Съществени изисквания за проектиране на електрически шкафове

 

Дизайнът на електрическите шкафове е основен компонент на системите за електрическа автоматизация. По същество това е проект за системно инженерство, управляван от логическо управление и ограничен от изисквания за безопасност и процеси. Квалифицираният дизайн на шкафа за електрическо управление трябва едновременно да отговаря на стандартите за електрическа безопасност, коректност на контролната логика, лекота на-операция на място и-изисквания за дългосрочна-оперативна надеждност. Независимо дали става въпрос за промишлен електрически шкаф или шкаф за управление на мотори, целите на дизайна трябва да се въртят около „безопасност, надеждност, поддръжка и мащабируемост“.

 

В инженерната практика дизайнерите трябва не само да завършат логическата конструкция на ниво електрическо принципно ниво, но и да я трансформират във физическо структурно решение, което може да се произвежда, монтира и дебъгва. Този процес обикновено включва проектиране на структурата на шкафа, цялостен дизайн на конфигурацията, разполагане на компоненти, планиране на окабеляване и извеждане на пълна техническа документация. За контролни шкафове като PLC шкафове, PLC контролни шкафове или превключващи шкафове, качеството на дизайна пряко влияе върху стабилността на системата и експлоатационния живот.

 

 

Проектирането на цялостната конфигурация е основният етап от проектирането на електрически шкафове. Неговата задача е модулно да разложи и пространствено да планира цялата система въз основа на разбирането на принципите на управление. Обикновено системата за управление трябва да бъде разделена на няколко функционални компонента, след което допълнително подразделена на компоненти според сложността и връзките на връзката между всеки компонент трябва да бъдат ясно дефинирани. Резултатите от този етап обикновено се представят под формата на общ монтажен чертеж и обща електрическа схема, които служат като основа за последващо детайлно проектиране и изпълнение на монтажа.

 

Една разумна цялостна конфигурация трябва да гарантира, че шкафът на контролния панел или разпределителният шкаф има компактна вътрешна структура и ясна логика. Когато пространството позволява, захранващи модули с високо генериране на топлина (като 650-ватови захранващи устройства) и компоненти със значителен шум или вибрации трябва да бъдат физически изолирани от сигнал-чувствителните елементи. За много-станционни или дистанционни операционни системи, като шкафове за контрол на трафика или шкафове за светофарни сигнали, удобството на многоточковата работа и поддръжка също трябва да се вземе предвид напълно.

 

Освен това главният превключвател на захранването, устройството за аварийно спиране и критичните работни модули трябва да бъдат поставени на видими и лесно достъпни места; това е основно изискване при проектирането на безопасността на управлението на шкафа.

 

 

В цялостен електрически шкаф и система от кутии, разумното разделяне на компонентите е от ключово значение за намаляване на смущенията и подобряване на поддръжката. Разделянето на компонентите трябва да следва принципите на функционална концентрация, най-късо окабеляване и разделяне на силни и слаби токове. Компонентите със сходни функции или близки логически връзки трябва да бъдат групирани в един и същи компонент, за да се намалят-зоналните кабели и смущенията в сигнала.

 

Физическата изолация между силни и слаби токове е особено важна, особено в PLC панели, PLC контролни шкафове и шкафове за контрол на достъпа. Разумното зониране може значително да подобри способността за-намеса на системата. В същото време концентрирането на уязвими компоненти, които изискват често отстраняване на грешки, подмяна или поддръжка, помага за съкращаване на времето за престой и подобряване на ефективността на поддръжката.

 

Що се отнася до методите на свързване, компонентите в шкафа могат да бъдат директно свързани с помощта на техните вградени -клеми, докато връзките между шкафове или с външно оборудване за предпочитане трябва да се осъществят чрез клемни блокове или индустриални съединители за стандартизирани връзки. Този принцип се прилага и за много-интерфейсни системи като шкафове за управление на ключове и шкафове за разпределение на енергия.

 

 

Дизайнът на оформлението на електрическите компоненти влияе пряко върху разсейването на топлината, безопасните разстояния и лесната поддръжка в шкафа. Обикновено големите и тежки компоненти трябва да се поставят в долната част на монтажната плоча, за да се подобри общата структурна стабилност; генериращите топлина-компоненти трябва да се поставят в горната или задната част на шкафа, за да се улесни естественото или принудително разсейване на топлината. За компоненти, изискващи честа работа или наблюдение, тяхната височина на монтаж трябва да отговаря на ергономичните изисквания.

 

В електронни шкафове или промишлени електрически шкафове компонентите със силен и слаб ток трябва да бъдат разположени в отделни зони с необходимите мерки за екраниране за предотвратяване на електромагнитни смущения. Между компонентите трябва да бъдат запазени достатъчно безопасни разстояния, като същевременно се поддържа спретнато и симетрично цялостно разположение за лесна обработка, окабеляване и последваща поддръжка.

 

В големи конструкции на шкафове, монтажът на греди често се използва за фиксиране на електрически компоненти. Това не само помага за намаляване на теглото на шкафа, но също така улеснява модулното сглобяване. След като се определят позициите на компонентите, трябва да се начертае чертеж на оформлението въз основа на действителните външни размери, като стриктно се спазват производствените толеранси.

 

 

Електрическите схеми са от решаващо значение за монтажа, пускането в експлоатация и поддръжката на електрическите шкафове. Техният чертеж трябва стриктно да спазва съответните национални стандарти и индустриални спецификации. Всички електрически компоненти, клеми и номера на проводници в схемата на окабеляване трябва да съответстват на схематичната диаграма, за да се осигури съгласуваност на информацията при проектирането, производството и поддръжката.

 

В превключвателните шкафове или шкафовете за управление на мотори сложните системи често използват кабелни скари за окабеляване, етикетиране на номерата на клемите, вместо да чертаят действителни връзки за подобряване на яснотата. Схемата на окабеляване също трябва ясно да посочва типа проводник, площта на напречното-сечение, цвета и други технически параметри, за да отговарят на-текущата товароподемност и изискванията за безопасност.

 

За интерфейси, свързващи се с външни системи, кабелите с голямо{0}}сечение трябва за предпочитане да използват съединители, докато другите сигнални линии трябва да преминават през клемни блокове. Този стандарт е особено важен в системи като PLC шкафове и разпределителни шкафове.

 

 

Структурният дизайн на електрическите шкафове трябва цялостно да вземе предвид работната среда, метода на инсталиране и изискванията за поддръжка. За външни електрически шкафове, електрически шкафове на открито или външни електрически шкафове, хидроизолацията, прахоустойчивостта, устойчивостта на корозия и контролът на температурата са от първостепенно значение. Обичайните решения включват използване на външни шкафове, устойчиви на атмосферни влияния, GRP електрически кутии и конфигуриране на климатично-контролирани шкафове или AC модули на контролния панел.

 

Структурата на шкафа трябва да улеснява транспортирането и монтажа, а повдигащите устройства или подвижните конструкции могат да бъдат проектирани според действителните нужди. Дизайнът на вратата трябва да балансира уплътняването и лекотата на работа, а заключващата система на вратата трябва да отговаря на изискванията за управление на сигурността, като конфигуриране на ключове за електрически кутии, универсални ключове за шкафове или електрически ключове за шкафове.

 

За оборудване за дългосрочна -работа на открито, като шкафове за контролери на сигнали за трафик и шкафове за трафик, стабилността на структурата на шкафа и адаптивността към околната среда са основни за осигуряване на надеждна работа на системата.

 

 

Пълната и стандартизирана техническа документация е неизменна част от проектирането на електрическите шкафове. В допълнение към схематичните диаграми, диаграмите на оформлението и диаграмите на окабеляване трябва също да бъдат предоставени списък на компонентите, таблица с номера на клеми, таблица със статистически данни за основни материали и списък на спомагателни материали. Тази информация не само обслужва управлението на производството и доставките, но също така предоставя основа за по-късна експлоатация, поддръжка и отчитане на разходите.

 

При не-стандартни конструкции или персонализирани дизайни на шкафове, съответните чертежи на части трябва да бъдат начертани в съответствие с изискванията за механичен дизайн, а изискванията за точност на обработка и сглобяване трябва да бъдат ясно дефинирани. Този процес е особено важен за силно персонализирани проекти като шкафове за контролен панел и контролни шкафове за PLC.
 

 

Електрически шкафдизайнът не е просто наслагване на отделни дисциплини, а цялостно отражение на електрически, структурни, технологични и полеви аспекти на приложение. Независимо дали става дума за вътрешен електрически контролен шкаф или за външен електрически шкаф, качеството на неговия дизайн пряко влияе върху безопасността, стабилността и възможността за поддръжка на системата. Овладяването на горните основни изисквания е фундаментална компетентност, която трябва да притежава персоналът, ангажиран с проектиране на системи за електрическа автоматизация и управление, и също така е важна предпоставка за постигане на високо-качествено изпълнение на проекта.