Деякі рекомендації від компанії Rittal
июля 19, 2024
Як правильно заземлювати опорні колії?
Це питання часто задають виробники машин та обладнання, наприклад, коли електричні компоненти в корпусі кріпляться на монтажних рейках, прикріплених до монтажних пластин.
Відповідь можна знайти в DIN EN 61439-1/-2 та DIN EN 60204-1, де зазначено, що електропровідні частини допустимі як частина з'єднання PE-провідника тільки в тому випадку, якщо виконані основні вимоги постійного, що проводить з'єднання з достатньою струмопровідною здатністю. Якщо ці вимоги виконані, опорна рейка може бути підключена до PE-провідника з широким контактом з голою металевою монтажною пластиною або через кріплення (кутові кронштейни, розпірки тощо) при кріпленні до системи корпусу (рами, внутрішнім монтажним рейкам тощо). д.) Зверніть увагу на такі визначення:
- Постійний означає, що точки контакту захищені від ослаблення під механічним навантаженням та від окислення/корозії;
- Провідність означає, що виміряний опір між контактом компонента на верхній рейці та точкою підключення зовнішнього провідника PE становить < 0,1 Ом;
- Достатня струмопровідна здатність означає, що поперечний переріз контакту/з'єднання має бути еквівалентним перерізу окремого мідного PE-провідника.
Чи можна використовувати цей корпус на свіжому повітрі?
При розгляді цього питання багато виробників орієнтуються виключно на категорію захисту IP 55 і вище, при цьому можуть бути втрачені з уваги інші важливі аспекти:
Відповідно до міжнародного стандарту IEC 60529, категорії захисту IP зазвичай складаються з двох цифр і додаткових букв для корпусів електроустаткування (де застосовується). Однак стандарт відноситься до лабораторних випробувань, які не можуть точно відтворити всі можливі електрообладнання.
Зокрема, він не допускає довгострокового впливу погодних умов, таких як град чи зледеніння. Крім захисту від проникнення пилу та вологи, необхідно також передбачити захист від корозії. Тому можуть бути доцільними спеціальні покриття або використання нержавіючої сталі. Іншим важливим аспектом є те, що клімат-контроль має бути спроектований так, щоб протидіяти ризику підвищеної конденсації або прямого сонячного світла як додаткового теплового навантаження.
Резюме: Якщо явно не вказано, що вони підходять для використання поза приміщеннями, корпуси зазвичай виключаються з таких програм. Однак умови, за яких можливе використання поза приміщеннями, та інші відповідні оновлення, як описано, слід уточнити у виробників.
Як максимально ефективно використати простір?
Це питання часто виникає, коли контролери та блоки розподілу живлення в корпусах налаштовані з використанням безлічі різних пристроїв та компонентів.
Низьковольтні розподільні пристрої зазвичай збираються на монтажних пластинах. Поряд із аспектами безпеки, на етапі планування слід також враховувати функціональні ризики, такі як клімат-контроль та ЕМС. Це особливо важливо при використанні силової електроніки та вузлів управління/зв'язку, які живляться від системи шин через захисне обладнання та розподільні пристрої.
Виробники таких вузлів часто встановлюють дуже точні вимоги до розміщення та відстані від інших вузлів у своїх інструкціях зі збирання та експлуатації. Ці інструкції необхідно дотримуватись, інакше гарантія може бути анульована у разі несправності або пошкодження.
Тому, наприклад, в умовах обмеженого простору компактних машин особливо важливо максимально ефективно використовувати внутрішній простір корпусу за допомогою широкого спектру приладдя і системних деталей.
Також необхідно забезпечити статичне або шарнірне встановлення пристроїв з 19-дюймовою основою, а також складання додаткових рівнів монтажу з використанням часткових монтажних пластин. Вони можуть бути розташовані збоку корпусу або перед основною монтажною пластиною як вертикально шарнірними, так і похилими.
Таким чином, легко досягається необхідна відстань для запобігання гарячим точкам або зниження електромагнітних перешкод. Більш того, металеві, корозійно-стійкі та допоміжні деталі для ЕМС забезпечують чудове вирівнювання потенціалів корпусів пристроїв, кабельних екранів і, де застосовно, корпусів вентиляторів і фільтрів ЕМС за допомогою прямого контакту з насадкою.
Тяжке обладнання, яке неможливо закріпити на монтажній пластині, повинно легко і безпечно підтримуватися відповідними несучими деталями на підставі корпусу або на горизонтальній секції рами у разі рамних корпусів.
Чи потрібний мені цоколь/основа для корпусу?
Це питання, що часто ставиться в Rittal при розміщенні корпусів для різних додатків. Щоб відповісти правильно, ми повинні розрізняти три основні сценарії: по-перше, транспортування корпусу до місця встановлення; по-друге, забезпечення його безпеки та кріплення на місці; і, по-третє, прокладання кабелів у корпус. Ці три сценарії безпосередньо впливають на вибір додаткових деталей. Очевидно, що більшість додатків необхідний широкий спектр монтажних інструментів.
Спочатку розглянемо транспорт.
Якщо корпус необхідно підняти та перемістити краном, основа/цоколь не потрібна. Якщо корпус необхідно перемістити навантажувачем або вантажівкою, основа/цоколь підійде за умови, що він має модульну конструкцію з несучими кутовими деталями та окремими панелями обробки, а каркас корпусу здатний витримувати навантаження.
По-друге, розглянемо стабільність.
Для жорсткого кріплення до підлоги з метою надійного протистояння вібраціям та ударам ми не рекомендуємо використовувати основу/цоколь та кріплення гвинтами або навіть зварюванням рами корпусу безпосередньо до підлоги. В якості альтернативи існують спеціальні конструкції для механічної розв'язки (віброгасники та амортизатори) або виключно жорсткого з'єднання з підконструкцією (наприклад, сейсмостійка основа/цоколь).
Нарешті, розглянемо «подачу кабелю».
Якщо кабелі повинні бути вставлені без підлогового повітроводу, основа/цоколь необхідна. Модульна конструкція основи/цоколя та відповідні аксесуари підтримують прокладання кабелів під рядами шаф та механічне розвантаження від натягу за межами захищеного приміщення. Основа/цоколь також забезпечує місце для зберігання надлишків кабелю, де це необхідно. До речі, вони повинні зберігатися у звивистій, а не круговій схемі з міркувань ЕМС. Поряд із міцною основою/цоколем (з перфорованими панелями обробки для підтримки вентиляції шафи в чистих приміщеннях), вирівнюючі ніжки також можуть бути корисним доповненням для нерівних підлог, як окремо, так і в поєднанні з основою/цоколем.
Чи можу я використовувати корпус при температурі навколишнього середовища 40°C та вологості майже 100%?
Ми часто чуємо ці та подібні питання у спекотні літні місяці або для корпусів, розташованих у тропічних країнах. Зазвичай існують побоювання щодо конденсації всередині корпусу та пов'язаних з цим наслідків.
Щоб відповісти на це питання, необхідно розглянути три ключові аспекти: різницю температур між цільовою внутрішньою температурою і максимальною температурою навколишнього середовища (чи потрібно охолоджувати її нижче температури навколишнього середовища), період роботи електричної системи всередині корпусу (чи існують періоди, коли електрична система повністю відключена ?) та захист електричної системи від умов навколишнього середовища (чи потрібна висока категорія захисту?).
Відповідь на такі питання зазвичай починається зі слів «Так, але...». Якщо внутрішня температура цільового корпусу значно нижча від температури навколишнього середовища, потрібно охолодження. При відкритті корпусу на окремих вузлах або компонентах може негайно утворитися конденсат, наприклад, якщо вони знаходяться безпосередньо в холодному потоці повітря від охолоджуючого пристрою.
При повному відключенні електросистеми, якщо корпус добре герметичний (IP 55), швидке падіння температури навколишнього середовища може призвести до утворення конденсату на внутрішніх поверхнях корпусу та його скупчення в області основи. Існує ряд різних стратегій для запобігання проблемам з конденсацією в корпусі:
- Тепловіддача здійснюється через активну вентиляцію, при цьому допускається температура всередині приміщення як мінімум на 5°C вище.
- Забезпечити достатній час прогріву перед відкриттям дверей після відключення активного охолодження
- Використання «автономного обігрівача» для підтримки внутрішньої температури на рівні, що значно перевищує температуру навколишнього середовища, та запобігання утворенню роси на стінах.
Іншим аспектом є конденсація на зовнішніх поверхнях із надмірним охолодженням внутрішньої температури та пов'язаним із цим ризиком корозії пошкоджених покриттів. Для визначення найкращого рішення потрібний точний аналіз відповідних вимог.
Чому пластина сальника така гаряча?
Це не таке поширене питання в компанії Rittal, але іноді воно виникає у зв'язку з розподільниками електроенергії зі струмом у провідниках > 200 А.
Існують різні причини, через які деякі елементи обладнання в корпусі нагріваються. Для струмопровідних компонентів, таких як провідники, клеми, захисне обладнання та комутаційна апаратура тощо, поганий контакт, щільна упаковка всередині корпусу, неадекватні поверхні розсіювання тепла або просто неправильні розміри (на межі допустимого навантаження) можуть пояснити, чому втрати тепла створюють гарячі точки, які у свою чергу спричиняють пошкодження ізоляції з короткими замиканнями або пожежами.
Але чому пасивні механічні компоненти, такі як сальникові пластини в компактному корпусі або кріпильні поперечки у системі шин, демонструють надмірно високі температури під час інфрачервоного контролю? DIN EN 61439-1, найважливіший стандарт для виробників корпусів містить важливу інформацію в підрозділі 10.10.4 «Перевірка підвищення температури ... з використанням оцінки».
У зв'язку з цим важливо забезпечити, щоб провідники, що несуть струми понад 200 А, та прилеглі конструкції були розташовані таким чином, щоб мінімізувати вихрові струми та втрати на гістерезис. Це вирішує проблему впливу магнітного поля, що оточує будь-який струм. Це магнітне поле перпендикулярно напрямку струму і може викликати вихрові струми та перемагнічування у провідних матеріалах, що у свою чергу може генерувати значне локальне тепло.
На практиці це означає, що при роздільній прокладці зовнішніх та внутрішніх провідників (не у вигляді кабелів), наприклад, у вигляді окремих ізольованих провідників або шин, відстань між ними має бути мінімальною. Крім того, монтажні деталі та металеві поверхні з провідниками, що проходять через них перпендикулярно поверхні, повинні бути якомога тоншими і виготовлені з погано провідного або навіть ізольованого матеріалу.
Кабелі, в яких провідники прокладені дуже компактно разом, зазвичай не виявляють магнітних ефектів, оскільки будь-якої миті часу загальна сума зовнішніх і внутрішніх струмів однакова. Оскільки магнітні поля цих парціальних струмів рухаються у протилежних напрямках, вони значною мірою компенсують одне одного. В результаті підвищення температури через вихрові струми і перемагнічування не відбувається або мінімально.
Як правильно заземлити екрани кабелів?
Контакт із екраном кабелю або «заземлення» — дуже поширене питання, що стосується корпусів, сумісних із ЕМС. Сьогодні використання екранованих кабелів як усередині корпусу, так і зовні робочого обладнання має важливе значення для забезпечення доступності потужної системи керування та зв'язку в електромагнітно зарядженому середовищі.
Простіше кажучи, екран кабелю призначений для запобігання небажаному випромінюванню із системи та опроміненню в систему. Однак він може виконувати це завдання лише за наявності оптимального провідного з'єднання в точках входу та виходу корпусу (за умови, що корпуси виготовлені з електропровідних матеріалів). Ціль полягає в тому, щоб створити повністю екрановану структуру, що складається з корпусу, екрану кабелю і корпусу компонента.
Наприклад, якщо компонент поміщений у корпус роз'єму двигуна, виготовлений з ізоляційного матеріалу, екран кабелю повинен бути підключений до корпусу двигуна на цьому кінці (через затискну смугу). Якщо корпус виготовлений з ізоляційного матеріалу (наприклад, датчик), то по можливості екран кабелю повинен бути підключений до опорного потенціалу провідної конструкції установки.
З боку корпусу всі екрановані кабелі повинні бути підключені до монтажної поверхні з одного боку корпусу за допомогою кабельних вводів ЕМС; це також забезпечує оптимальне вирівнювання потенціалів між екранами кабелів. Якщо неможливо використовувати відповідні кабельні вводи ЕМС, екрани кабелів слід підключати якомога ближче до точки входу/виходу за допомогою відповідної комбінації шини екрану та контактних затискачів. Важливо забезпечити з'єднання з максимальною контактною поверхнею за допомогою короткої плетеної заземлюючої смуги від стрижня до монтажної пластини. Також важливо, щоб контакт екрану був відокремлений від механічного зняття кабелю.
Оскільки конструкція системи генерує великі струми на екрані кабелю, необхідно забезпечити достатню струмопровідну здатність. У таких випадках металеві контактні системи краще, ніж провідні пластикові системи.