Электрические корпуса: Создание обоснованное решение

В дополнение к типу NEMA и строительных материалов, а также принимать во внимание монтажа, безопасность, связь / заземление а также различные варианты.

Много раз, корпуса для критических заявка считается товарная позиция, которая выбрана из каталога, заказать у поставщика и получил со склада. Выбор, как правило, на основе предыдущего опыта, оборудования размера требований охраны, с наименьшими затратами и быстрой доставки. Просто листая каталог и быстро выбрать приложение может привести к возникновению проблем или критических сбоев. Примеры неправильной установки или надзора в спецификации. Как можно использовать этот потенциал в неудач может быть уменьшена?

Для удовлетворения экономически сложный производительность сегодня и жизненным циклом требованиям, корпус должен быть выбран в начале процесса проектирования в качестве неотъемлемой части системы, а не ближе к концу проекта, целесообразно, недорогой товар. Выбор может быть улучшено, и вероятность проблем сокращения, рассматривая точки в этой статье. Ключевые элементы размера, Национальная ассоциация производителей электрических (NEMA) тип и строительных материалов, но и другие факторы, такие как монтаж и безопасности, имеют важное значение также.

Размеры и рейтинг

Размеры оборудования, которое будет размещен внутри корпуса будет определять его размер. Дополнительные факторы, которые должны быть рассмотрены следующие услуги связи, монтаж оборудования, провода или кабеля изгиба радиуса ограничения, внутреннего и внешнего доступа, тепловые ограничения, обслуживание, экономики и расширения в будущем.

Добавление оценки, как правило, основаны на типы NEMA. NEMA не проверяет, список, ни сертификации корпуса, однако, стандарты деятельности NEMA-номинальная типов находятся в NEMA 250-1997, "Корпуса для Электротехническое оборудование (1 000 Вольт Максимальный)". Тестирование, перечень и сертификации выполняются Underwriters Laboratories (UL) для оценки NEMA в соответствии с UL 50, "Корпуса для Электротехническое оборудование" (1995). Канадская ассоциация стандартов (CSA) тесты и списки корпуса для оценки NEMA в соответствии с CSA 22.2 № 14 "," Промышленная Контрольно-измерительное оборудование для использования в обычной (неопасные) страна ", CSA 22.2 № 40", вырез, смычки и Pull Коробки "и CSA 22.2 № 94," Специальные Корпуса Цель 2, 3, 4 и 5 ".

Оба UL и CSA стандартам соответствующих рейтинг NEMA аналогичны требованиям NEMA 250. Трех стран согласованных стандартном корпусе для Канады, Мексики и США в процессе утверждения, но вопрос даты настоящего стандарта является неясным.

Все рейтинги NEMA корпус обеспечивает степень защиты персонала от случайного контакта с закрытых систем; оценки различаются по степени защиты, предоставляемой в отношении различных экологических условиях. Таблица 1 сравнивает типов корпусов для неопасных местах.

Наиболее распространенными типами для наружного применения NEMA 4 и 4X, самый распространенный в помещениях, являются NEMA 12 и 13. Хотя NEMA оценки распространяются на несколько определенных элементов приложения окружающей среды, NEMA 250 не определяет все элементы окружающей среды. Например, стандарт не рассматривается химическая стойкость, кроме как против соленые брызги, и не обеспечивать защиту от электромагнитных помех (EMI).

Хотя NEMA 250 не определяет все элементы применения окружающей среды, более обширный, чем Международной электротехнической комиссии Добавление стандарта IEC 60529, "Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (Код IP)". 2 символов IP корпус рейтинги в IEC 60529 определить только степень защиты от попадания посторонних твердых предметов, включая пыль (первый символ) и степень защиты от попадания воды (второй символ). Коррозии или других климатических испытаний не указываются.

Второе важное отличие NEMA 250 и IEC 60529 являются пройти риском банкротства, критерии соответствующих пыли и тесты проникновения воды. Ни пыли, ни воды допускается внутри корпуса при соответствующих NEMA / UL / CSA тест завершен. В пыленепроницаемым рейтинг, IP5, попадания пыли не полностью предотвратить, но пыль не должна проникать в количестве, вмешиваться в удовлетворительного функционирования аппарата или причинить ущерб безопасности. Для IP6 пыленепроницаемом рейтинг, не попадания пыли не допускается. Для попадания воды рейтинг IP, IEC 60529 разрешает попадания в них воды, но не в любых количествах, которые могут вызвать вредные последствия.

Обсуждение многих дополнительных различий, которые существуют между IEC и NEMA / UL / CSA стандартам корпус слишком длительным для этой статьи. Тем не менее, эффект от сохраняющихся разногласий является менее значительным. Основные отклонения вышеупомянутых сделать за несколько анимационных разногласия и недоразумения, когда IEC и NEMA оценок корпус обсуждаются. Исполнении NEMA-номинальная корпус, который отвечает IEC спецификаций для проникновения твердых тел и воды всегда превышает рейтинг IEC. Это из-за дополнительных требований к испытаниям для защиты от коррозии и, в зависимости от рейтинга, пыли и проникновения воды. С другой стороны, IEC-номинальная корпус может удовлетворить NEMA характеристики, но дополнительные тестирования требуется, чтобы подтвердить коррозии и проникновения защиты требованиям спецификации NEMA.

Окружающей среды корпуса применение помогает определить корпус NEMA, которые должны быть выбраны, однако, дополнительные элементы прикладной среды, таких как химические или EMI сопротивления должны быть рассмотрены и уточнены для правильного применения.

Конструкционные материалы

Добавление материалов должны быть выбраны для удовлетворения коррозии и прочности. При выборе корпуса, выполнение всех материалов, используемых для изготовления оно должно рассматриваться. В таблицах 2 и 3 помогут с выбором материалов.

Правильный выбор имеет решающее значение. Так, например, стекловолокна обладает отличной химической стойкостью против хромовой кислоты, а из нержавеющей стали разрушает и не в течение короткого периода времени. Эта проблема выходит за рамки любого типа NEMA или IEC два символа системы корпус рейтинг.

Подробная информация о силе материал выходит за рамки настоящей статьи, и должны быть получены из материалов ссылка или корпус завода-изготовителя. В таблице 3 представлены относительные данные, которые помогут с этим аспектом выбора материалов.

таблицы Химическая стойкость в большинстве каталогов корпуса содержат данные об эффективности основных материалов корпуса в различных химических средах. Материал для других элементов, таких как прокладки, окна, задвижки, монтаж ноги и т.д., должны быть тщательно определены при помощи этих таблиц. Если таблиц химического сопротивления, не содержат данных для конкретного приложения, обратитесь к производителю.

Результаты плохой подбор материала показаны на рисунке 1. Окрашенный корпус стали на рисунке 1 (а) была раскрыта в той же среде, стеклоткани корпус на рисунке 1 (б), но эффект на окрашенных стали тяжелыми по сравнению с, что на композита.

Электрической, тепловой и огнестойкости, и прочностные свойства материалов корпуса также очень важны. Пластиковые и стеклоткань электрических изоляторов, а металлы, в частности, алюминий, проводящими. Магнитные свойства стали может быть преимуществом, когда EMI и радиочастотных помех (RFI) защиты задаются и, наоборот, изоляционные свойства пластика и стекловолокна обеспечивают степень электрической безопасности при shortcircuits и безопасности персонала, вызывают обеспокоенность.

Металлы гораздо лучше, чем тепловые проводники стекловолокна или пластика. С стекловолокна используется в качестве теплоизоляции, распространенное заблуждение, что стекловолокна корпуса работают при значительно более высоких температурах, чем те, металла. Напротив, данные о производительности, которые отражают корпус материала мало влияет на рабочую температуру, потому что высокая теплоизоляция воздуха внутри корпуса имеет большее влияние на теплоотдачу, чем теплопроводность материала. Это является важным фактором, как электрические и электронные компоненты, уменьшаются в размерах, что позволяет разработчикам уделять больше элементов в меньшем пространстве. С другой стороны, более высокая теплопроводность позволяет металлический корпус для использования в качестве теплоотвода, что невозможно с пластика и стекловолокна.

В некоторых случаях, огнестойкость должны быть рассмотрены. Хотя по своей природе металлов огнестойкие, покрытий используются для обеспечения коррозионной стойкости и дополнительные компоненты, такие как прокладки, соединения и внутреннего оборудования, не может быть устойчивым. Полимеры используются для стеклопластика и пластиковые корпуса не так огнестойкие, как металлы, однако, огнестойких добавок значительно снизить горючести полимеров. UL 94, "Критерии горючести пластмасс" и UL 746, "стандарт для полимерных материалов - использования в электрооборудовании оценки", обеспечить стандарты материала корпуса и покрытия горючесть. Корпуса с UL, изготовлены из материалов, которые соответствуют требованиям горючести этих стандартов. На основании спецификации UL 94, 94V-0 является общим рейтинг горючести полимерных материалов.

Выносливости металла корпуса воспринимается быть больше, чем один из стекловолокна или пластиковые, потому что прочностные свойства металла гораздо больше. В зависимости от залог металла используются, например ограждение может выдержать некоторые физические нагрузки лучше композитного стекла или пластмассы, однако, различия в стандартных прочностных свойств не всегда приводит к повышению производительности. Использование событий в постоянном улучшении полимера и технологии проектирования, стекловолокно корпуса в настоящее время разработан с физической выносливости, что превышает требования приложения. Например, хотя стандартной физической силы металла больше, заданную нагрузку может отвлечь тонкостенных металлических корпусах более стекловолокна один такого же размера. Большие прогибы может привести к чрезмерной нагрузке на плат, или вызвать другие электрические проблемы.

Что касается продуктов питания и утверждения наркотиков корпус, ни США, кафедра сельского хозяйства (USDA), и не пищевых продуктов и медикаментов (FDA) имеет корпус стандартных, а также не предоставлять либо третьей стороной утверждения. Лучшие практики руководящие указания по применению системы с приложениями могут существовать, но не включать или исключать материалы корпуса или строительные требования.

Монтаж и безопасности

Снизить вес корпуса стеклопластика делает проектирование, изготовление и монтаж системы монтажа менее дорогостоящим. Монтаж методы включают в себя стены, полюсов и постамент-горы, и напольные. 2 показаны три стекловолокна корпуса установлен на стене здания с использованием не-металла стойки и подпорками формуется в загонах. На рисунке 3, металлический корпус установлен на колонке похож на полюс монтажа. Стеклоткани корпус на рисунке 4 смонтирован на фланце на стороне бака и свидетельствует о гибкости, иногда требуется. Корпуса с отдельными монтажными ноги также доступны.

Безопасность и защита внутреннего оборудования также следует учитывать при выборе. Система крепления вариантов (рис. 5) включить замок hasps, замок защелки замков, замки защищен от неумелого обращения (три точки замков или три точки замки), стекловолокно задвижки, крыло-ручки и винтовые крышки. Выбор петель включать непрерывные старт, стекловолокно и стеклоткани-контактный и рукава петли.

Связь и заземления

Хотя электрических связей и заземление находятся отдельно от корпуса отбора, они являются одним из наиболее важных соображений, дизайн для безопасного и надежного функционирования любой системы, в электрическом приложений. Безопасность персонала и свести к минимуму ущерб от электрических shortcircuits зависеть от заземленной системы.

Заблуждением является то, что связи и заземления являются меньшее беспокойство для металлических корпусов, поскольку металл электрический проводник, и стекловолокна или пластиковые изоляторы. Независимо от корпуса материала, в ходе проектирования и монтажа, система должна быть связаны и обоснованы с проводами достаточного размера, чтобы носить ожидаемых токов вины. Расстояния между точками подключения заземления не должны допустить, что напряжение может привести к повреждению оборудования или изоляции причиной проблем безопасности.

Функции и подбор соображений

Другие функции должны быть рассмотрены следующие климат-контроль оборудования, таких как кондиционирование, отопление, теплообменники, вентиляторы и жалюзи; цвет поверхности; электрических цепей, механических соединений; EMI / RFI экранирование; панели для монтажа оборудования; мертвой передней панели; окна просмотра, а также специальные модификации. Дополнительными факторами, которые могут повлиять на отбор вес внутреннего оборудования, ультрафиолетовое сопротивление, максимум или минимум рейтинг температуры, установка соображений, обслуживание и стоимость.

Чтобы достичь желаемой производительности и надежности, корпус должен быть выбраны и указанные в качестве системы для обеспечения степени защиты, которые требуются приложению. Выбор размера и типа NEMA только начинается этот процесс. Внимательный анализ параметров, изложенных в этой статье, помогут сделать наилучший выбор из всего многообразия корпус стилей, форм, размеров, конфигураций, материалов и вариантов, которые в настоящее время.

JOE Доддс, Роброй INDUSTRIES, STAHLIN неметаллических ENCLOSURES

JOE Доддс является инженера-консультанта в Роброй Industries, Stahlin неметаллические корпуса (ш-Ривер-роуд, Верона, PA 15147, телефон: (412) 820 - 4180, факс: (412) 828-8934, E-почта: <A HREF = "mailto: jdodds@robroy.com"> <jdodds@robroy.com />). Он заканчивает новый дизайн корпуса и продакт-проектов для улучшения Stahlin, производитель корпусов из стеклопластика. Доддс корпус имеет опыт применения в электрических распределительных устройств управления и развития. Он имеет BSEE из Penn State Univ., А также является членом IEEE, NACE Интернационала, и NEMA Добавление технического комитета, который несет ответственность за NEMA +250.