Професионална експертиза

Този въпрос се задава най-често машиностроители и конструктори. И то тогава, когато електрическите компоненти в таблото следва да бъдат фиксирани върху DIN шина , която е закрепена напр. върху монтажна плоча.

DIN EN 61439-1/-2 и DIN EN 60204-1 дават съответния отговор. Той гласи, че електропроводимите части на конструкцията се допускат като част от свързването на защитния проводник само когато са налице основните изисквания, а именно съществуването на трайна, добре проводима и достатъчно електроустойчива връзка. Когато всичко това е налице, се счита, че DIN шината е достатъчно стабилно свързана със защитния проводник чрез закрепянето към голата монтажна плоча, или чрез крепежните елементи (фиксираща конзола, ограничителен болт и т.н.) при закрепване към шкаф системата (носещи рамки, монтажни релси, и т.н.). Какво означава това:

• трайност: Контактните точки са защитени при механично натоварване срещу разхлабване и оксидация/корозия
• добра проводимост: Измереното съпротивление между точката на контакт на компонентите върху DIN шината и мястото на свързване на външния защитен проводник трябва да е < 0,1 Ohm
• достатъчна електроустойчивост: Напречния профил на контакта/връзката трябва да отговаря на отделния меден защитен проводник

Автор: Хартмут Лорей, Маркетинг мениджър Обучения/Съпорт

При този въпрос конструкторите обикновено вкарват в играта степен на защита IP 55 и дори по-висока. Но по този начин се пропускат други важни аспекти.

Принципно важи следното: Съгласно международния стандарт IEC 60529, степените на защита IP се обозначават с две цифри и допълнителни букви за корпусите на електрическото оборудване. Но стандартът описва само лабораторните изпитвания, които не отразяват с абсолютна точност всички възможности на приложение на електрическото оборудване.

Често не се отчитат дългосрочните атмосферни влияния като градушки или заледявания. Освен защитата срещу проникване на прах и влажност следва да се вземе под внимание и защитата от компресия. Това означава, че може да бъдат положени специални покрития или да се използва благороден метал. Друг важен аспект е дизайнът на климатизацията, който позволява да се реагира на повишения риск от образуване на конденз или директното влияние на слънчевата светлина като допълнително термично натоварване.

Извод: Шкафове, които не са изрично предназначени за външен монтаж, не следва изцяло да бъдат отхвърляни като възможност за такъв тип приложение. Но условията за външен монтаж, както и евентуалните допълнителни смислени мерки за „каляване“ - по описания начин – трябва да бъдат уточнени с производителя.

Автор: Хартмут Лорей, Маркетинг мениджър Обучения/Съпорт

Този въпрос възниква често, когато управлението и разпределението на енергия в таблата бива допълнително асемблирано с най-различни устройства и компоненти.

При комбинации с нисковолтовите комутационни системи изграждането се извършва съвсем типично с монтажни плочи. Особено важно тук е да бъдат отчетени както безопасността, така и функционалните рискове като климатизация и ЕМС при проектирането. Това има най-вече значение при използването на мощни електронни модули за комутация и управление, които се захранват от предпазители и комутационни устройства върху компактни шинни системи.

Производителите именно на такъв тип модули задават често много точни изисквания за разположението и разстоянията спрямо другите модули. Подобни спецификации следва задължително да бъдат спазвани, за да може в случай на повреда или дефекти да не се загуби правото на гаранционно обслужване.

Ето защо е особено важно, най-вече там, където има зададени изисквания относно площта, на която ще се монтира таблото (например в/у компактна машина), да може да се използва максимално вътрешното пространство на шкафа посредством широка гама от аксесоари и елементи за монтаж.

Фиксираният или подвижен монтаж на 19-инчови устройства, трябва да бъде насърчаван точно толкова, колкото и изграждането на допълнителни нива на монтаж с частични монтажни плочи. Те могат да бъдат подредени странично в шкафа или пред главната монтажна плоча чрез завъртане или под наклон.

По този начин могат лесно да се постигнат съответните разстояния за избягване на топлинни гнезда или намаляване на електромагнитните смущения. Освен това голите метални и електропроводими аксесоари за ЕМС с антикорозионна защита позволяват - чрез директно контактуване на закрепването - много добро изравняване на потенциала на корпусите на устройствата, екранираните кабели и, ако е необходимо, корпусите на EMC филтрите.

Дори много тежки вградени компоненти, които не могат да бъдат закрепени за монтажната плоча, трябва да могат лесно и безопасно да бъдат прикрепени към пода на шкафа или на хоризонталния профил на рамката на шкафовете с носеща рамка, използвайки подходящи носещи компоненти.

Автор: Хартмут Лорей, Маркетинг мениджър Обучения/Съпорт

Това е един често задаван въпрос към Rittal, когато разпределителните шкафове се използват за различни цели. За да се отговори на този въпрос, трябва първо да се уточнят три важни аспекта, свързани с инсталацията: на първо място това е транспорта до мястото на монтажа, на второ, гаранцията за безопасността на място респ. закрепването и на трето, въвеждането на кабелите в шкафа. От тези три аспекта зависи до голяма степен избора на необходимите аксесоари. Още тук става ясно, че е необходим широк набор от помощни средства за инсталацията, за да се обхванат практически всички аспекти, свързани с монтажа.

Аспект „транспорт“

Ако се налага шкафа да бъде вдиган с кран и преместван, цокъл не е необходим. Смисъл от цокъл има, когато шкафът трябва да бъде транспортиран с електрокар или палетен количка, при условие разбира се, че става дума за модулна конструкция, състояща се от устойчиви монтажни ъгли и отделни панели, като рамката на шкафа може да поеме товара.

Аспект „статична устойчивост“

При необходимост от неподвижен монтаж към пода, с цел безопасното противодействие на вибрации и ударни натоварвания, цокълът не е необходим, като рамката на шкафа се закрепя директно към пода с болтове и дори може да се завари. Като алтернатива съществуват специални форми за механично разкуплиране (амортисьори за вибрации и шокови абсорбери) или за изключително устойчива връзка с фундамента (например цокъл за сеизмична устойчивост).

Аспект „Окабеляване“

Ако е необходимо на мястото на монтажа да се инсталира окабеляване без наличие на подов канал, цокълът е задължително необходим. С помощта на модулни конструкции и подходящи аксесоари, цокълът може да подпомогне полагането на кабелните трасета под шкаф системата и да позволи механично закрепване на захранващия кабел дори извън защитеното пространство. Освен това цокълът осигурява достатъчно място за евентуално съхранение на излишния кабел - които от съображения за ЕМС не трябва да бъдат положени пръстенообразно, а по-скоро под форма на меандър. В допълнение към затворения цокъл (с перфорирани панели за поддържане на вентилацията на шкафа в чиста обкръжаваща среда), полезен аксесоар при неравна настилка се явяват и крачета за изравняване - самостоятелно или в комбинация с цокъла.

Автор: Хартмут Лорей, Маркетинг мениджър Обучения/Съпорт

Така или с подобна формулировка звучи въпрос към Rittal, който се задава многократно през горещите летни месеци или при инсталирането на шкафове в държави с тропичен климат. Най-често опасенията са свързани с образуването на конденз в самия шкаф и последствията до които води това.

За да се даде отговор, трябва първо да се отчетат три важни аспекта: разликата между зададената вътрешна температура и максималната температура на обкръжаващата среда (трябва ли да се охлажда до температури под тези на обкръжаващата среда?), времето за работа на електрическата система в шкафа (има ли моменти, в които електрическата система е напълно изключена?) и защитата на електрическата система от условия на обкръжаващата среда (необходима ли е висока степен на защита?)

Най-често отговорът на подобни въпроси започва с „да, но ...“.

Ако зададената вътрешна температура на шкафа е значително по-ниска от температурата на обкръжаващата среда, е необходимо да се осигури охлаждане. Ако след това шкафа се отвори, може веднага да се образува конденз върху отделни модули или компоненти, които са изложени на студен въздушен поток от охлаждащото устройство.

При напълно изключена електрическа система, може при рязък температурен спад в обкръжаващата среда и добро уплътняване на шкафа (IP 55) да се образува конденз по вътрешните повърхности на шкафа и да се уталожи в подовата зона.

Съществуват различни стратегии за избягване на проблеми с конденза в шкафа:

• Разсейва топлината чрез активна вентилация с приемането на по-висока вътрешна температура с поне 5°C
• Достатъчно „време за подгряване“ преди отваряне на вратата след изключване на активното охлаждане
• Използване на „отопление в режим на покой“, което да поддържа винаги по-висока вътрешната температура от тази на обкръжаващата среда и по този начин да предотвратява образуването на конденз по стените

Друг аспект е образуването на конденз върху външни повърхности поради прекомерно охладена вътрешна температура с риск от образуване на корозия върху повредени покрития.

Оптималното решение за избягване на споменатите проблеми може да бъде предложено едва след прецизното регистриране на съответните изисквания.

Автор: Хартмут Лорей, Маркетинг мениджър Обучения/Съпорт

Това по-скоро е рядко задаван въпрос към Rittal, но той се появява периодично отново и отново, когато става въпрос за електрически табла с електропроводни линии > 200 A.

Има различни причини за селективното нагряване на оборудването в разпределителния шкаф. При тоководещите компоненти, като проводници, клеми, предпазители, превключватели и др., най-често лошият контакт, прекалено плътното асемблиране в шкафа, недостатъчно топлоотдаващи площи или най-вече грешното оразмеряване (до границата на натоварване) са причината за превръщането на загубите под формата на ток и топлина да се превърнат в „горещи точки“, които по-късно да доведат до повреди в изолацията или предизвикването на пожар.

Но каква може да е причината, ако при инфрачервената термография по пасивните механични компоненти като фланцовата плоча на компактен разпределителен шкаф или монтажните траверси на компактна шинна система бъдат отчетени прекомерно високи температури?

Важният стандарт за конструкторите на разпределителни шкафове, DIN EN 61439-1, съдържа забележка в подточка 10.10.4 „Доказателство за нагряване на вида конструкция ... чрез оценяване“.

При това е важно да се гарантира, че проводниците, по които тече ток над 200 А, и съседните части на конструкцията са разположени по начин, който свежда вихровите токове и загубите от хистерезис до минимум. Тук се отчитат ефектите от магнитното поле, обграждащо всеки протичащ ток. Това магнитно поле е перпендикулярно на посоката на тока и може да предизвика вихрови токове и пренамагнитване в проводимите материали и да предизвика едновременно с това силно локално генериране на топлина.

В практиката това означава, че разстоянията при пространствено разделени трасета на захранващи и извеждащи проводници (не като кабели), напр. под формата на изолирани единични проводници или шинни системи, трябва да са възможно най-малки. Освен това крепежните елементи и металните повърхности, през които подобни проводници се полагат перпендикулярно на повърхността, трябва да бъдат възможно най-тънки и изработени от материали, които са лоши проводници или имат изолиращи свойства.

Кабели, на които каналите са прокарани компактно, не предизвикват магнитно поле, тъй като във всеки един момент сумата на правия и обратен поток е еднаква. Тъй като посоката на магнитните полета на тези частични токове протича в обратна посока, те до голяма степен се компенсират. В резултат на това не се образува или се образува само в незабележима степен нагряване вследствие на вихров ток или пренамагнитване.

Автор: Хартмут Лорей, Маркетинг мениджър Обучения/Съпорт

Безспорно „винаги актуален въпрос“, свързан с темата за разпределителните шкафове, отговарящи на изискванията за ЕМС, е контактуването респ. „заземяването“ на екранираните кабели. Защото използването на екранирани кабели както в разпределителните шкафове, така и извън тях към оборудването, днес е задължително условие да се осигури достъпа до мощна многофункционална техника за управление и комуникация в електромагнитна среда.

Казано просто, екранираните кабели трябва да предотвратяват нежеланото излъчване от системата, както и облъчването вътре в нея. Въпреки това, той може да оправдае тази задача само ако е оптимално електропроводимо свързан с корпусите в техните входни и изходни точки (при условие, че корпусите са изработени от електропроводим материал). Целта е да се получи изцяло екранираща конструкция, състояща се от разпределителен шкаф, екранирани кабели и корпус за компоненти.

Ако например като шкаф за компонента се използва корпуса за свързване на двигателя, който е изработен от изолационен материал, екранираните кабели трябва да бъдат свързани с корпуса на двигателя в този си край (чрез клемната платка). Ако срещуположният корпус представлява изолационен корпус, например на датчик, екранираните кабели трябва по възможност да бъдат свързани с референтния потенциал на проводима структура на инсталацията.

От страна на разпределителния шкаф трябва, доколкото е възможно, да бъдат свързани оптимално всички екранирани кабели от едната страна на шкафа чрез кабелно закрепване в съответствие с EMC - това също е гаранция за оптималното изравняване на потенциала на екранираните кабели.

Ако не може да се използва подходящо болтово закрепване в съответствие с ЕМС, екранираните кабели трябва да бъдат свързани възможно най-близо до точката на вход / изход посредством подходяща комбинация от екранираща шина и контактни скоби. Важно е това да стане с възможно най-голямата проводима контактна повърхност и с къса плетена заземителна лента от релсата към монтажната плоча. Трябва също да се отбележи, че връзката с екрана трябва да се изпълни отделно от механичното закрепване на захранващия кабел.

Тъй като в зависимост от инсталацията екранираните кабели могат да бъдат подложени на по-големи потоци, е необходимо да се предвиди по-голямо токово натоварване. Тук металните контактни системи имат предимство пред пластмасовите системи с проводящо покритие.

Автор: Хартмут Лорей, Маркетинг мениджър Обучения/Съпорт