Kwestie projektowe obudów sterujących w trudnych warunkach środowiskowych
Prawie wszystkie przedwczesne awarie paneli sterowania są wynikiem niedostatecznej specyfikacji co najmniej w jednym z czterech obszarów: zawiasu, zatrzasku, uszczelki i klimatyzacji. Każdy z nich wymaga unikalnych rozważań i elementów projektowych, aby całość działała niezawodnie. Obudowy sterujące mają za zadanie chronić wrażliwe sterowniki w różnych surowych warunkach środowiskowych. Jeśli różnorodne warunki środowiskowe nie zostaną uwzględnione w projektach systemów, może to prowadzić do uszkodzeń i kosztownych przestojów. Aby określić obudowę zaprojektowaną z cechami odpowiednimi do surowych warunków, należy wziąć pod uwagę cztery aspekty projektowe, które są często pomijane. Dbałość o te szczegóły już na etapie projektowania zwiększa trwałość i sukces użytkowania urządzenia.
Zawias
Zawias zapewnia szczelne zamknięcie i zwiększa bezpieczeństwo obudowy. Materiał ze stali nierdzewnej z możliwością odłączania zawiasów drzwi obudowy to najlepszy wybór do surowych warunków, zapobiegający przedwczesnym uszkodzeniom.
Dodatkowo, zawiasy z możliwością odłączania ułatwiają dostęp do wnętrza obudowy, co upraszcza wykonywanie modyfikacji, integracji, konserwacji i inspekcji. Najwyższej jakości zawiasy są solidne, odłączalne i wykonane z trwałego materiału.
Zatrzask
Przy wyborze zamka odpornego na surowe warunki, materiał ma kluczowe znaczenie. Standardowe zamki do obudów przemysłowych wykonane z materiału ocynkowanego są tanie, ale zazwyczaj nie nadają się do surowych warunków. Stal nierdzewna jest idealnym rozwiązaniem dla całego zespołu zamka.
Odpowiednio zaprojektowany zatrzask ułatwia dostęp i zabezpieczenie obudowy, zapewniając długotrwały sukces. Gdy do zapięcia i pełnego zabezpieczenia obudowy wymagana jest użycie narzędzia, w terenie może to zostać łatwo przeoczone, co naraża sterowniki na działanie czynników środowiskowych oraz przedostawanie się cieczy, takich jak deszcz, w zastosowaniach zewnętrznych.
Uszczelka
Choć wybór optymalnej konstrukcji i projektu obudowy do trudnych warunków jest istotny, kluczowym elementem decydującym o skuteczności obudowy jest zastosowanie wysoce niezawodnego uszczelnienia lub uszczelki. Uszczelki są najczęstszym punktem uszkodzenia obudowy szafy sterowniczej. Uszczelki i kleje używane do ich montażu muszą być wykonane z materiałów kompatybilnych ze środowiskiem, w którym są stosowane. Wysoka wilgotność, duże wahania temperatury oraz obecność chemikaliów w otoczeniu mogą szybko doprowadzić do degradacji niektórych powszechnie stosowanych materiałów uszczelek, takich jak pianka poliuretanowa. Wybór ulepszonego materiału, takiego jak silikon, lub silikonowej uszczelki utrzymywanej na miejscu dzięki kompresji, bez użycia kleju, jest najlepszą praktyką w przypadku bardziej wymagających zastosowań, takich jak oczyszczanie ścieków czy przemysł naftowy i gazowy. Uszczelka jest najistotniejszym elementem konstrukcyjnym, ponieważ chroni obudowę przed działaniem zewnętrznych czynników środowiskowych, takich jak ciecze, wilgotność i para wodna.
Klimatyzacja
Należy priorytetowo traktować kwestie związane z trudnymi warunkami środowiskowymi, aby chronić elementy metalowe związane z typowymi systemami chłodzenia. Mogą one obejmować miedziane rurki oraz tradycyjne wężownice parujące i skraplające, służące do chłodzenia wewnętrznego środowiska obudowy. Tego rodzaju wężownice, miedź oraz materiały lutownicze można łatwo zabezpieczyć za pomocą specjalnych powłok przeznaczonych do pracy w trudnych warunkach, takich jak klimatyzatory do środowisk ekstremalnych lub inne systemy kontroli klimatu oferujące zaawansowane pakiety ochrony przed korozją. Obudowy mogą się przegrzewać z powodu czynników zewnętrznych, takich jak bezpośrednie nasłonecznienie czy ciepło emitowane przez urządzenia przetwórcze, lub czynników wewnętrznych, takich jak obciążenie cieplne elementów znajdujących się wewnątrz obudowy. Wysoka temperatura może uszkodzić sprzęt elektryczny i znacznie skrócić jego żywotność. Oczekiwana żywotność elektroniki skraca się o połowę z każdym wzrostem temperatury pracy o 18°F (około 10°C) powyżej temperatury pokojowej.
Zrozumienie oznaczeń klas ochrony
Przy określaniu elementów konstrukcyjnych obudów sterujących ważne jest zwrócenie uwagi na oznaczenia oraz ich kwalifikacje. National Electrical Manufacturers Association (NEMA), Underwriters Laboratories Inc. (UL) oraz Canadian Standards Association (CSA) to organizacje zajmujące się tworzeniem norm, powszechnie uznawane w Ameryce Północnej. Ich oznaczenia oparte są na podobnych opisach zastosowań oraz oczekiwanej wydajności. UL i CSA wymagają testowania obudów przez wykwalifikowanych oceniających. UL wysyła również inspektorów na miejsce zarówno do producentów, jak i integratorów, aby upewnić się, że stosują się oni do określonych metod i specyfikacji materiałowych. NEMA nie wymaga testów przeprowadzanych przez Narodowe Laboratorium Akredytowane (NRTL) i pozostawia zgodność całkowicie w gestii producenta. Klasyfikacje IP, o ile nie są powiązane z certyfikatem NRTL, są również deklarowane samodzielnie, bez audytu lub odpowiedzialności za zgodność z procedurami. Należy również pamiętać, że klasyfikacja zintegrowanej obudowy musi być równa najniższej ocenie komponentów, które przechodzą przez powierzchnię obudowy, takich jak ekran HMI lub przycisk. Dlatego niezwykle ważne jest zapewnienie, aby obudowa i podzespoły były odpowiednio przystosowane do pracy w trudnych warunkach.
nVent oferuje wyjątkowo wszechstronną gamę obudów do ochrony krytycznego sprzętu elektrycznego w każdym środowisku. Rozwiązania te zaprojektowano specjalnie tak, aby sprostać potrzebom zarówno najprostszych, jak i najbardziej wymagających aplikacji.
Dowiedz się więcej o ekstremalnych środowiskach i kwestiach związanych z ich projektowaniem →
Aktualności i informacje
Strona „Aktualności i informacje” prezentuje najnowsze wyniki finansowe firmy, strategiczne partnerstwa oraz działania na rzecz zrównoważonego rozwoju, podkreślając jej zaangażowanie w innowacje oraz współpracę ze społecznością w branży połączeń i ochrony elektrycznej.
