Bekeken: 35 Auteur: Aisha Publicatietijd: 29-04-2024 Herkomst: Locatie
Samenvatting: Buitenkasten worden vanwege hun uiteenlopende gebruiksomgevingen geconfronteerd met complexere en zwaardere omstandigheden dan binnenkasten. Uitgebreide aandacht voor verschillende klimatologische omstandigheden, corrosieweerstand, UV-bestendigheid, waterdichtheid, stofdichtheid en warmteafvoer in het structurele ontwerp is essentieel om de elektrische prestaties van de kast te garanderen. Dit artikel biedt een gedetailleerde analyse van de belangrijkste aspecten van structureel ontwerp voor buitenkasten, met als doel waardevolle inzichten en referenties te bieden voor ontwerpers op dit gebied.
Door het toenemende gebruik van geautomatiseerde en intelligente elektrische apparatuur in energiesystemen is de afgelopen jaren de vraag naar buitenkastapparatuur gestegen. Deze kasten omvatten schakelapparatuur, kasten met variabele frequentie, communicatiekasten, verdeelkasten en diverse stroombewakingsapparaten. De rationaliteit van het structurele ontwerp van buitenkasten heeft rechtstreeks invloed op de efficiëntie en betrouwbaarheid van de installatie van apparatuur, langdurig gebruik en het daaropvolgende onderhoud. Het nastreven van meer rationele, praktische en aanpasbare structurele ontwerpen voor buitenkasten wordt een onvermijdelijke trend. Bij het ontwerpen van buitenkasten moeten overwegingen de gebruiksomgeving, veiligheid, elektromagnetische compatibiliteit, beschermingsklassen en meer omvatten.
Verschillende gebruiksomgevingen vereisen verschillende ontwerpbenaderingen. Buitenomgevingen brengen diverse beïnvloedende factoren met zich mee die niet op zichzelf kunnen worden aangepakt, maar eerder door middel van alomvattende overweging.
Langdurige blootstelling aan UV-straling kan verkleuring of loslaten van metalen oppervlaktecoatings veroorzaken. Het gebruik van technieken zoals elektroforese in combinatie met poedercoating voor buitengebruik kan de UV-bestendigheid van kasten verbeteren. UV-blootstelling kan ook de interne temperatuur verhogen, waardoor verbeterde koel- en temperatuurcontrolefuncties nodig zijn.
Hogere temperaturen versnellen de veroudering van de isolatie in elektrische apparatuur, waardoor de levensduur en het nominale stroomvermogen ervan afnemen. Hoge temperaturen kunnen ook leiden tot thermische storing van halfgeleiders of prestatievermindering, wat resulteert in uitval van apparatuur. Veel voorkomende koelmethoden zijn onder meer geforceerde luchtkoeling, warmtewisselaarkoeling en airconditioning, waarbij rekening wordt gehouden met de omstandigheden ter plaatse en kostenbeperkingen.
Een te hoge luchtvochtigheid kan de isolatie aantasten, wat tot elektrische ongelukken kan leiden. Idealiter zou de luchtvochtigheid onder de 60% moeten blijven en niet boven de 80%. Het installeren van airconditioning met ontvochtigingsfuncties of industriële luchtontvochtigers kan dit probleem verzachten. Oppervlaktebehandelingen zoals galvaniseren, oxidatie, schilderen of poedercoaten kunnen de corrosieweerstand verbeteren.
Regenval
Zware regenval brengt het risico met zich mee dat de elektrische isolatie wordt beschadigd, waardoor mogelijk schade aan de apparatuur ontstaat of de veiligheid in gevaar komt. Adequate waterdichtingsmaatregelen, zoals afdichting en juiste installatiemethoden, moeten in structurele ontwerpen worden opgenomen om lekkage te voorkomen.
Opgehoopt stof in buitenkasten kan de elektrische isolatie aantasten en elektronische componenten beschadigen, waardoor de prestaties van de apparatuur worden beïnvloed. Stofdichte maatregelen omvatten het installeren van geschikte filters bij luchtinlaten en het implementeren van onafhankelijke luchtstroomkanalen om stofophoping te voorkomen.
Buitenkasten die in kustgebieden worden geïnstalleerd, hebben te maken met zoutsproeicorrosie. Bij het constructief ontwerp moet rekening worden gehouden met corrosiebestendige materialen zoals roestvast staal of gegalvaniseerde staalcoatings om de corrosie-effecten te verminderen.
Voor buitenkasten is het garanderen van hun afdichtingsprestaties cruciaal om ongunstige omgevingsomstandigheden te kunnen weerstaan. De aanbevolen stof- en waterbestendigheidsgraad voor buitenkasten, volgens de NEMA- en IP-waardering, mag niet lager zijn dan IP55 of Nema 4. Om dit te bereiken is het selecteren van de juiste afdichtingsmaterialen en het implementeren van rationele waterdichte ontwerpen nodig om aan de eisen op het gebied van beschermingsniveau te voldoen.
Effectieve aarding beschermt apparatuur en zorgt voor persoonlijke veiligheid, terwijl het ook dient als schild tegen bliksem en statische elektriciteit. Beschermende aarding en signaal-/afschermingsrails moeten in kasten worden geïnstalleerd om de veiligheid van de apparatuur en de elektromagnetische compatibiliteit te garanderen.
Naarmate het aantal elektronische apparaten dat buitenshuis wordt gebruikt toeneemt en de elektromagnetische omgeving verslechtert, wordt het ontwerpen van effectieve elektromagnetische afscherming cruciaal. Materialen voor afscherming moeten worden geselecteerd op basis van de frequentie van lokale interferentiebronnen. Maatregelen om interferentie binnen kasten te verminderen zijn onder meer het installeren van afschermplaten tussen interfererende printplaten en het zorgen voor betrouwbare aarding.
Naast esthetiek, duurzaamheid, installatiegemak en onderhoud moet bij het structurele ontwerp van buitenkasten rekening worden gehouden met seismische weerstand, corrosieweerstand, elektromagnetische compatibiliteit en vooral stof- en waterdichtheid. Een holistische benadering waarbij verschillende factoren in aanmerking worden genomen, is noodzakelijk om producten te ontwerpen die veilig, betrouwbaar zijn, voldoen aan de normen en voldoen aan de eisen van de klant. Ook de haalbaarheid van structurele processen en de economische levensvatbaarheid moeten ten volle in aanmerking worden genomen om de productie-efficiëntie te vergroten en de ontwikkeling van ondernemingen te bevorderen.
