Jak vybrat správný materiál pro elektrické pouzdro?

 

 

Výběr správného materiálu je jedním z prvních technických rozhodnutí při navrhování nebo nákupuelektrický kryt. Skříň musí chránit elektrické součásti před vlhkostí, prachem, chemikáliemi, nárazy, změnami teploty a dalšími vnějšími podmínkami a zároveň musí splňovat požadavky na hmotnost, tepelný management, výrobu a instalaci.

Mezi běžné možnosti patří uhlíková ocel, nerezová ocel, hliník a ne-kovové materiály. Každý z nich má jiné mechanické a environmentální vlastnosti. Správná volba závisí méně na materiálu samotném a více na tom, kde bude skříň instalována, co potřebuje chránit a jak bude udržována po celou dobu její životnosti.

 

Začněte s operačním prostředím

Před výběrem materiálu krytu by mělo být vyhodnoceno prostředí instalace.

Elektrická skříň instalovaná v čisté továrně může čelit malému riziku koroze, zatímco venkovní skříň může být vystavena dešti, kondenzaci, UV záření, kolísání teplot a nečistotám ze vzduchu. Oblasti chemického zpracování zavádějí další soubor požadavků, zatímco pobřežní oblasti mohou být vystaveny značnému vystavení chloridům.

Mezi klíčové faktory životního prostředí patří:

• Vlhkost a kondenzace
• Solná mlha a pobřežní expozice
• Chemické výpary
• Prach a špína
• Okolní teplota
• Přímé sluneční světlo
• Mechanický náraz
• Vibrace
• Postupy čištění

Například uhlíková ocel s vhodnou povrchovou úpravou může být vhodná pro mnoho vnitřních průmyslových instalací. Naproti tomu nerezová ocel nebo hliník mohou být vhodnější tam, kde je hlavním problémem vlhkost nebo koroze.

 

Uhlíková ocel: Praktická volba pro všeobecné průmyslové použití

Uhlíková ocel je široce používána pro elektrické skříně, protože kombinuje strukturální pevnost s relativně jednoduchou výrobou.

Je vhodný pro aplikace, jako jsou ovládací skříně, rozvodné skříně, automatizační zařízení a vnitřní elektrické panely. Jeho mechanická pevnost umožňuje výrobcům vyrábět pevné dveře, montážní desky a skříňové konstrukce bez nadměrné tloušťky materiálu.

Hlavním problémem je koroze. Holá uhlíková ocel je náchylná k oxidaci, když je vystavena vlhkosti. Příprava povrchu a nátěr se proto stávají důležitou součástí konstrukce skříně.

Dodatečnou ochrannou vrstvu může poskytnout například práškové lakování. Kupující by však měli zvážit více než barvu povlaku. Předúprava, tloušťka povlaku, pokrytí hran, svařované oblasti a poškozené povrchy, to vše může ovlivnit dlouhodobé-korozní chování.

 

Nerezová ocel pro náročnější prostředí

Nerezová ocel se stává atraktivnější, když je hlavním požadavkem při nákupu odolnost proti korozi.

 

304 Nerezová ocel

Nerezová ocel 304 je běžně zvažována pro průmyslová prostředí, kde se kryt může setkat s vlhkostí, čisticími procesy nebo mírným korozním působením.

Často se používá v potravinářských{0}}zařízeních, průmyslových výrobních oblastech, venkovních zařízeních a dalších místech, kde je důležitá údržba povrchu krytu.

304 by však neměl být automaticky považován za vhodný pro vysoce korozivní podmínky. Expozice chloridů, zejména v pobřežních nebo mořských prostředích, může vytvořit náročnější korozní podmínky.

 

316 Nerezová ocel

Nerezová ocel 316 je obecně zvažována, když je požadována expozice chloridům nebo silnější chemická odolnost.

Může být vhodný pro pobřežní zařízení, námořní-zařízení a určité chemické-zpracování. Vyšší materiálové náklady je třeba vyhodnotit s ohledem na očekávané servisní prostředí a požadavky na údržbu.

Důležitým bodem je, že výběr nerezové oceli není jen otázkou výběru dražší třídy. Specifická expozice životního prostředí by měla určit, zda dodatečné náklady na materiál poskytují smysluplný technický přínos.

 

Hliník, když na hmotnosti a teple záleží

Hliník nabízí jinou kombinaci vlastností.

Relativně nízká hustota může snížit hmotnost skříně, což je užitečné pro zařízení namontovaná na stěně, instalace-citlivé na přepravu a aplikace, kde technici často potřebují s krytem manipulovat nebo jej přemisťovat.

Hliník má také dobrou tepelnou vodivost. Když elektrické součásti generují značné teplo, může tato charakteristika přispívat k přenosu tepla stěnami skříně.

Hliník však automaticky neodstraňuje potřebu tepelného návrhu. Důležitá zůstává hustota vnitřních součástí, rozměry krytu, okolní teplota, ventilační a chladicí zařízení.

Materiál by proto měl být vybírán společně s očekávaným tepelným zatížením spíše než uvažován samostatně.

 

Když ne-kovové materiály dávají smysl

Plasty a materiály vyztužené skelnými vlákny- mohou být užitečnou alternativou kovu ve specifických aplikacích.

Například polykarbonátové skříně mohou poskytnout elektrickou izolaci a nízkou hmotnost. Polyester vyztužený skelnými vlákny- lze zvážit tam, kde je problémem koroze způsobená vlhkostí nebo určitými chemikáliemi.

Hlavním omezením je, že ne{0}}kovová pouzdra přirozeně neposkytují stejné vlastnosti elektromagnetického stínění jako kovová pouzdra.

Pokud zařízení obsahuje citlivou elektroniku nebo generuje značné elektromagnetické rušení, mohou technici před výběrem nekovového krytu vyhodnotit požadavky na stínění.

 

Mechanická pevnost by neměla být přehlížena

Výběr materiálu také určuje, jak se skříň chová mechanicky.

Velké podlahové-skříně mohou vyžadovat větší konstrukční tuhost než malé spojovací krabice. Dveře obsahující měřiče, spínače, displeje nebo chladicí zařízení mohou také vyžadovat dodatečné vyztužení.

Je třeba vzít v úvahu následující faktory:

• Rozměry skříně
• Tloušťka plechu
• Velikost dveří
• Zatížení montážní desky
• Konfigurace pantu
• Uzamykací mechanismus
• Otvory-pro kabely
• Přepravní a montážní podmínky
• Očekávané vibrace nebo náraz

Použití pevnějšího materiálu nutně neznamená, že kryt je lépe navržen. Výkon konstrukce závisí na jakosti materiálu, tloušťce, geometrii, vyztužení, spojích a výrobní metodě.

 

Zvažte teplo generované uvnitř krytu

Elektrické komponenty generují teplo během provozu a materiál krytu je jedním z faktorů ovlivňujících, jak se s tímto teplem hospodaří.

Napájecí zdroje, frekvenční měniče{0}}, transformátory, relé, jističe a další součásti mohou zvýšit vnitřní teplotu. Pokud teplo nemůže účinně unikat, provozní teploty součástí se mohou zvýšit.

Kovové kryty obecně poskytují lepší tepelnou vodivost než mnoho polymerních materiálů. Hliník může být zvláště užitečný, když je požadována jak nízká hmotnost, tak tepelná vodivost.

Výběr materiálu by však měl být kombinován s posouzením:

• Celková vnitřní tvorba tepla
• Okolní teplota
• Plocha krytu
• Vnitřní rozteč součástí
• Větrání
• Ventilátory nebo výměníky tepla
• Sluneční záření pro venkovní instalace

Tím se zabrání běžné chybě, kdy se očekává, že tepelný problém vyřeší pouze materiál krytu.

 

Výběr materiálu a ochrana krytu

Materiál by měl být také hodnocen společně s požadavky na ochranu krytu.

Odolnost skříně proti vodě a prachu nezávisí pouze na tom, zda je vyrobena z oceli, nerezové oceli nebo hliníku. Důležitá je kompletní stavba, včetně:

Dveřní švy

Těsnění

Kabelové průchodky

Montážní rozhraní

Svařované spoje

Přístupové panely

Větrací otvory

Pro aplikace vyžadující vyšší krytí IP mohou být tyto detaily stejně důležité jako samotný materiál.

Pouzdro z nerezové oceli se špatně navrženými kabelovými vstupy může poskytovat méně praktickou ochranu než správně zkonstruované pouzdro z potažené-oceli navržené pro stejné podmínky prostředí.

 

Průvodce výběrem materiálu

Tato tabulka by měla být použita spíše jako výchozí bod než jako pevná specifikace. Skutečný výběr materiálu by měl vycházet z celého provozního prostředí.

 

Co by si měli kupující před objednávkou potvrdit?

Pro B2Belektrický krytzadávání „nerezové skříně“ nebo „kovové skříně“ obvykle nestačí.

Nákupní specifikace by měla jasně definovat jakost materiálu, tloušťku, povrchovou úpravu, rozměry, požadavky na ochranu a prostředí instalace.

Kupující by také měli potvrdit, zda kryt vyžaduje:

• Specifické třídy nerezové oceli, jako je 304 nebo 316
• Definovaná povrchová úprava uhlíkové oceli
• Konkrétní tloušťka stěny nebo montážní desky
• Venkovní ochrana proti korozi
• Elektromagnetické stínění
• Ustanovení tepelného hospodářství
• Konkrétní uspořádání kabelových{0}}vstupů
• Požadovaná ochrana IP nebo NEMA
• Zvláštní požadavky na testování nebo certifikaci

Jasné specifikace usnadňují výrobci výběr vhodných materiálů a zachování konzistence mezi vzorky a hromadnou výrobou.

 

Zakázková výroba elektrických krytů firmou Prota

Výběr materiálu je pouze jednou částí výroby skříně. Skříň také musí odpovídat požadovaným rozměrům, rozložení komponent, způsobu montáže, povrchové úpravě a úrovni ochrany.Protapodporuje zakázkové projekty elektrických skříní od inženýrského návrhu přes výrobu plechu a konečnou montáž.

Společnost pracuje s uhlíkovou ocelí, nerezovou ocelí a hliníkem pro různé požadavky na kryty. Vlastní služby mohou zahrnovat:

• Zakázkové rozměry a konstrukce zastřešení
• Výběr materiálu a tloušťky
• Přesné řezání laserem a CNC ohýbání
• Svařování a tváření plechů
• Vlastní výřezy a montážní uspořádání
• Práškové lakování a další povrchové úpravy
• Vnitřní montáž a montáž
• OEM výroba na základě výkresů zákazníka

Prota má více než 15 let inženýrských zkušeností a provozuje výrobní závod o rozloze přibližně 14 000 m². Jeho výrobní proces zahrnuje návrh, řezání laserem, ohýbání, děrování, svařování, povrchovou úpravu, kontrolu a montáž, což umožňuje koordinaci různých výrobních fází v rámci jednoho výrobního systému.

Společnost podporuje projekty skříní pro průmyslovou automatizaci, distribuci energie, telekomunikace, obnovitelné zdroje energie a další aplikace elektrických zařízení. Pro kupující, kteří již mají výkresy nebo definované technické specifikace, může Prota také podporovat vývoj a výrobu skříně na míru na základě požadavků projektu.

 

Často kladené otázky o materiálech elektrických krytů

Jaký materiál se běžně používá pro elektrické skříně?

Uhlíková ocel se běžně používá pro vnitřní elektrické skříně, protože nabízí dobrou mechanickou pevnost a lze ji snadno řezat, ohýbat, svařovat a dokončovat. Nerezová ocel a hliník jsou vybírány, pokud to vyžadují požadavky na prostředí nebo hmotnost.

Je nerezová ocel lepší než uhlíková ocel?

Ne vždy. Nerezová ocel se lépe hodí do vlhkého, korozivního nebo často čištěného prostředí. Pro standardní vnitřní aplikace může potažená uhlíková ocel poskytnout požadovanou ochranu při nižších nákladech na materiál.

Jaký je rozdíl mezi nerezovou ocelí 304 a 316?

Nerezová ocel 304 je vhodná pro obecné aplikace odolné proti korozi-. 316 obsahuje molybden a poskytuje lepší odolnost vůči působení chloridů, takže je vhodnější pro pobřežní, námořní a chemická prostředí.

Je hliník vhodný pro venkovní kryty?

Ano. Hliník je lehký a přirozeně odolný vůči korozi. Může být zvažován pro venkovní zařízení, kde je důležité snížit hmotnost krytu, ačkoli slitina, povlak, tloušťka stěny a design těsnění by měly být specifikovány.

Ovlivňuje materiál odvod tepla skříně?

Ano. Různé materiály mají různou tepelnou vodivost. Hliník přenáší teplo snadněji než mnoho druhů oceli, ale samotný výběr materiálu neurčuje teplotu skříně. Rovněž je třeba vzít v úvahu vnitřní tepelné zatížení, ventilaci, velikost krytu a chladicí komponenty.

Měl by výběr materiálu předcházet hodnocení IP?

Je třeba je posuzovat společně. Materiál ovlivňuje odolnost proti korozi a mechanické vlastnosti, zatímco konstrukce krytu, design dveří, těsnění, kabelové vstupy a montáž určují velkou část konečné ochrany proti vniknutí.