Поддержание температуры в электрощите. Обзор методов

Для большинства домашних щитков эта статья неактуальна – там температура не играет рояли, и её понижение или повышение лишь немного влияет на уставки автоматических выключателей. Они могут выключиться чуть позже или раньше, подробнее я писал в этой статье – Что будет, если нагреть автомат?

Но есть щитки, где температура не должна выходить за пределы. Например, если это уличный щит учета, и в нем стоит прибор учёта или другая электроника типа модема. Если ударит мороз (не смотря на глобальное потепление), вся электроника может начать глючить. Не буду много распространяться, от чего это может происходить – может образоваться конденсат, а может, электроны станут вялыми, и им будет нужен генератор активных электронов NRG.

Возьмем выше. Существуют производственные линии, сбой в работе которых приводит к убыткам в миллионы рублей в час. И там идут на многое, чтобы устранить сбои, в том числе из-за температуры.

В статье я разобью электрощиты на две условные группы – на бытовые (которые нужны только в жилых целях) и промышленные (которые работают в производственных, то есть в коммерческих целях).

Конечно, оборудование, а также условия его работы и установки часто бывают индивидуальны, но в статье я приведу несколько характерных случаев, когда нужен контроль за тепловым режимом.

А читателей приглашаю в комменты – наверняка ваш коллективный опыт больше моего.

Подогрев бытового щита

Такая задача стоит, когда щит с чувствительной электроникой установлен на улице или в неотапливаемом помещении и большими перепадами температуры. Электроника – это может быть GSM модем, электронный счетчик, любой контроллер. Речь не идёт о подогреве до +25°С. Нужно хотя бы, чтобы температура не опускалась ниже +5°С.

СамЭлектрик.ру в социальных сетях:




Подписывайтесь! Там тоже интересно!

Тут на выручку приходит ТЭН с термостатом. Термостат может быть отдельным, или в составе единого устройства с ТЭНом.

Отдельно ТЭН в паре с термостатом показан в статье моего читателя про Трехфазный щит для дома. Фото оттуда:

Трехфазный ГРЩ с УЗО и реле напряжения

Нагреватель стоит внизу шкафа – таким образом, чтобы теплый воздух поднимался вверх (естественная циркуляция, или конвекция). Термостат видно на стене шкафа слева.

Нагреватель по факту это резистор мощностью несколько десятков ватт. Иногда ставят лампочку накаливания на 25 или 40 Вт.

Кому нужно, ищите на сайтах обогреватели на ДИН-рейку. Они есть со встроенными термостатами и даже вентиляторами, для принудительной конвекции.

Охлаждение бытового щита

как правило, не требуется, ведь их ставят или в жилом помещении, или в тени. Или если там не установлена мощная полупроводниковая электроника. Но это уже промышленное оборудование, а там другие критерии отказоустойчивости и другие ценовые диапазоны.

Подогрев промышленного щита

Подогрев в этом случае ничем не отличается, разве только сделан более профессионально. Термостат или датчик температуры управляет включением обогрева и конвекции теплого воздуха. Устанавливаются системы в шкафах управления, которые содержат контроллер и ЖК дисплеи. То и другое может тормозить при некомфортных температурах. Важно, что силовая электроника всегда в таких случаях установлена отдельно от слаботочной.

Охлаждение промышленного щита

Это самая обширная тема, т.к. охлаждение – очень актуально для силовой электроники, схем питания и преобразования. И самое первое, что используют для охлаждения – вентилятор. Важно, чтобы это была не вытяжная, а только приточная вентиляция! Это важно для контроля места поступления воздуха в шкаф – там можно поставить и регулярно чистить фильтр. А выходит воздух через щели, которых в любом шкафе предостаточно.

Иногда делают воздуховоды и воздухозаборники из соседнего помещения или с северной стороны здания, если воздух в помещении, где стоит охлаждаемый щит, недостаточно свеж.

Коллеги, если в вашей электронике стоит вентилятор (кулер) – крайне рекомендую поставить примерно такой термостат (термореле), как на фото!

Термостат. НО контакты, замыкаются при повышении температуры выше уставки

Установите его порог включения примерно на 30..35 градусов, и будет вам счастье! Пример, как я установил такой термостат в шкаф сплайсера раската бумаги гофроагрегата:

Термостат внутри шкафа, заведен в цепь питания вентилятора

Поближе:

Плюсы установки термореле

✨ тишина, когда не жарко. Впрочем, для гофроарегата понятие “тишина” совсем не актуально.

✨ меньше пыли в электрошкафу = меньше отказов и времени на техобслуживание,

✨ в “холодное” время года не надо чистить фильтр,

✨ экономия ресурса вентилятора и электроэнергии. Понятно, что про экономию электроэнергии говорить смешно, когда за минуту данная линия потребляет больше, чем частный дом за год.

Минусы:

– нужно немного времени и денег на переделку,

– повышается риск перегрева оборудования из-за снижения надёжности и человеческого фактора.

Единственное пожелание – предстоит подобрать производителя термореле покачественней!

Как изменилась схема:

Схема питания вентилятора с термореле

Как понизить уровень пыли

У нас очень пыльное производство, и чтобы было нормальное охлаждение без попадания пыли в шкаф, мы сделали во всех шкафах так.

Поставили на шкаф один вентилятор, который закачивает воздух через фильтр. Фильтр меняем каждую смену.

В результате в шкаф попадает только чистый воздух. И даже если пыль как-то попадает, она тут же выдувается.

Что думаете? Используете такие полезные штуки?

Бустерные варианты охлаждения промышленных электрошкафов

В дорогом пром.оборудовании часто используют кондиционеры, когда добиться охлаждения воздухом по тем или иным причинам проблематично. Кондиционер дует холодным воздухом на частотники и контроллеры. Минус такого варианта – кроме того, что тоже нужно чистить фильтры, необходимо следить за конденсатом, который так и норовит затечь под шкаф или в шкаф.

Также есть устройство – продвинутая версия кондиционера – чиллер. В нём охлаждаемая/охлаждающая жидкость (если придумать новое слово, “холодоноситель”) охлаждается “на стороне”, а потом прокачивается через шкафы и обдувается вентилятором. В простейшем случае используется очищенная вода.

Чиллер (охлаждающая установка) ВМТ-12. Справа – бак с водой, которая охлаждается до +10С и прокачивается насосом по трубам через электрошкафы

Как бывает неправильно сделано охлаждение промышленного щитка

Производители часто не обращают внимание на правильность установки вентилятора. Несколько раз встречал, когда в новых производственных линиях вентилятор дул наоборот – выдувал (выкачивал) воздух из шкафа, причём через фильтр! Похоже на маразм, но так и есть – через все щели при этом в шкаф закачивалась пыль. Всё, что нужно было сделать повернуть вентилятор другой стороной. Почему так было неправильно сделано – до сих пор загадка.

В другом шкафу (WebTrol), начинённом под завязку частотниками, блоками питания и контроллерами, был установлен кондиционер, но шкаф регулярно перегревался. Оказалось, что кондиционер был расположен неправильно – внизу шкафа, где и скапливался холодный воздух. Стоило установить дополнительный вентилятор, который дул снизу вверх (или наоборот, неважно), и после этого шкаф начал охлаждаться равномерно.

Охлаждение двигателей

Это тема, заслуживающая отдельной статьи, но скажу тут несколько слов. В асинхронных двигателях на заднем конце вала обычно имеется крыльчатка, благодаря которой двигатель охлаждается. Всё работает до тех пор, пока не вмешиваются два фактора – работа от частотника на пониженных оборотах и работа в горячих условиях (высокая температура окружающей среды). Самое тяжёлое – когда два этих фактора встречаются вместе.

Пример – двигатель установлен в закрытом шкафу:

Двигатель с плохими условиями охлаждения

Но это полбеды. Посмотрите откуда берёт воздух крыльчатка? Положение усугубляется тем, что через лист металла – барабан с температурой более 300 °С, который вращается от этого движка. А двигатель питается от частотника на пониженных оборотах. Немецкие проектировщики, они такие)))

После того, как двигатель перемотали в очередной раз, просто около крыльчатки сделали прорезь для захвата холодного воздуха, и двигателю резко полегчало.

А вот, как говорится, и смех, и грех:

Советский токарный станок после капремонта. Крыльчатка крутится, но почему же нет никакого охлаждения?

По двигателям, их охлаждению, и как от этого зависит механическая мощность, запланировал статью.

Как говорится, подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить!

Всем мира!

Понравилось? Поставьте оценку, и почитайте другие статьи блога!

(2 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Загрузка...