Основні вимоги до конструкції електричних шаф

 

Конструкція електричної шафи є основним компонентом систем електричної автоматизації. По суті, це проект системної інженерії, керований логічним керуванням і обмежений вимогами безпеки та процесу. Кваліфікована конструкція електричної шафи управління повинна одночасно відповідати стандартам електробезпеки, правильності логіки керування, простоті-експлуатації на місці та-вимогам довгострокової надійності роботи. Незалежно від того, чи це промислова електрична шафа чи шафа керування двигуном, цілі проектування повинні зосереджуватися навколо «безпеки, надійності, ремонтопридатності та масштабованості».

 

У інженерній практиці дизайнери повинні не тільки завершити логічну конструкцію на рівні електричних принципів, але й перетворити її на фізичне конструктивне рішення, яке можна виготовити, встановити та налагодити. Цей процес зазвичай охоплює проектування конструкції шафи, проектування загальної конфігурації, розміщення компонентів, планування електропроводки та вихід повної технічної документації. Для шаф керування, таких як шафи ПЛК, шафи керування ПЛК або комутаційні шафи, якість конструкції безпосередньо впливає на стабільність системи та термін служби.

 

 

Загальний проект конфігурації є основним етапом проектування електричної шафи. Його завдання полягає в тому, щоб модульно розкласти та просторово спланувати всю систему на основі розуміння принципів керування. Як правило, систему управління необхідно розділити на кілька функціональних компонентів, а потім додатково розділити на компоненти відповідно до складності, а взаємозв’язки між кожним компонентом повинні бути чітко визначені. Результати цього етапу зазвичай представляють у вигляді загального складального креслення і загальної схеми підключення, які служать основою для подальшого детального проектування і монтажу.

 

Розумна загальна конфігурація повинна гарантувати, що шафа панелі керування або шафа розподілу електроенергії має компактну внутрішню структуру та чітку логіку. Якщо дозволяє простір, силові модулі з високим тепловиділенням (наприклад, джерела живлення потужністю 650-Вт) і компоненти зі значним шумом або вібрацією мають бути фізично ізольовані від-чутливих до сигналу елементів. Для багато-станційних або віддалених операційних систем, таких як шафи керування дорожнім рухом або шафи сигналів світлофора, також слід повністю враховувати зручність багатоточкової роботи та обслуговування.

 

Крім того, головний вимикач живлення, пристрій аварійної зупинки та критичні операційні блоки повинні бути розміщені на видних і легкодоступних місцях; це основна вимога в конструкції безпеки шафи керування.

 

 

У повній електричній шафі та системі корпусів розумний розподіл компонентів є ключовим для зменшення перешкод і покращення ремонтопридатності. Поділ компонентів повинен відповідати принципам функціональної концентрації, найкоротшого з'єднання та поділу сильних і слабких струмів. Компоненти зі схожими функціями або тісними логічними зв’язками слід згрупувати в одному компоненті, щоб зменшити-міжзонну проводку та перешкоди сигналу.

 

Особливо важлива фізична ізоляція між сильними і слабкими струмами, особливо в панелях ПЛК, шафах керування ПЛК і шафах контролю доступу. Розумне зонування може значно покращити здатність системи проти-перешкод. У той же час концентрація вразливих компонентів, які потребують частого налагодження, заміни або обслуговування, допомагає скоротити час простою та підвищити ефективність обслуговування.

 

Що стосується методів підключення, компоненти всередині шафи можна підключати напряму за допомогою вбудованих-термілів, тоді як з’єднання між шафами або із зовнішнім обладнанням бажано здійснювати за допомогою клемних блоків або промислових роз’ємів для стандартизованих з’єднань. Цей принцип також застосовується до багато-інтерфейсних систем, таких як шафи керування ключами та шафи розподілу електроенергії.

 

 

Компонування електричних компонентів безпосередньо впливає на розсіювання тепла, безпечні відстані та простоту обслуговування всередині шафи. Як правило, великі та важкі компоненти слід розміщувати внизу монтажної пластини, щоб покращити загальну стабільність конструкції; тепло-компоненти слід розміщувати у верхній або задній частині шафи, щоб сприяти природному чи примусовому розсіюванню тепла. Для компонентів, які потребують частої експлуатації або моніторингу, їхня висота встановлення має відповідати ергономічним вимогам.

 

В електронних шафах або промислових електричних шафах сильно- та слабкострумові компоненти слід розташовувати в окремих зонах з необхідними заходами екранування для запобігання електромагнітним перешкодам. Необхідно залишити достатні безпечні відстані між компонентами, зберігаючи акуратне та симетричне загальне розташування для легкої обробки, підключення та подальшого обслуговування.

 

У великих конструкціях шаф для фіксації електричних компонентів часто використовується балковий монтаж. Це не тільки допомагає зменшити вагу шафи, але й полегшує модульне складання. Після визначення позицій компонентів слід накреслити креслення компонування на основі фактичних зовнішніх розмірів, суворо дотримуючись виробничих допусків.

 

 

Схеми електропроводки мають вирішальне значення для монтажу, введення в експлуатацію та обслуговування електрошаф. Їх малюнок повинен суворо відповідати відповідним національним стандартам і галузевим специфікаціям. Усі електричні компоненти, клеми та номери проводів на електричній схемі повинні відповідати принциповій схемі, щоб забезпечити узгодженість інформації під час проектування, виробництва та технічного обслуговування.

 

У комутаційних шафах або шафах керування двигунами складні системи часто використовують кабельні лотки для проводки, позначаючи номери клем замість креслення фактичних з’єднань для кращої ясності. На схемі з’єднання також має бути чітко вказано тип дроту, площа поперечного-перерізу, колір та інші технічні параметри, щоб відповідати-пропускній здатності та вимогам безпеки.

 

Для інтерфейсів, які підключаються до зовнішніх систем, кабелі великого перерізу мають переважно використовувати роз’єми, тоді як інші сигнальні лінії мають проходити через клемні блоки. Цей стандарт особливо важливий для таких систем, як шафи ПЛК і шафи розподілу електроенергії.

 

 

Конструктивний проект електричних шаф повинен комплексно враховувати робоче середовище, спосіб встановлення та вимоги до обслуговування. Для зовнішніх електричних шаф, електричних шаф на відкритому повітрі або зовнішніх електричних шаф водонепроникність, пилонепроникність, стійкість до корозії та контроль температури є найважливішими. Звичайні рішення включають використання зовнішніх атмосферостійких корпусів шаф, електричних корпусів зі склопластику та налаштування шаф-з клімат-контролем або блоків змінного струму на панелі керування.

 

Конструкція шафи повинна полегшувати транспортування та встановлення, а підйомні пристрої або рухомі конструкції можуть бути розроблені відповідно до реальних потреб. Конструкція дверей повинна збалансувати герметичність і легкість експлуатації, а система замків дверей повинна відповідати вимогам управління безпекою, таким як конфігурація ключів для електричних коробок, універсальних ключів для шаф або ключів для електричних шаф.

 

Для зовнішнього -обладнання, яке довгостроково працює, як-от шафи контролерів світлофорів і шафи руху, стабільність конструкції шафи та адаптованість до навколишнього середовища є основними для забезпечення надійної роботи системи.

 

 

Повна і стандартизована технічна документація є невід'ємною частиною проектування електрошаф. На додаток до принципових схем, схем компонування та схем підключення слід також надати список компонентів, таблицю номерів клем, таблицю статистики основних матеріалів та список допоміжних матеріалів. Ця інформація не тільки служить для управління виробництвом і закупівлями, але також забезпечує основу для подальшої експлуатації, технічного обслуговування та обліку витрат.

 

У не-стандартних конструкціях або індивідуальних конструкціях шаф відповідні креслення деталей мають бути намальовані відповідно до вимог до механічної конструкції, а вимоги до точності обробки та складання мають бути чітко визначені. Цей процес особливо важливий для суворо індивідуальних проектів, таких як шафи панелей керування та шафи керування ПЛК.
 

 

Електрична шафапроектування - це не проста суперпозиція окремих дисциплін, а всебічне відображення електричних, структурних, технологічних і польових аспектів застосування. Незалежно від того, чи це електрична шафа керування для внутрішнього використання чи зовнішня електрична шафа, якість її конструкції безпосередньо впливає на безпеку, стабільність і зручність обслуговування системи. Виконання наведених вище базових вимог є фундаментальною компетенціею, якою повинен володіти персонал, що займається проектуванням електричної автоматизації та систем керування, а також є важливою передумовою для досягнення високо-якісного виконання проекту.