راهاندازی (Inrush Current)
راندمان درایو
ضریب توان
زمان مورد نیاز برای عملکرد اضطراری
ضریب اطمینان

در بسیاری از موارد، جریان لحظهای راهاندازی چند برابر جریان نامی است. اگر UPS نتواند این جریان را تأمین کند، سیستم در لحظه بحرانی از کار میافتد.

همچنین باید افت ظرفیت باتری در طول زمان (Aging Factor) در نظر گرفته شود.

طراحی مدار انتقال خودکار (ATS)

ATS باید:

دارای اینترلاک مکانیکی و الکتریکی باشد
از برگشت جریان جلوگیری کند
زمان انتقال کمتر از چند صد میلیثانیه داشته باشد
مجهز به حفاظت اتصال کوتاه باشد

در سیستمهای حساس، از کنتاکتورهای صنعتی با کلاس کاری بالا استفاده میشود.

ملاحظات حرارتی و محیطی

باتریها نسبت به دما بسیار حساس هستند. هر 10 درجه افزایش دما میتواند عمر باتری را تقریباً نصف کند. بنابراین:

تابلو باید تهویه مناسب داشته باشد
از فن یا سیستم خنککننده استفاده شود
سنسور دما برای هشدار نصب شود
رطوبت کنترل شود

طراحی حرارتی ضعیف، حتی با بهترین تجهیزات، عملکرد سیستم را تضعیف میکند.

نقش PLC در مدیریت برق اضطراری

PLC باید منطق اضطراری دقیق داشته باشد. این منطق شامل:

اولویت بندی بارها
مدیریت زمان حرکت اضطراری
کنترل سطح ولتاژ باتری
جلوگیری از دشارژ کامل
ارسال پیام هشدار

در سیستمهای پیشرفته، PLC دادههای مصرف انرژی را ثبت میکند و تحلیل سلامت باتری انجام میدهد.

سناریوهای اضطراری که باید پوشش داده شوند

یک طراحی حرفهای باید سناریوهای مختلف را شبیهسازی کند:

قطع برق در سرعت بالا
قطع برق هنگام توقف
قطع برق همراه با اضافهبار
خرابی همزمان UPS و برق شهری
بازگشت برق با ولتاژ ناپایدار

برای هر سناریو باید واکنش مشخص و تستشده تعریف شود.

چالش های رایج در طراحی

عدم توجه به جریان هجومی
استفاده از UPS خانگی به جای صنعتی
عدم تست دورهای واقعی
تهویه نامناسب باتری
طراحی غیرماژولار که توسعهپذیری ندارد

چنین خطاهایی ممکن است در شرایط عادی مشخص نشوند، اما در زمان بحران آشکار میشوند.

نگهداری و تست دورهای

سیستم برق اضطراری بدون نگهداری قابل اعتماد نیست.

اقدامات ضروری:

تست شبیهسازی قطع برق
بررسی ظرفیت واقعی باتری
کنترل اتصالات
تست عملکرد ATS
ثبت گزارش دورهای

نگهداری پیشگیرانه (Preventive Maintenance) هزینه بسیار کمتری نسبت به خرابی در زمان بحران دارد.

آینده سیستمهای برق اضطراری

سیستم های آینده به سمت:

باتریهای لیتیوم-آهن فسفات با عمر بالا
ماژولهای مانیتورینگ آنلاین
اتصال به BMS
تحلیل پیشبینی خرابی با هوش مصنوعی
ترکیب با انرژی خورشیدی

حرکت میکنند.

این فناوری ها باعث افزایش ضریب اطمینان و کاهش هزینههای عملیاتی خواهند شد.

جمع بندی نهایی

در این میان، شرکت جواهران باکس بهعنوان یکی از مجموعههای تخصصی فعال در حوزه طراحی و تولید گاوصندوقهای آسانسوری، در پروژههای خود توجه ویژهای به طراحی سیستمهای برق اضطراری با ضریب اطمینان بالا دارد. استفاده از تجهیزات صنعتی استاندارد، محاسبات دقیق توان، طراحی مدارهای حفاظتی مهندسیشده و برنامهریزی برای تست و نگهداری دورهای از جمله اقداماتی است که میتواند پایداری و امنیت سیستم را در شرایط بحرانی تضمین کند.

طراحی سیستم برق اضطراری برای گاوصندوق آسانسوری یک فرآیند مهندسی چندبعدی است که شامل محاسبات توان، انتخاب تجهیزات صنعتی استاندارد، طراحی مدارهای حفاظتی، مدیریت سناریوهای اضطراری و برنامهریزی نگهداری می شود.

یک طراحی اصولی میتواند در زمان بحران، امنیت و پایداری سیستم را تضمین کند؛ در حالی که طراحی غیرمهندسی ممکن است در حساسترین لحظهها باعث خسارت جدی شود.