Электр шкафының өлшемін таңдағанда қарастырылатын факторлар

Электр шкафын жобалаудың негізгі өлшемдік принциптері

Электр шкафтары үшін дұрыс өлшемді таңдау — бұл қазіргі уақытта жұмыс істейтін және жылдар бойы сақталатын, сонымен қатар нормативті талаптарға сай болатын нұсқаны табу деген сөз. Бастау үшін шкаф ішіндегі барлық компоненттерді миллиметрмен өлшеңіз. Оған PLC-лер, барлық кіріс/шығыс (I/O) модульдері, қоректендіру блоктары және тіпті орнату кронштейндері де кіреді. Әрбір жағында ауа циркуляциясы үшін орын қалдыру үшін және техниктердің қажет болған кезде қолдарын енгізуі үшін кемінде 2,5–5 см бос орын қалдырыңыз. Шкафтың көлемінің шамамен үштен бір бөлігі тек қана кабельдерге арналуы керек. Бұл реттілікті сақтауға, қауіпті қызуға әкелетін жағдайларды болдырмауға және бір-бірімен параллель өтетін кабельдерден туындайтын кедергілерді азайтуға көмектеседі. Жылу шығаратын құрылғыларды табиғи жел ағысына ұшырайтын орынға орналастырыңыз — бұл конвекциялық салқындатуға негізделген шкафтар үшін ерекше маңызды. Сонымен қатар компоненттер арасындағы вертикаль аралықтардың бос қалуына да назар аударыңыз. Мұны есте сақтаңыз: әрқашан кеңейтуге дайын болыңыз. Кейінірек қосылуы мүмкін жаңа құрылғылар — мысалы, жетектер, бақылау құрылғылары немесе қазіргі кезде көп талқыланатын IoT шлюздері — үшін шамамен 10–20% қосымша орын қалдырыңыз. Саладағы тәжірибе көрсеткендей, шкафтарды бастапқыда сәл үлкен етіп жасау ұзақ мерзімді тұрғыдан алғанда шығындарды азайтады. Зерттеулер көрсеткендей, шкафтың өлшемін алғашқы кезде 15%-ға арттыру эксплуатациялық мерзімі он жылға созылған кезде жалпы шығындарды шамамен 30%-ға азайтады.

Жылумен басқару және оның электрлік шкаф өлшемдеріне әсері

Неге жылу шашырауы шкафтың ең аз көлемі мен желдету орналасуын анықтайды

Барлық электрлік компоненттер жұмыс істеген кезде жылу шығарады, ал температураның бақыланбай-ақ өсуі құрылғылардың уақыт өте келе сенімділігіне айтарлықтай әсер етеді. Саладағы зерттеулер көрсеткендей, ортаның ұсынылатын температурасына қарағанда құрылғылардың температурасын тіпті 10 °C-қа көтерсе, олардың қызмет ету мерзімі екі есе қысқарады. Бұл мәселені дұрыс шешу үшін электрлік шкафтардың ішінде табиғи конвекция дұрыс жұмыс істеуі үшін жеткілікті кеңістік болуы керек. Қыздырылған ауа жоғары қарай көтеріліп, жоғарғы желдеткіштер арқылы шығады, ал таза суық ауа төменнен кіреді. Компоненттер бір-біріне өте жақын орналастырылса, ауа ағысы бұзылады да, бізге белгілі болған «ыстық дақтар» пайда болады. Бұл дақтар изоляцияның бұзылуын жеделдетеді және контакттардың тезірек коррозияға ұшырауына әкеледі. Дұрыс желдету жобасын құру — бұл жеткілікті салқындатуды қамтамасыз ету мен тозаң мен ылғалдан қорғаудың арасындағы теңдестіруді табу деген сөз. Техниктер жиі ауа ағысын толығымен тоқтатпай, ластанған заттарды сыртқа шығару үшін белгілі қорғаныс деңгейіне ие перделер немесе торлы сүзгілер қолданады. Жалпы айтқанда, жақсы конвекциялық салқындату үшін шкафтың ішіндегі кеңістік компоненттердің қарапайым қатарлануы көрсететін көлемнен шамамен 20–30 пайызға артық болуы керек.

Соңғы қозғалтқыштың көмегімен салыстырғанда конвекциялық салқындату: IP55 электрлік шкафтары үшін компромиссті шешімдер

IP55 дәрежелі шкафтар туралы айтқанда, конвекциялық салқындату осы қиындық туғызатын желдеткіштің істен шығу нүктелерін жояды, бірақ дұрыс ауа айналымы үшін ішкі кеңістіктің көлемін кеңейту қажет. Алайда желдеткішпен көмектес жүйелер ауаны тиімдірек ығысады, сондықтан компоненттерді бір-біріне жақынырақ орналастыруға болады. Дегенмен, бұл жүйелер уақыт өте келе тозаң мен басқа қиратушы заттарды жинақтайтын арнайы герметикалауға арналған желдеткіш тесіктері мен сүзгілерді қажет етеді. Егер кімдір оларды ретті тазартуды ұмытса, герметиканың сапасы төмендейді. Қай әдіс таңдалса да, екеуі де IP55 стандарттарына сай болуы керек. Бұл олардың жеңіл шашыратылған су тамшыларынан және тозаң бөлшектерінен қорғалуы керектігін білдіреді. Бұл тек қана жылу шығуына мүмкіндік беретін, бірақ шкафты өнеркәсіптік талаптарға сай толық қорғайтын жарғақтар немесе герметикалауға арналған желдеткіш тесіктерін қолдану арқылы ғана іске асады.

Кеңістікті тиімді пайдалану: аралық қашықтық, сымдарды салу және электр шкафын болашаққа дайындау

Жақсы кеңістіктік жоспарлау — бізге қазір қажетті барлық бөлшектерді ғана тығыз орналастыру емес. Бұл — қызмет көрсету кезінде негізгі бөлшектердің қалай өзгеретінін, компоненттердің жаңартылуын немесе уақыт өте келе температураның тербелісін алдын ала ойлау дегенді білдіреді. Сымдар мен кабельдерді өткізу үшін ішкі кеңістіктің шамамен 20–30 пайызын арнайы бос қалдырыңыз. Бұл артық кеңістік электромагниттік кедергілерді азайтады, кейіннен ақауларды анықтауды жеңілдетеді және қуат пен сигналдық сызықтарды иілу мен бұрылу кезіндегі қауіпсіздік стандарттары шегінде ұстайды. Сонымен қатар маңызды: жылу шығаратын кез келген құрылғының айналасында кемінде 1–2 дюйм (шамамен 25–50 мм) бос кеңістік қалдырыңыз. Бұл IP55 дәрежелі қорғағыш қораптарда ерекше маңызды болып табылады, өйткені мұндай қораптарда салқындату жасанды желдету жүйелері емес, әдеттегі ауа ағысы арқылы табиғи түрде жүзеге асады.

Стратегиялық бос кеңістікті жоспарлау

Үш өлшемді қызметке қатынас үшін жобалау кезінде бірнеше негізгі факторларды ескеру қажет. Алдыңғы бос орын аймағы техниктерге метрді анық көре отырып, автоматтық қосқыштармен қауіпсіз жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Қабырғалар бойынша келетін барлық кабельдерді орналастыру үшін, сонымен қатар гланстар тақталары мен кейінірек орнатылуы мүмкін модульді компоненттер үшін жеткілікті бос орын қажет. Жоғарғы бөлікте де бос орын қалдыру мағыналы, себебі бұл вертикаль шиналар, каналдардың созылуы немесе кейінірек орнатылуы мүмкін датчиктерді орналастыру үшін орын қамтамасыз етеді. Бұл аралық талаптар тек ұсыныстар емес. Олар UL 508A және IEC 61439-1 стандарттарына сай келу негізін құрайды. Маңыздырақ, дұрыс аралықтар қызмет көрсету немесе ақауларды жою үшін кішігірім жұмыстар жүргізген кезде үлкен айырмашылық туғызады. Қазір қосымша бос орын қалдыру кейінірек құрылғыларды қызмет көрсету кезінде сағаттармен өтетін қиындықтарды болдырмауға көмектеседі.

Мағанымен өзгермейтін жолмен жетістік

Көптеген инженерлер жабдықтың пайдалану мерзімінің ортасында оның өсуін ескермейді. Панельдің 10–20 пайызын сымдармен қосылған күйде бос қалдыру болашақ кеңейтулер үшін тиімді шешім болып табылады. Мысалы, қосымша PLC модульдері, жақсартылған кернеу шығуынан қорғау жүйелері немесе кейінірек қажет болатын шеттік есептеу құрылғылары туралы ойланыңыз. Модульді артқы плитаға негізделген панельдер қораптың барлығын тастамай-ақ қайта орналастыруға болатындықтан, ұзақ уақыт қызмет етеді. Бұндай жоспарлау қазіргі кезде өнеркәсіптік IoT-ның қаншалықты тез дамығанын қарастырған кезде өте маңызды болып табылады. Егер есте сақтасам, Frost & Sullivan соңғы жылы жылдық өсу көрсеткішін шамамен 23% деп хабарлаған. Ақылды зауыттар өндірістік жолдарды кеңейткенде немесе қазір барлығы талқылайтын жаңа, әдемі сенсорларды орнатқан кезде осындай икемділікті қажет етеді. Кездейсоқ тоқтатулардан болатын шығындардың алдын алу үшін ғана қосымша шығындардың өзі бастапқы көп еңбек шығындарын оправданады.

Регламенттік сәйкестік: IEC стандарттары, IP дәрежелері және электр шкафтарының өлшеміне қойылатын талаптар

Бұл іс-әрекетте нормативтік қағидаларды дұрыс қолдану өте маңызды — тек біз оларды орындауға мәжбүр етілетін себептен емес, сонымен қатар бұл ережелер адамдарды шынымен қорғайды, жабдықтар ұзағырақ жұмыс істейді және әртүрлі жүйелер дұрыс біріктіріледі. Халықаралық электротехникалық комиссия (қысқаша IEC) барлық жерде көпшілік қолданатын стандарттар әзірлеген, ал бұл стандарттар басқару шкафтарының негізінен құрылуына тікелей әсер етеді. Мысалы, IEC 61439-1 стандарты қауіпті электр доғаларының пайда болуын болдырмау үшін компоненттер арасында белгілі бір минималды арақашықтықтарды көрсетеді. Бұл ережеге бағынса, өндірушілер шкаф ішінде сәйкес келмейтін жағдайда қарағанда шамамен 20–30 пайызға артық кеңістікке қажеттілік туады. Содан кейін физикалық дизайн шешімдеріне де әсер ететін IP дәрежесі жүйесі бар. Мысалы, IP55 дәрежесіндегі корпусқа герметикті қосылыстар, желдеткіштерге орнатылған ауа сүзгілері мен есіктің шеттерінде берік герметикті орамдар сияқты арнайы сипаттамалар қажет. Бұл талаптар әдетте IP20 деңгейіндегі негізгі моделдерге қарағанда шкафтың тереңдігін шамамен 15–25 пайызға арттырады. IP66 сияқты жоғары деңгейлерге көшу үшін көп қалыңдықтағы қабырғалар мен арнайы компрессиялық көпіршіктелген орамдар қолданылады, бұл толығымен кеңістікті одан да көбірек алады.

Жабдықтың өлшемін таңдаған кезде жылулық факторлар үлкен рөл атқарады. IEC 61439-2 сияқты стандарттар электр шкафтарының толық қуатта жұмыс істегендегі ішкі температураның көтерілу шегін белгілейді. Бұл жиі конвекциялық суыту үшін қажеттіден үлкен өлшемді шкафтарды таңдауға немесе панельдердің ішіндегі бағалы орынды алатын желдеткіштерді орнатуға әкеледі. Бұл мәселені дұрыс шешпеу қаупі өте зор. Өткен жылғы NFPA-ның «Электр қауіпсіздігі» зерттеуіне сәйкес, тексерілген барлық электр өртінің шамамен жартысы (43%) жабдықтың қойылған жұмыс көлеміне сәйкес келмейтін, яғни жеткілікті үлкен емес қорғау қабықшаларынан туған болды. Панельдің конструкциясын әзірлейтін инженерлер үшін әртүрлі аймақтардағы нормативтік талаптарды ескеру — маңызды жұмыс. Солтүстік Америкадағы жобалар UL 508A нұсқаулығына сәйкес іске асады, ал Еуропадағы орнатулар EN 61439 стандарттарына сай келуі тиіс. Бұл айырмашылықтар маңызды, себебі кабельдердің шкафқа кіру орны, терминалдардың бір-бірінен қандай қашықтықта орналасуы, сонымен қатар өткізгіштердің бұрыштарда қалай иілуі аймақтар бойынша әртүрлі болады. Соңында, бұл ережелерге бағыну — тек айыппұлдардан қашу немесе нарыққа ресми рұқсаттың жоғалуынан сақтану емес. Дұрыс сәйкестік жабдықтың өндірістік цехтарда, қоймаларда және сенімділік ең көп талап етілетін басқа да өнеркәсіптік орталарда кездесетін кез келген жағдайларға төзімді болуына көмектеседі.

ЖИІ ҚОЙЫЛАТЫН СҰРАҚТАР

Электр шкафының өлшемін анықтаудағы негізгі факторлар қандай?

Негізгі факторларға ішіндегі компоненттер, болашақтағы өсу үшін қосымша орын, ауа айналымы үшін кеңістік және жылу басқаруы кіреді. Сондай-ақ, кабельдерді орналастыруға жеткілікті орын мен техникалық қызмет көрсету үшін қажетті аралықтар да маңызды.

Электр шкафын жобалауда жылу басқаруы неге маңызды?

Жылу басқаруы қызудың алдын алады, ал бұл құрылғылардың жұмыс істеуін тоқтатуы мүмкін. Құрылғылардың сенімді жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін дұрыс желдету және жеткілікті аралықтар маңызды.

IP55 шкафтары үшін конвекциялық және желдеткішпен көмектес суыту арасындағы айырмашылық қандай?

Конвекциялық суыту кеңістікті көбірек талап етеді, бірақ қызмет көрсетуге кемірек қажет болады; ал желдеткішпен көмектес жүйелер компактты дизайнға мүмкіндік береді, бірақ тиімділігін қамтамасыз ету үшін регулярлық қызмет көрсету қажет.

IEC стандарттары электр шкафын жобалауға қалай әсер етеді?

IEC стандарттары қауіпсіздікті, сенімділікті және халықаралық нормаларға сәйкестікті қамтамасыз ету үшін минималды аралықтарды, IP дәрежесі талаптарын және жылулық ескертулерді белгілейді.