Viktige krav til design av elektriske skap

 

Design av elektriske skap er en kjernekomponent i elektriske automasjonssystemer. I hovedsak er det et systemutviklingsprosjekt drevet av logisk kontroll og begrenset av sikkerhets- og prosesskrav. Et kvalifisert elektrisk kontrollskapdesign må samtidig oppfylle elektriske sikkerhetsstandarder, kontrolllogikk-korrekthet, enkel -drift på stedet og langsiktige- driftssikkerhetskrav. Enten det er et industrielt elektrisk skap eller et motorstyringsskap, bør designmålene dreie seg om "sikkerhet, pålitelighet, vedlikeholdbarhet og skalerbarhet."

 

I ingeniørpraksis må designere ikke bare fullføre den logiske konstruksjonen på elektrisk prinsippnivå, men også transformere den til en produksjonsbar, installerbar og feilsøkbar fysisk strukturell løsning. Denne prosessen omfatter vanligvis design av kabinettstruktur, generell konfigurasjonsdesign, komponentplassering, kablingsplanlegging og komplett teknisk dokumentasjonsutgang. For styreskap som PLS-skap, PLS-styreskap eller koblingsskap, påvirker designkvaliteten systemets stabilitet og levetid direkte.

 

 

Overordnet konfigurasjonsdesign er kjernestadiet i design av elektriske skap. Dens oppgave er å modulært dekomponere og romlig planlegge hele systemet basert på en forståelse av kontrollprinsippene. Vanligvis må kontrollsystemet deles inn i flere funksjonelle komponenter, deretter deles videre inn i komponenter etter kompleksitet, og forbindelsesforholdene mellom hver komponent må være klart definert. Resultatene av dette stadiet presenteres vanligvis i form av en generell monteringstegning og et generelt koblingsskjema, som tjener som grunnlag for påfølgende detaljert design og monteringsimplementering.

 

En rimelig totalkonfigurasjon bør sikre at kontrollpanelskapet eller strømfordelingsskapet har en kompakt intern struktur og klar logikk. Der plassen tillater det, bør strømmoduler med høy varmegenerering (som 650-watt strømforsyninger) og komponenter med betydelig støy eller vibrasjon være fysisk isolert fra signal-sensitive elementer. For multi-stasjons- eller fjernoperativsystemer, for eksempel trafikkkontrollskap eller trafikksignalskap, må bekvemmeligheten av flerpunktsdrift og vedlikehold også vurderes fullt ut.

 

Videre bør hovedstrømbryteren, nødstoppenheten og kritiske driftsenheter plasseres på iøynefallende og lett tilgjengelige steder; dette er et grunnleggende krav i sikkerhetsdesign av skapstyring.

 

 

I et komplett elektrisk skap og skapsystem er fornuftig komponentdeling nøkkelen til å redusere interferens og forbedre vedlikeholdsevnen. Komponentdeling bør følge prinsippene for funksjonell konsentrasjon, korteste ledninger og separasjon av sterke og svake strømmer. Komponenter med lignende funksjoner eller nære logiske forbindelser bør grupperes i samme komponent for å redusere ledninger på tvers av-soner og signalforstyrrelser.

 

Fysisk isolasjon mellom sterke og svake strømmer er spesielt viktig, spesielt i PLS-paneler, PLS-styreskap og adgangskontrollskap. Rimelig soneinndeling kan forbedre systemets anti-interferensevne betydelig. Samtidig vil konsentrering av sårbare komponenter som krever hyppig feilsøking, utskifting eller vedlikehold bidra til å forkorte nedetiden og forbedre vedlikeholdseffektiviteten.

 

Når det gjelder tilkoblingsmetoder, kan komponenter i skapet kobles direkte ved hjelp av de innebygde -klemmene, mens koblinger mellom skap eller med eksternt utstyr fortrinnsvis bør oppnås gjennom rekkeklemmer eller industrielle koblinger for standardiserte tilkoblinger. Dette prinsippet gjelder også for multi-grensesnittsystemer som nøkkelskap og strømfordelingsskap.

 

 

Layoutdesignet til elektriske komponenter påvirker direkte varmespredning, sikkerhetsavstander og enkel vedlikehold i skapet. Generelt bør store og tunge komponenter plasseres i bunnen av monteringsplaten for å forbedre den generelle strukturelle stabiliteten; varmegenererende komponenter bør plasseres på toppen eller baksiden av skapet for å lette naturlig eller tvungen varmeavledning. For komponenter som krever hyppig drift eller overvåking, bør installasjonshøyden oppfylle ergonomiske krav.

 

I elektroniske skap eller industrielle elektriske skap bør sterk- og svakstrømskomponenter plasseres i separate soner med nødvendige skjermingstiltak for å hindre elektromagnetisk interferens. Det bør reserveres tilstrekkelige sikkerhetsavstander mellom komponentene, samtidig som det opprettholdes et pent og symmetrisk overordnet arrangement for enkel behandling, kabling og påfølgende vedlikehold.

 

I store skapdesign brukes bjelkemontering ofte for å fikse elektriske komponenter. Dette bidrar ikke bare til å redusere skapvekten, men letter også modulær montering. Etter at komponentposisjonene er bestemt, bør en layouttegning tegnes basert på de faktiske ytre dimensjonene, strengt overholdt til produksjonstoleranser.

 

 

Elektriske koblingsskjemaer er avgjørende for installasjon, igangkjøring og vedlikehold av elektriske skap. Tegningen deres må strengt overholde relevante nasjonale standarder og bransjespesifikasjoner. Alle elektriske komponenter, terminaler og ledningsnumre i koblingsskjemaet må stemme overens med det skjematiske diagrammet for å sikre konsistent informasjon på tvers av design, produksjon og vedlikehold.

 

I koblingsskap eller motorstyreskap bruker komplekse systemer ofte kabelbakker for kabling, merking av terminalnummer i stedet for å tegne faktiske koblinger for å forbedre klarheten. Koblingsskjemaet bør også tydelig spesifisere ledningstype,-tverrsnittsareal, farge og andre tekniske parametere for å møte gjeldende-bærekapasitet og sikkerhetskrav.

 

For grensesnitt som kobles til eksterne systemer, bør kabler med stor-seksjon helst bruke kontakter, mens andre signallinjer bør overføres gjennom rekkeklemmer. Denne standarden er spesielt viktig i systemer som PLS-skap og kraftfordelingsskap.

 

 

Den strukturelle utformingen av elektriske skap må ta en omfattende vurdering av driftsmiljøet, installasjonsmetoden og vedlikeholdskravene. For utendørs elektriske skap, elektriske skap utendørs eller utvendige elektriske skap, er vanntetting, støvtetting, korrosjonsbestandighet og temperaturkontroll avgjørende. Vanlige løsninger inkluderer bruk av utendørs værbestandige kabinetter, elektriske kabinetter i GRP og konfigurering av klimakontrollerte-skap eller kontrollpanel AC-enheter.

 

Skapstrukturen skal lette transport og installasjon, og løfteinnretninger eller bevegelige konstruksjoner kan utformes i henhold til faktiske behov. Dørdesign må balansere forsegling og enkel betjening, og dørlåsesystemet skal oppfylle sikkerhetsstyringskrav, for eksempel konfigurering av nøkler for elektriske bokser, universelle skapnøkler eller elektriske skapnøkler.

 

For utendørs langtidsdriftsutstyr som trafikksignalkontrollerskap og trafikkkabinetter, er stabiliteten til kabinettstrukturen og miljøtilpasning grunnleggende for å sikre pålitelig systemdrift.

 

 

Komplett og standardisert teknisk dokumentasjon er en uunnværlig del av el-skapdesign. I tillegg til skjematiske diagrammer, layoutdiagrammer og koblingsskjemaer, bør det også leveres en komponentliste, en terminalnummertabell, en hovedmaterialstatistikktabell og en hjelpemateriellliste. Denne informasjonen tjener ikke bare produksjons- og innkjøpsstyring, men gir også grunnlag for senere drift, vedlikehold og kostnadsregnskap.

 

I ikke-standardkonstruksjoner eller tilpassede skapdesigner bør relevante deltegninger tegnes i henhold til mekaniske designkrav, og krav til maskineringsnøyaktighet og montering bør være klart definert. Denne prosessen er spesielt viktig for svært tilpassede prosjekter som kontrollpanelskap og PLS kontrollskap.
 

 

El-skapdesign er ikke en enkel superposisjon av enkeltdisipliner, men en omfattende refleksjon av elektriske, strukturelle, teknologiske og feltapplikasjonsaspekter. Enten det er et innendørs el-kontrollskap eller et utendørs el-skap, påvirker designkvaliteten systemets sikkerhet, stabilitet og vedlikeholdsevne direkte. Å mestre de grunnleggende kravene ovenfor er en grunnleggende kompetanse som personell som er engasjert i elektrisk automasjon og design av kontrollsystemer, må ha, og er også en viktig forutsetning for å oppnå prosjektleveranse av høy-kvalitet.