Kako odabrati pravi materijal za električno kućište?

 

 

Odabir pravog materijala jedna je od prvih tehničkih odluka prilikom dizajniranja ili kupovineelektrično kućište. Kućište mora štititi električne komponente od vlage, prašine, hemikalija, udara, promjena temperature i drugih vanjskih uvjeta, istovremeno ispunjavajući zahtjeve za težinu, upravljanje toplinom, proizvodnju i instalaciju.

Uobičajeni izbori uključuju ugljični čelik, nehrđajući čelik, aluminij i nemetalne materijale. Svaki od njih ima različite mehaničke i ekološke karakteristike. Ispravan izbor manje ovisi o samom materijalu, a više o tome gdje će se kućište ugraditi, šta treba zaštititi i kako će se održavati tokom cijelog vijeka trajanja.

 

Počnite sa operativnim okruženjem

Prije odabira materijala za kućište treba procijeniti okruženje za instalaciju.

Električni ormar instaliran unutar čiste fabrike može se suočiti sa malim rizikom od korozije, dok vanjski ormar može biti izložen kiši, kondenzaciji, UV zračenju, temperaturnim fluktuacijama i zagađivačima u zraku. Područja hemijske obrade uvode još jedan skup zahtjeva, dok priobalne lokacije mogu imati značajnu izloženost hloridima.

Ključni faktori životne sredine uključuju:

• Vlaga i kondenzacija
• Slani sprej i obalna izloženost
• Hemijske pare
• Prašina i prljavština
• Temperatura okoline
• Direktna sunčeva svjetlost
• Mehanički udar
• Vibracije
• Procedure čišćenja

Na primjer, ugljični čelik s odgovarajućom površinskom obradom može biti prikladan za mnoge unutrašnje industrijske instalacije. Nasuprot tome, nehrđajući čelik ili aluminij mogu biti prikladniji tamo gdje su vlaga ili korozija glavni problem.

 

Ugljični čelik: praktičan izbor za opću industrijsku upotrebu

Ugljični čelik se široko koristi za električne ormare jer kombinira strukturnu čvrstoću s relativno jednostavnom proizvodnjom.

Pogodan je za aplikacije kao što su upravljački ormari, razvodni ormari, oprema za automatizaciju i unutarnje električne ploče. Njegova mehanička čvrstoća omogućava proizvođačima da proizvode čvrsta vrata, montažne ploče i strukture ormara bez prevelike debljine materijala.

Glavna briga je korozija. Goli ugljični čelik je podložan oksidaciji kada je izložen vlazi. Stoga priprema površine i premazivanje postaju važni dijelovi dizajna kućišta.

Praškasti premaz, na primjer, može pružiti dodatni zaštitni sloj. Međutim, kupci bi trebali uzeti u obzir više od boje premaza. Predobrada, debljina premaza, pokrivenost ivica, zavarene površine i oštećene površine mogu uticati na dugotrajno-korozivno ponašanje.

 

Nerđajući čelik za zahtevnija okruženja

Nehrđajući čelik postaje privlačniji kada je otpornost na koroziju glavni zahtjev za kupovinu.

 

304 nerđajući čelik

Nehrđajući čelik 304 se obično razmatra za industrijska okruženja gdje kućište može naići na vlagu, procese čišćenja ili umjerenu izloženost koroziji.

Često se koristi u objektima za{0}}preradu hrane, industrijskim proizvodnim prostorima, vanjskoj opremi i drugim lokacijama gdje je važno održavanje površine kućišta.

Međutim, 304 se ne treba automatski smatrati pogodnim za visoko korozivne uslove. Izloženost hloridima, posebno u priobalnom ili morskom okruženju, može stvoriti zahtjevnije uvjete korozije.

 

316 nerđajući čelik

Nehrđajući čelik 316 se općenito uzima u obzir kada je potrebna izloženost hloridima ili jača hemijska otpornost.

Može biti prikladan za obalne instalacije, pomorsku{0}}opremu i određene aplikacije za hemijsku{1}}preradu. Veći trošak materijala treba procijeniti u odnosu na očekivano servisno okruženje i zahtjeve održavanja.

Važna stvar je da odabir nehrđajućeg čelika nije samo pitanje odabira skuplje klase. Specifična izloženost životne sredine treba da odredi da li dodatni materijalni troškovi pružaju značajnu inženjersku korist.

 

Aluminijum kada su težina i toplota bitni

Aluminij nudi različite kombinacije svojstava.

Njegova relativno mala gustina može smanjiti težinu kućišta, što je korisno za zidnu-opremu montiranu, transport{1}}osjetljive instalacije i aplikacije u kojima tehničari često moraju rukovati ili premještati kućište.

Aluminijum takođe ima dobru toplotnu provodljivost. Kada električne komponente stvaraju značajnu toplinu, ova karakteristika može doprinijeti prijenosu topline kroz zidove kućišta.

Međutim, aluminijum ne eliminiše automatski potrebu za termičkim dizajnom. Gustina unutrašnjih komponenti, dimenzije kućišta, temperatura okoline, ventilacija i oprema za hlađenje ostaju važni.

Stoga bi materijal trebalo odabrati zajedno s očekivanim toplinskim opterećenjem, a ne razmatrati odvojeno.

 

Kada ne-nemetalni materijali imaju smisla

Materijali ojačani plastikom i stakloplastikom{0}}mogu biti korisna alternativa metalu u određenim primjenama.

Polikarbonatna kućišta, na primjer, mogu pružiti električnu izolaciju i malu težinu. Poliester ojačan staklenim vlaknima- može se uzeti u obzir tamo gdje postoji zabrinutost zbog korozije od vlage ili određenih hemikalija.

Glavno ograničenje je da ne-nemetalna kućišta prirodno ne pružaju iste karakteristike elektromagnetne zaštite kao metalna kućišta.

Ako oprema sadrži osjetljivu elektroniku ili stvara značajne elektromagnetne smetnje, inženjeri će možda morati procijeniti zahtjeve za zaštitu prije nego što odaberu ne-nemetalno kućište.

 

Ne treba zanemariti mehaničku čvrstoću

Odabir materijala također određuje kako će se kućište mehanički ponašati.

Veliki podni{0}}stojeći ormarići mogu zahtijevati veću strukturnu krutost od malih razvodnih kutija. Vrata koja sadrže brojila, prekidače, displeje ili opremu za hlađenje takođe mogu zahtevati dodatno pojačanje.

Treba uzeti u obzir sljedeće faktore:

• Dimenzije kućišta
• Debljina lima
• Veličina vrata
• Opterećenje montažne ploče
• Konfiguracija šarke
• Mehanizam za zaključavanje
• Otvori za{0}}kabelske ulaze
• Uslovi transporta i montaže
• Očekivana vibracija ili udar

Upotreba jačeg materijala ne znači nužno da je kućište bolje dizajnirano. Performanse konstrukcije zavise od vrste materijala, debljine, geometrije, armature, spojeva i metode proizvodnje.

 

Uzmite u obzir toplinu koja se stvara unutar kućišta

Električne komponente stvaraju toplinu tokom rada, a materijal kućišta je jedan od faktora koji utječe na to kako se tom toplinom upravlja.

Napajanja, frekventni pretvarači-, transformatori, releji, prekidači i druge komponente mogu povećati unutrašnju temperaturu. Ako toplina ne može efikasno izaći, radne temperature komponenti mogu porasti.

Metalna kućišta općenito pružaju bolju toplinsku provodljivost od mnogih polimernih materijala. Aluminij može biti posebno koristan kada se želi i mala težina i toplinska provodljivost.

Međutim, odabir materijala treba kombinirati s procjenom:

• Ukupna unutrašnja proizvodnja topline
• Temperatura okoline
• Površina ograđenog prostora
• Interni razmak komponenti
• Ventilacija
• Ventilatori ili izmjenjivači topline
• Sunčevo zračenje za vanjske instalacije

Ovo sprječava uobičajenu grešku u kojoj se očekuje da će samo materijal kućišta riješiti toplinski problem.

 

Izbor materijala i zaštita kućišta

Materijal takođe treba procijeniti zajedno sa zahtjevima zaštite kućišta.

Otpornost kućišta na vodu i prašinu ne zavisi samo od toga da li je napravljeno od čelika, nerđajućeg čelika ili aluminijuma. Bitna je kompletna konstrukcija, uključujući:

Šavovi na vratima

Zaptivke

Kabelske uvodnice

Interfejsi za montažu

Zavareni spojevi

Pristupne ploče

Otvori za ventilaciju

Za aplikacije koje zahtijevaju veću IP zaštitu, ovi detalji mogu biti jednako važni kao i sam materijal.

Kućište od nerđajućeg čelika sa loše dizajniranim uvodnicama za kablove može pružiti manje praktičnu zaštitu od pravilno konstruisanog -čeličnog kućišta dizajniranog za iste uslove okoline.

 

Vodič za odabir materijala

Ovu tabelu treba koristiti kao početnu tačku, a ne kao fiksnu specifikaciju. Stvarni izbor materijala treba da se zasniva na kompletnom radnom okruženju.

 

Šta kupci treba da potvrde prije naručivanja?

Za B2Belektrično kućištenabavke, jednostavno navođenje "održavanja od nehrđajućeg čelika" ili "metalnog ormarića" obično nije dovoljno.

U specifikaciji za nabavku treba jasno da se definiše klasa materijala, debljina, površinska obrada, dimenzije, zahtevi zaštite i okruženje za ugradnju.

Kupci takođe treba da potvrde da li kućište zahteva:

• Specifične klase nerđajućeg čelika kao što su 304 ili 316
• Definirana površinska obrada ugljičnog čelika
• Određena debljina zida ili montažne ploče
• Vanjska zaštita od korozije
• Elektromagnetna zaštita
• Odredbe upravljanja toplinom
• Specifični rasporedi{0}}ulaska kablova
• Potrebna IP ili NEMA zaštita
• Posebni zahtjevi za testiranje ili certifikaciju

Jasne specifikacije olakšavaju proizvođaču da odabere odgovarajuće materijale i održava konzistentnost između uzoraka i masovne proizvodnje.

 

Proizvodnja električnih kućišta po narudžbi od strane Prota

Odabir materijala je samo jedan dio proizvodnje kućišta. Kućište također treba da odgovara potrebnim dimenzijama, rasporedu komponenti, načinu montaže, površinskoj obradi i nivou zaštite.Protapodržava prilagođene projekte električnih kućišta od inženjerskog dizajna preko izrade lima i završne montaže.

Kompanija radi sa ugljeničnim čelikom, nerđajućim čelikom i aluminijumom za različite zahteve kućišta. Carinske usluge mogu uključivati:

• Prilagođene dimenzije i strukture kućišta
• Izbor materijala i debljine
• Precizno lasersko rezanje i CNC savijanje
• Zavarivanje i oblikovanje lima
• Prilagođeni izrezi i rasporedi montaže
• Praškasto premazivanje i drugi površinski tretmani
• Unutrašnja montaža i montaža
• OEM proizvodnja na osnovu crteža kupaca

Prota ima više od 15 godina inženjerskog iskustva i upravlja proizvodnim pogonom koji se prostire na oko 14.000 m². Njegov proizvodni proces uključuje dizajn, lasersko rezanje, savijanje, probijanje, zavarivanje, površinsku obradu, inspekciju i montažu, omogućavajući koordiniranje različitih faza proizvodnje unutar jednog proizvodnog sistema.

Kompanija podržava projekte kućišta za industrijsku automatizaciju, distribuciju električne energije, telekomunikacije, obnovljive izvore energije i druge primjene električne opreme. Za kupce koji već imaju crteže ili definisane tehničke specifikacije, Prota takođe može podržati prilagođeni razvoj i proizvodnju kućišta na osnovu zahteva projekta.

 

Često postavljana pitanja o materijalima za električna kućišta

Koji se materijal najčešće koristi za električna kućišta?

Ugljični čelik se obično koristi za unutrašnje električne ormare jer nudi dobru mehaničku čvrstoću i lako se reže, savija, zavari i završi. Nerđajući čelik i aluminijum se biraju kada to zahtevaju zahtevi okoline ili težine.

Da li je nerđajući čelik bolji od ugljeničnog čelika?

Ne uvek. Nerđajući čelik se bolje uklapa u vlažne, korozivne ili često čiste sredine. Za standardne unutrašnje primjene, obloženi ugljični čelik može pružiti potrebnu zaštitu uz nižu cijenu materijala.

Koja je razlika između nehrđajućeg čelika 304 i 316?

Nehrđajući čelik 304 je pogodan za opće primjene-otporne na koroziju. 316 sadrži molibden i pruža bolju otpornost na izlaganje hloridima, što ga čini pogodnijim za priobalno, morsko i hemijsko okruženje.

Da li je aluminij pogodan za vanjska kućišta?

Da. Aluminij je lagan i prirodno otporan na koroziju. Može se uzeti u obzir za opremu na otvorenom gdje je smanjenje težine kućišta važno, iako se legura, premaz, debljina stijenke i dizajn zaptivanja i dalje trebaju specificirati.

Utječe li materijal na rasipanje topline kućišta?

Da. Različiti materijali imaju različitu toplotnu provodljivost. Aluminij lakše prenosi toplinu od mnogih vrsta čelika, ali sam odabir materijala ne određuje temperaturu u kućištu. Potrebno je uzeti u obzir i unutrašnje toplotno opterećenje, ventilaciju, veličinu kućišta i komponente za hlađenje.

Da li izbor materijala treba da bude ispred IP rejtinga?

Treba ih razmotriti zajedno. Materijal utiče na otpornost na koroziju i mehaničke performanse, dok struktura kućišta, dizajn vrata, zaptivka, ulazi za kablove i sklop određuju veći deo konačne zaštite od ulaska.