Tipy a triky

Tuto otázku často kladou výrobci strojů a zařízení. Například když jsou elektrické komponenty v rozvaděči umístěny na nosných lištách, které jsou namontovány na montážní desky.

Odpověď poskytuje ČSN EN 61439-1 / -2 a ČSN EN 60204-1. Dle těchto norem je možné využít elektricky vodivé konstrukční části jako součást připojení ochranného vodiče pouze tehdy, jsou-li splněny základní požadavky na trvalé, dobře vodivé a dostatečně proudově vodivé spojení.

Pokud jsou tyto požadavky splněny, může být nosná lišta dostatečně připojena k ochrannému vodiči díky svému upevnění k montážní desce z holého kovu a to co možná největší plochou, nebo díky upevnění nosné lišty pomocí upevňovacích komponentů (montážní úhelník, distanční díly atd.) a díky celkovému upevnění v rozvaděčové skříni (rámu, chassis atd.)

Poznámka:

• Trvalé: Kontaktní body jsou zabezpečeny proti uvolnění při mechanickém zatížení a chráněny proti oxidaci / korozi
• Dobře vodivé: Naměřená hodnota odporu mezi kontaktem součásti na cylindrické liště a bodem připojení ochranného vodiče vnějšího ochranného vodiče je <0,1 ohm
• Dostatečně proudově vodivé spojení: Co se týče kontaktního místa / průřezu připojení - musí odpovídat požadovanému samostatnému měděnému ochrannému vodiči

Author: Hartmut Lohrey, Head of Marketing Training/Support

Pokud jde o tuto otázku, výrobci el. zařízení často hlídají pouze krytí a to IP 55 nebo vyšší. Přitom se však zapomíná i na další hlediska.

V zásadě platí: Stupně krytí IP jsou udávány dle mezinárodní normy IEC 60529 dvěma číselnými kódy a pro el. rozváděčové skříně, v případě potřeby, dalšími písmeny. Norma však vychází z laboratorních testů, které nemohou přesně zmapovat všechna myslitelná použití elektrického zařízení.

Nezohledňují se zejména dlouhodobé povětrnostní vlivy, jako je prudký déšť nebo tvorba ledu. Kromě ochrany proti vnikání prachu a vlhkosti je třeba dodržovat také ochranu proti korozi. Tzn. může být smysluplné uvažovat o vhodných speciálních nátěrech nebo použití nerezové oceli. Dalším důležitým hlediskem je možná nutnost použití klimatizace, aby bylo možné zabránit zvýšenému riziku kondenzace nebo účinku přímého slunečního záření jakožto dodatečného tepelného zatížení.

Závěr: rozváděčové skříně, které nejsou výslovně určeny pro venkovní použití, nemusí být pro tyto aplikace zásadně vyloučeny. Podmínky, za kterých je možné jejich nasazení ve venkovním prostředí, jakož i další rozumná opatření - jak byla popsána výše - však musí uvést výrobce skříně.

Author: Hartmut Lohrey, Head of Marketing Training/Support

Tato otázka často vyvstává, když mají být v rozváděčích řídicí systémy a rozvody energie řešeny pomocí nejrůznějších zařízení a komponent.

V případě rozváděčů nízkého napětí se obvykle využívají montážní desky. Při návrhu je důležité vzít v úvahu nejen bezpečnostní hlediska, ale také funkční rizika, jako je chlazení a EMC. To je zvláště důležité při použití výkonových elektronických a řídicích / komunikačních technologických celků, které jsou napájeny systémem přípojnic prostřednictvím ochranných a spínacích přístrojů.

Výrobci takovýchto přístrojů, ve svých montážní návodech a návodech k použití, často stanovují velmi přesné požadavky na umístění a vzdálenosti vůči dalším zařízením. Tyto požadavky a údaje je důležité dodržet, aby mohla být v případě poruchy nebo poškození uplatněna záruka.

Proto je velmi důležité, zejména tam, kde jsou dané montážní vzdálenosti, například u kompaktních strojů, umět co nejefektivněji využívat vnitřek rozvaděče a to pomocí širokého montážního příslušenství.

Je možné využít pevné nebo otočné 19“palcových roviny, zároveň i další montážní plochy tvořené dělenými montážními deskami. Tyto dělené montážní desky lze použít také v otočném provedení nebo je umístit před hlavní montážní desku.

Lze tak snadno dodržet předepsané vzdálenosti a odstupy, čímž se zabrání ložiskům tepla nebo se sníží rizika elektromagnetického rušení. Kromě toho holé kovové, antikorozní a elektricky vodivé příslušenství pro EMC - prostřednictvím přímého kontaktování - umožňuje velmi dobré vyrovnání potenciálů u plášťů přístrojů, stínění kabelů a případně plášťů EMC filtrů.

I velmi těžké vestavěné součásti, které nelze připevnit k montážní desce, by mělo být možno snadno a bezpečně upevnit na podlaze rozvaděče nebo na vodorovném profilu rámu rozváděčové skříně pomocí vhodných nosných prvků.

Author: Hartmut Lohrey, Head of Marketing Training/Support

Tuto otázku dostává společnost Rittal často, když se rozváděčové skříně mají instalovat na odlišných místech. Abychom na tuto otázku mohli odpovědět, je třeba rozlišovat tři hlavní situace: zaprvé přeprava rozvaděče na místo instalace, za druhé zajištění bezpečnosti a stability na místě instalace, a za třetí zavedení kabelů do rozvaděče. Tyto tři situace mají přímý vliv na výběr potřebného příslušenství. To jasně ukazuje, že pro zvládnutí všech způsobů instalací je nutné využít širokou škálu pomocných komponentů pro správné ustavení rozváděčových skříní.

„Transport“

Pokud se má rozváděčová skříň zvedat a přemísťovat pomocí jeřábu, není nutný žádný podstavec. Pokud musí být skříň přepravována vysokozdvižným vozíkem nebo paletovým vozíkem, má podstavec smysl, a to případě že jde o modulární konstrukci podstavce skládající se ze stabilních rohových dílů a odnímatelných, zakrývacích panelů a rám skříně unese náklad.

„Bezpečnost a stabilita na místě instalace“

Pokud je požadováno co možná nejtužší a nejpevnější upevnění k podlaze, aby byly eliminovány vibrace a dynamické rázy, podstavec se nepoužije a rám rozváděčová skříně se přímo přišroubuje nebo dokonce přivaří k podlaze. Alternativně existují speciální řešení pro mechanické oddělení (tlumiče vibrací a rázů) nebo pro obzvláště tuhé a pevné spojení s podlahou (např. podstavec pro zemětřesení).

„Zavedení kabelů“

Pokud se zavadí kabely na místě instalace, kde nejsou podlahové kanály, je montáž podstavce nevyhnutelná. Díky modulární konstrukci podstavce a vhodnému příslušenství může podstavec pomáhat při vedení kabelů pod řadami rozvaděčů a umožňovat mechanické odlehčení tahu i mimo chráněný prostor rozváděče. Kromě toho nabízí podstavce pak prostor pro případné požadované uložení kabelů ve větší délce – uložení kabelů by mimochodem nemělo být z důvodů EMC provedeno v kruhu, ale kabely by měly být rozložené ve tvaru meandru. Kromě plného podstavce (možnost i perforovaného podstavce, který podporuje ventilaci skříně v čistém prostředí), mohou být správnou volbou při nerovné podlaze také nivelační nožičky - a to samostatně nebo v kombinaci s podstavcem.

Author: Hartmut Lohrey, Head of Marketing Training/Support

Při odpovědi hrají roli tři základní faktory: teplotní rozdíl mezi požadovanou vnitřní teplotou skříně a maximální teplotou okolí (musí být rozváděč chlazen pod teplotu okolí?), délka doby provozu elektrického systému ve skříni (existuje okamžik/doba, kdy je elektrický systém zcela vypnutý?) a ochrana elektrického zařízení před okolním prostředím (je vyžadován vysoký stupeň krytí?).

Odpověď na takové otázky obvykle začíná „Ano, ale ...“.

Pokud je požadovaná vnitřní teplota skříně výrazně pod teplotou okolí, je nutné aktivní chlazení. Pokud je rozváděčová skříň v takovém případě někdy otevřena, může se na jednotlivých přístrojích, které byly ochlazovány proudem chladného vzduchu, okamžitě tvořit kondenzát.

Při úplném vypnutí elektrického systému, může rychlý pokles vnitřní teploty při dobrém utěsnění skříně (IP 55) způsobit kondenzaci na vnitřních stranách skříně a následné hromadění kondenzátu v prostoru podlahy.

Existuje několik opatření/zásad, jak se vyhnout problémům s kondenzací uvnitř skříně:

• Pokud teplota vzduchu uvnitř rozváděče je alespoň o 5 °C vyšší, než je teplota v okolí rozváděče.
• Dostatečný čas na „zahřátí“ (aklimatizaci) před otevřením dveří po vypnutí aktivního chlazení.
• Použití „topného tělesa“, které udržuje vnitřní teplotu vždy dostatečně nad teplotou okolí, a tím zabraňuje kondenzaci na stěnách.

Dalším hlediskem je tvorba kondenzátu na vnějších stěnách v důsledku nadměrně snížené vnitřní teploty s rizikem vzniku koroze na poškozených površích.

Optimální řešení, jak se vyhnout uvedeným problémům, lze vyhodnotit pouze po přesném vyjasnění všech požadavků.

Author: Hartmut Lohrey, Head of Marketing Training/Support

To je sice méně častá otázka, ale čas od času se opakuje, pokud jde o distribuci energie s proudy > 200 A.

Oteplování přístrojů na konkrétních místech v rozváděčové skříni může mít různé příčiny. U živých součástí, jako jsou vodiče, svorky, jisticí a spínací zařízení atd., je příčinou nadměrného oteplování špatný kontakt, příliš hustá zástavba skříně, nedostatečné plochy pro odvod tepla nebo jednoduše špatný návrh (překročení zatížitelnosti). To může vézt k tzv. „Hot-Spots“ – ložiskům tepla, které pak vedou k poškození izolace s následkem zkratu nebo k vzniku požáru.

Co však může být příčinou, když jsou při prohlídkách termokamerou zaznamenány vyšší teploty na pasivních mechanických dílech, jako jsou přírubová deska kompaktní skříně nebo montážní příčníky přípojnicového systému?

V důležité normě pro výrobce rozvaděčů, ČSN EN 61439-1, je upozornění v části 10.10.4 „Ověřování oteplení hodnocením“.

Je důležité zajistit, aby vodiče, kterými teče proud nad 200 A a přilehlé konstrukční části, byly uspořádány tak, aby byly minimalizovány vířivé proudy a hysterezní ztráty. Kolem každého protékajícího proudu vzniká magnetické pole. Toto magnetické pole je kolmé na směr proudu a může způsobit ve vodivých materiálech vznik vířivých proudů a magnetizaci materiálu, tím pak následně dochází k intenzivnímu lokálnímu ohřevu.

V praxi to znamená, že pokud jsou vstupní a výstupní vodiče vedeny samostatně (nikoli jako kabely), např. Ve formě jednotlivých vodičů (singl vodiče), musí být jejich vzdálenost od sebe co nejkratší. Kromě toho by upevňovací části a kovové povrchy, kterými jsou takové vodiče vedeny kolmo k ploše, měly být voleny co nejtenčí a měly by být vyrobeny ze špatně vodivého materiálu nebo dokonce z izolačního materiálu.

Kabely, ve kterých jsou vodiče vedeny společně velmi kompaktním způsobem, nemají účinky magnetického pole, protože součet proudů do a z nich je vždy stejný. Protože směr magnetických polí těchto parciálních proudů probíhá v opačném směru, jsou do značné míry kompenzovány. To znamená, že nedochází k zahřívání vířivými proudy a ani k opakující se magnetizaci, nebo jen v zanedbatelné míře.

Author: Hartmut Lohrey, Head of Marketing Training/Support

„Dlouhodobou otázkou“ na téma rozvaděčů vyhovujících EMC je kontaktování stínění kabelu popř. „zemnění“. Protože použití stíněných kabelů je nyní nepostradatelným předpokladem pro zajištění dostupnosti napájecího, řídicího a komunikačního systému v elektromagnetickém prostředí, a to jak v rozvaděči, tak externě k zařízení.

Jednoduše řečeno, stínění kabelu by mělo zabránit nežádoucímu záření ze zařízení i záření do zařízení. Této věci lze však dosáhnout, pouze pokud je stínění také optimálně elektricky vodivě spojeno na vstupu a výstupu s rozváděčovou skříní (za předpokladu, že je skříň vyrobena z elektricky vodivého materiálu). Cílem je získat zcela stíněnou konstrukci skládající se z rozváděčové skříně, stínění kabelu a pláště přístrojů/komponentů.

Pokud je připojovací místo např. svorkovnice motoru vyrobené z izolačního materiálu, mělo by se stínění kabelu na tomto konci připojit k tělu motoru (přes svorkovnici). Pokud je připojovací místo na druhém konci z izolačního materiálu, například snímač, mělo by být stínění kabelu pokud možno připojeno k referenčnímu potenciálu na vodivé konstrukci zařízení.

Pokud je to možné, u rozvaděčové skříně by měly být všechny stíněné kabely na jedné ploše skříně optimálně připojeny k instalační ploše pomocí kabelových průchodek EMC - to také zajišťuje optimální vzájemné vyrovnání potenciálu stínění jednotlivých kabelů.

Pokud nelze použít vhodné kabelové průchodky EMC, stínění kabelu by měla být připojena co nejblíže ke vstupu / výstupu pomocí vhodné kombinace stínící lišty a uzemňovacích příchytek. Je důležité, aby to bylo provedeno s co největší vzájemnou kontaktní plochou a uzemnění k montážní desce provedeno co nejkratší pomocí uzemňovacího pletence. Je třeba také zdůraznit, že kontaktování stínění musí být provedeno odděleně od mechanického odlehčení tahu kabelu.

Protože na stínění kabelu se můžou v závislosti na typu zařízení vyskytnout vyšší proudy, je třeba dbát na to, aby byla zajištěna dostatečná proudová zatížitelnost. Kovové kontaktní systémy mají výhodu oproti plastovým systémům s vodivým povlakem.

Author: Hartmut Lohrey, Head of Marketing Training/Support