Qizish muammosi bormi? Chidamli elektr shkafiga ega bo'ling

Elektr shkafdagi issiqlik to'planishini tushunish

Elektr shkafdagi ichki va tashqi issiqlik manbalari

Kuniga har kuni o'rnatayotgan elektr shkaflarimiz ichki hamda tashqi manbalardan kelib chiqadigan jiddiy issiqlik muammolari bilan bog'liq. Shu shkaflar ichida quvvat manbalarida, dvigatellar uchun boshqaruvlarda ishlash jarayonida yo'qotiladigan issiqlik miqdori taxminan 15% ni tashkil qiladi. Tashqi muhitda esa quyosh ham kuchli ta'sir qiladi. Ochiq hovuzdagi idishlarning sirt harorati atrofidagi muhitga nisbatan ko'pincha 20 gradusga yaqin yuqori bo'ladi. Shuningdek, yaqin atrofdagi sanoat korxonalari ham e'tiborga loyiq emas. Metall aralashmalarni ishlab chiqarish sexlari, kimyoviy ishlov berish zonalari uskunalarimizga ta'sir qiladigan issiqlikni tarqatadi. Barcha bu omillarni hisobga olsak, zich joylashtirilgan o'rnatmalarda ba'zan issiqlik yuklamalari kub metrga 500 vatchdan ortiq bo'lishi mumkin. Bu esa ishonchli ishlashni ta'minlash uchun to'g'ri issiqlik rejalashtirishini loyihalash bosqichidan boshlab amalga oshirish zarurligini anglatadi.

Qizib ketish belgilarni tanish: Komponentlarning zo'riqishidan tizimning ishdan chiqishigacha

Agar uskunalar juda isish boshlasa, releylarning noto'g'ri ishlashi, PLClarning oddiydan sekinroq ishlashi va harorat o'zgarishidan i chambarchas hosil bo'lishi kabi belgilari bo'ladi. Haqiqiy muammo narsalar yomonlashganda keladi. Biz platalarda misning oksidlanishidan qora dog'lar paydo bo'lgan, metall uloqtirish qutilari shaklini yo'qotgan va kondensatorlarning portlayotganidek pishib ketganini kuzatamiz. Bunday holat davom etsa, izolyatsiya qarshiligi ancha pasayadi (odatda taxminan 1 million om atrofida bo'ladi, lekin u 70% atrofida kamayadi) va kontaktorlar doimiy issiqlik ta'sirida tez-tez ishdan chiqadi. Bu esa kutilmagan to'xtovlarning ehtimolini oshiradi va kompaniyalarga vaqtni ham, mablag'ni ham talab qiladi.

Atrof-muhit harorati elektr tarmog'i sovutish samaradorligiga qanday ta'sir qiladi

Sovutish tizimlarining samaradorligi asosan uskunada ichkaridagi va atrof-muhit havosidagi harorat farqiga bog'liq. Atrof-muhit harorati 25 gradus Selsiy (77 Farengeyt) dan yuqori ko'tarilganda, tabiiy konveksiya endi xuddi shu darajada ishlamay qoladi. Shu nuqtadan keyin har 10 gradusga oshgan sari samaradorlik taxminan 35% pasayadi. Tashqi harorat taxminan 40 gradus Selsiy (104 Farengeyt) ga yetganda vaziyat jiddiy bo'ladi. Aynan shu paytda ko'plab germetik korpuslarda xavfli 55 gradus (131 Farengeyt) belgisidan oshib ketish boshlanadi, bu yarimo'tkazgichlarning nosozliklari eksponensial ravishda oshishini boshlashi hisoblanadi. Bu xavflarga qaramay, yuqori haroratli mintaqalarda yoki havo almashinuvi yomon bo'lgan joylarda faol sovutish echimlari mutlaqo zarur bo'lib qoladi.

Optimal issiqlik ishlash uchun barqaror elektr shkaflarini loyihalash

Materiallarni tanlash: Alyuminiy vs Po'lat vs Kompozit korpuslar

Qopqoqlar uchun tanlaydigan materialimiz ular issiqlikni qanday bosh bosh berishiga va vaqt o'tishi bilan qanchalik chidamli bo'lishiga juda bog'liq. Masalan, alyuminiy. U taxminan 205 vatt/metr Kelvin issiqlik o'tkazuvchanlikka ega bo'lib, bu po'latnikidan taxminan uchdan besh marta yaxshiroq. Bu alyuminiyni issiqlikni passiv tarzda samarali tarqatish imkonini beradi, shu sababli ham u havo sovutish tizimlari yoki katta quyosh elektr stansiyalarida ajoyib ishlaydi. Endi po'lat ham aniq o'z o'rni bor, chunki u struktura jihatidan ancha mustahkam, shu sababli ham ko'plab og'ir sanoatlar unda faqat 45 vatt/metr Kelvin atrofida issiqlik o'tkazuvchanlikka ega bo'lishiga qaramay, hali ham uni tanlashadi. Bu pastki raqam odatda qo'shimcha sovutilish echimlarining kerak ekanligini anglatadi. Shuningdek, shisha tolasi bilan mustahkamlangan politsester kabi kompozitsion variantlar ham mavjud. Bu materiallar korroziyaga juda chidamli va o'rtacha issiqlikni saqlay oladi, shu sababli kimyoviy moddalarning mavjud bo'lgan qiyin joylarida yoki dengiz havosidagi tuz boshqa materiallarni tezroq vujar etadigan offshore maydonlarida yaxshi tanlovdir.

IP va NEMA/UL reytinglari: Muhofazani issiqlik talablariga moslashtirish

Atrof-muhitni muhofaza qilish reytinglarini to'g'ri sozlash aslida uskunalar haqiqatan ham kerak bo'lgan issiqlik boshqaruviga moslashtirishdir. Masalan, IP54 darajasidagi idishlar chang va suv chiyqishlaridan himoya qiladi, lekin havo oqimiga tabiiy ravishda ruxsat beradi, bu narsalarning o'z-o'zidan sovishiga yordam beradi. So'ngra moy va sovutuvchilarni ichkariga kirishini to'xtatadigan, lekin havo oqimini butunlay to'smaydigan NEMA 12 shkaflari bor. Bu qismlarning ortiqcha isishini oldini oladigan darajada konveksiya sodir bo'lishiga imkon beradi. Nam yoki kimyoviy moddalarga duch keladigan vaziyatlarda UL Type 4X sertifikatlangan dizaynlardan foydalaniladi. Ushbu dizaynlar tizim bo'ylab maxsus suvni itarib yuboruvchi filtrlar hamda ehtiyotkorlik bilan joylashtirilgan ventilyatsiya teshiklarini o'z ichiga oladi. Bu sozlanma atrof-muhit qanday qiyin bo'lmasin, ichki haroratni barqaror saqlashga va bir vaqtda idish ichida toza ish muhitini saqlashga yordam beradi. Ko'plab sanoat korxonalari ushbu kombinatsiyani o'ziga xos dasturlar uchun eng yaxshi ishlaydigan yechim deb hisoblaydi.

Tabiiy havo oqimi va issiqqa chidamlik uchun innovatsion dizaynlar

Hozirgi kabinet dizaynlari passiv sovutilish jihatidan aqlliroq bo'lyapti. Teshilgan tomlar, burchakdagi panjara panellar va navbatma-navbat joylashtirilgan komponentlar kabi xususiyatlar kabinet ichidagi nozik elektron qismlardan isini yuqoriga va ularning atrofiga siljitish uchun birgalikda ishlaydi. ABB ning 2022-yildagi issiqlik o'rganishiga ko'ra, ushbu yondashuv ichki haroratni haqiqatan ham 8 dan 12 gradusgacha pasaytirishi mumkin. Yana bir muhim yangilik — barcha ulanish joylariga termik o'tkazuvchan polimer paketlar o'rnatilishidir. Ushbu maxsus materiallar chang va namlikdan himoya saqlab turib, issiqlikni chiqishiga imkon beradi, bu esa cho'llarda yoki tropik mintaqalarda joylashgan quyosh fermalari yoki shamol turbinlarida keng tarqalgan ekstremal haroratlarga ega bo'lgan qattiq sharoitlarda foydalaniladigan uskunalarda juda muhim.

Yuqori issiqlikka duch keladigan elektr kabinetlar uchun faol sovutish echimlari

Ishonchli faol sovutish uchun kabinet konditsionerlarining va ventilyatorlarning foydalanilishi

Mukammal issiqlik sharoitlarini hal etishda faol sovutish tizimlari odatda shkaflar konditsionerlarini o'zgaruvchan tezlikdagi ventilyatorlar bilan aralashtirib, ichki tomonda juda issiq bo'lishining oldini oladi. Bu sovutish qurilmalari tashqi harorat 45 gradus Celsiydan yuqori bo'lganda ham yaxshi ishlaydi. Ular doimiy ravishda nima sodirayotganini tekshiradigan va havo oqimini moslashtiradigan issiqlik sensorlariga ega. Bu erdagi katta afzallik shundaki, bu tizimlar an'anaviy tizimlar kabi doim ishlamaydi. Buning o'rniga, ular kerak bo'lganda ishga tushadi, bu esa elektr energiyasidan foydalanishni 30 dan 50 foizgacha kamaytiradi. Bu mashinalar ko'p issiqlik chiqaradigan zavodlar yoki quvvat saqlash yoki chiqarish miqdoriga qarab harorat sezilarli darajada o'zgarib turadigan batareyka saqlash ob'ektlari kabi joylar uchun katta farq hosil qiladi.

Yopiq Kontur Sovutish Tizimlari: Tozalik va Samaradorlikni Saqlash

Yopiq sovutish tizimlari tashqi havoni tizimga kiritmaydi, shu tufayli komponentlarning xizmat muddati uzaradi. Atrofdagi oddiy havo o'rniga, ushbu tizimlar ichki va tashqi maxsus issiqlik almashinuvchilari orqali issiqlikni uzatadi. O'ttgan yili e'lon qilingan tadqiqot shuni ko'rsatdiki, changli sanoat hududlari yoki dengiz yaqinidagi joylarda ishlatilayotgan komponentlarning xizmat muddati bunday yondashuv bilan taxminan 40% ga uzarishi mumkin. Sababi? Chang zarralari hamda dengiz suvi bulg'ori uskunaga kirib, vaqt o'tishi bilan ularni shikastlanishiga sabab bo'lmaydi. Yarim o'tkazgich ishlab chiqarish zavodlari hamda dengizda joylashgan neft konlari kabi joylarda bu jihat ayniqsa muhim, chunki bu yerda uskunalar ishdan chiqishi moliyaviy zararga va to'xtovlarga olib keladi.

Ishlatilgan misol: Faol issiqlik boshqaruvi yordamida uskunalar ishdan chiqishining oldini olish

Quyosh invertorlarini ishlab chiqaruvchi kompaniya ushbu maxsus g'ildirak sovutish tizimini o'rnatgandan so'ng kutilmagan to'xtashlarni deyarli beshdan to'rtga qisqartirdi. Tizim kuchlanish komponentlari uchun suyuq sovutish plastinkalarini oddiy shkaflar uchun konditsionerlar bilan birlashtiradi. Nima sodir bo'ldi? Hatto barcha tizim maksimal quvvatda ishlayotgan paytda ham ichki harorat muammo yuzaga keltiradigan darajadan 22 gradus pastroq saqlanib qoldi. Endi nozik plataga issiqlik zarari yetib bormaydi, natijada texnik xizmat ko'rsatishni endi har olti oyda emas, balki ikki yilda bir marta amalga oshirish etarli. Shuni ham aytish kerakki, barcha ushbu o'zgarishlarga qaramay, ular hamma tarmoqda majburiy hisoblangan UL 508A xavfsizlik talablariga rioya qilishda davom etdilar.

Barqaror va kam xavfli elektr shkaflari uchun passiv sovutish strategiyalari

Passiv issiqlik tarqalishidagi issiqlik nurlanishi, konveksiya va o'tkazuvchanlik

Passiv sovutish asosan uchta asosiy mexanizm orqali amalga oshiriladi. Birinchidan, nurlanish — bu qismlar infratiz kulrang to'lqinlar sifatida issiqlik chiqarishidir. Keyin konveksiya keladi, unda issiq havo tabiiy ravishda yuqoriga ko'tariladi va uskunaning yuqori teshiklari orqali chiqib ketadi. Uchinchi usul — bu o'tkazuvchanlik bo'lib, u odatda alyuminiy kabi metallardan tayyorlangan issiqlikni olib ketadigan radiatorlarni o'z ichiga oladi. Passiv tizimlarning eng jozibador tomoni shundaki, ular hech qanday mexanik qismlar yoki tashqi elektr manbalarini talab qilmaydi. Shunday sodda bo'lishiga qaramay, ko'pchilik zavodlar ushbu usullarning qondiruvchi ishlash haroratini saqlash uchun etarli ekanligini biladi. O't yilgi Thermal Systems Journal jurnalida e'lon qilingan tadqiqotga ko'ra, sanoat sohasidagi o'nning sakkiztasi faqat passiv usullardan foydalangan holda xavfsizlik me'yorida qoladi.

IP Reytingini Qo'pol Qilmay Turkash Maydoni va Ventilyatsiyani Maksimal Darajada Oshirish

Yangi dizayn yondashuvlari ortiqcha issiqlikni yo'qotishga yordam beradi, shu bilan birga atrof-muhit uchun xavfsiz bo'lishini saqlab turadi. Agar shkaflarning to'lqinsimon yoki panjarasimon devorlari bo'lsa, ular aslida issiqlik nurlanish orqali tarqalish va konveksiya orqali harakatlanish uchun taxminan 25 dan 40 foizgacha ko'proq sirt yuzasini hosil qiladi. Ushbu ventilyatsiya teshiklaridagi reykalarning vazifasi ikki tomonlama: havo oqimini boshqarish hamda chang va suvga qarshi mustahkam turish, bu esa aksariyat odamlar e'tibor qaratadigan IP54 va IP65 standartlariga mos keladi. Kabel kirish nuqtalari isigan havoni idishning umumiy germetikligini buzmasdan tashqariga chiqarish imkonini beradi. Alyuminiy idishlarni misol qilib keltirish mumkin. Ishlab chiquvchilar ventilyatsiya teshiklarini to'g'ri joylashtirganida, oddiy qattiq po'lat variantlariga qaraganda ichki temperatura 8 dan 12 gradusgacha pasayadi. Bu yuk ostida uskunalar ishlash samaradorligiga katta ta'sir qiladi.

Qattiq muhitlarda passiv va faol sovutishni tanlash vaqti

Passiv sovutish atrof-muhit harorati taxminan 35 gradus Selsiy yoki 95 Farengeytga qadar barqaror bo'lgan joylarda juda yaxshi ishlaydi. Har bir shkaflar taxminan 500 vattgacha issiqlik chiqaradigan, shuningdek, uzoqda joylashgan yoki minimal texnik xizmat ko'rsatish talab qiladigan tizimlar uchun ham yaxshi. Biroq, issiqlik 800 vattgacha ko'tarilganda yoki tashqi muhit harorati normal chegaradan ancha keskin o'zgarganda faol sovutish zarur bo'lib qoladi. Har ikki tomonda faqat ikki gradusgina aniqlik talab qilinadigan haroratni boshqarish kerak bo'lgan dasturlar ham xuddi shunday. Gavon usullar esa bu ekstremal holatlarning o'rtasida narsalarni taqdim etadi. Ular asosan passiv usullarga tayanadi, lekin talab keskin oshganda ventilyatorlar yoki sovitgichlar kabi qo'shimcha sovutish komponentlarini ishga tushiradi. Bu aralash usul energiyani tejashga yordam beradi va hali ham to'g'ri ishlash sharoitini saqlaydi.

Ko'p so'raladigan savollar

Elektr shkaflarida qaynoqchilikning keng tarqalgan belgilari qanday?

Qizib ketishning belgilari tashqi ko'rinishi g'alati ishlaydigan uskunalar, sekinroq ishlash, ichida namlik to'planishi, PCB platasi kabi komponentlarda jismoniy shikastlanish va kondensatorlarning shishishini o'z ichiga oladi. Qizib ketish izolyatsiya qarshiligining pasayishiga hamda komponentlarning ishdan chiqishiga olib kelishi mumkin.

Elektr shkaflarini loyihalashda materialni tanlash nima uchun muhim?

Materialni tanlash issiqlik bilan ishlash va chidamlilikka ta'sir qiladi. Alyuminiy yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi tufayli issiqlikni samarali tarqatadi va shamollatish tizimlari hamda quyosh elektr stansiyalari uchun mos keladi. Po'lat konstruktiv mustahkamlikni ta'minlaydi, lekin qo'shimcha sovutilish choralarini talab qiladi. Kompozit materiallar korroziyaga chidamli bo'lib, o'rtacha issiqlikni boshqaradi va qattiq kimyoviy muhitlar uchun idealdir.

Elektr shkaflarini loyihalashda IP hamda NEMA/UL reytinglarining ahamiyati nima?

Muqobil soxtalar issiqlikni boshqarish ehtiyojlarini qondirishini ta'minlaydigan atrof-muhitni muhofaza qilish reytinglari. IP54 toifali soxtalar tabiiy havo oqimini ta'minlaydi, NEMA 12 soxtalari esa moy va sovutuvchilardan himoya qiladi. UL Type 4X dizaynlari namlikli va kimyoviy moddalarga boy muhitlar uchun mos keladi va barqaror haroratni saqlaydi.

Passiv sovutilish strategiyalari qanday ishlaydi?

Passiv sovutilish mexanik qismlarsiz yoki tashqi elektr energiyasiz nurlanish, konveksiya va o'tkazuvchanlikdan foydalanydi. Oddiy usullarga issiqlik chiqaruvchi plastinkalar va tabiiy issiqlik tarqalishidan foydalangan holda xavfsiz ishlash haroratini saqlash uchun maxsus ishlab chiqilgan soxtalarni o'rnatish kiradi.