냉각 산업용 제어 패널 인클로저의 실수

효과적인 인클로저 냉각의 중요성 산업 제어판 설계자는 종종 간과합니다. 이로 인해 구성 요소의 열 부하와 주변 온도의 결합된 효과에 대한 중요성이 충분하지 않은 자연 환기를 특징으로 하는 설계가 이루어집니다. 결과적으로 인클로저는 내부 온도를 권장 수준으로 유지하지 못합니다. 안전하지 않은 온도 수준의 위험은 장비 손상에서 구성 요소 수명 단축, 전면적인 화재에 이르기까지 잘 알려져 있습니다. 이는 인클로저 냉각 시 발생하는 실수를 인식하고 수정하여 최소화할 수 있습니다.

산업용 제어판이 뜨거워지는 이유는 무엇입니까?

패널 내부에서 발생하는 열의 비율과 열이 제거되는 비율은 인클로저 내부의 온도에 직접적인 영향을 미칩니다. 전자 및 마이크로프로세서 기반 장비의 광범위한 사용은 제어 시스템이 더 많은 열을 방출한다는 것을 의미합니다. 열을 발생시키는 것으로 악명 높은 전기 드라이브를 사용하면 상황이 더욱 악화됩니다. 이것은 가능한 한 작은 공간에 모든 구성 요소를 포장하여 재앙을 초래할 수 있는 설계자의 바람과 결합됩니다.

결과

산업용 장비가 작동 온도 범위를 갖는 것은 드문 일이 아닙니다. 산업 환경은 까다로운 것으로 알려져 있기 때문에 제조업체는 운영 측면에서 유연성을 제공해야 하지만 구성 요소마다 다릅니다. 밀도를 위해 포장된 산업용 제어 패널은 곧 열을 축적하여 장비, 특히 전원 공급 장치, 컨트롤러 및 정밀 측정 장치와 같은 민감한 장비를 손상시킬 수 있습니다. PLC와 같은 마이크로프로세서 제어 장치의 위험도 있습니다. 온도가 특정 임계값을 넘으면 오작동하기 시작합니다.

일반적인 실수

작은 실수가 가장 큰 영향을 미치는 경우가 많습니다. 그리고 가변 주파수 드라이브, 전원 공급 장치, 변압기 등과 같은 민감한 장비를 수용하는 것으로 알려진 산업용 제어 패널과 관련하여 실수는 비용이 많이 들 수 있습니다. 이러한 패널은 비용이 많이 들고 고장도 생산성을 저하시킬 수 있습니다. 또한 구성 요소의 효율성이 떨어지거나 결함이 발생하더라도 수정이 이루어질 때까지 전체 조립 라인에 영향을 줄 수 있습니다.

일반적으로 제조업체는 제품 문서에 섭씨 35~40도 범위의 최대 허용 온도 제한을 표시합니다. 이것은 적절해 보일 수 있지만 인클로저 내부의 열 축적으로 인해 온도가 훨씬 더 높아집니다. 이것이 발생할 수 있는 일반적인 예는 VFD가 가열되거나 트립될 때입니다. , 전면적인 발전소 가동 중단을 야기합니다.

다음은 가장 흔한 세 가지 실수로, 이를 바로잡으면 과도한 가동 중지 시간과 수리 비용을 방지하는 동시에 장비의 수명을 향상시킬 수 있습니다.

호환되지 않는 냉각 시스템 선택

제어반이 설치될 산업 환경을 이해해야 합니다. 주변 고온 및 저온 한계를 미리 알고 있어야 하며, 고려해야 할 다른 요소에는 태양 복사에 대한 노출, 습도 수준, 먼지 및 흙과 같은 오염 물질의 존재가 포함됩니다. 일단 알려지면 이 정보를 사용하여 NEMA 등급에 따라 올바른 인클로저를 고안할 수 있습니다.

NEMA 또는 NEMA는 성숙하고 확립된 규제 시스템입니다. 실내 또는 실외 작동을 위한 전기 인클로저에 대한 사양이 있습니다. 제조업체는 일반적으로 NEMA 표준에 따라 인클로저를 설계합니다. 예를 들어 NEMA 1 인클로저는 무공해 실내에서 작동하는 반면 NEMA 4 인클로저는 모든 유형의 날씨 및 물 침투로부터 보호할 수 있습니다.

NEMA 1 및 NEMA 3R 인클로저의 경우 개방 루프 냉각 시스템을 통해 냉각을 유지할 수 있습니다. 온도가 안전 한계 이상으로 상승하는 것을 방지할 수 있는 여과된 팬 패키지. 팬은 환경 조건이 적대적이지 않은 경우 온도를 유지하는 가장 비용 효율적인 기술인 경우가 많습니다. 냉각 팬은 최소 수준의 먼지와 먼지가 존재하는 공칭 주변 온도의 실내에 설치된 인클로저에 매우 효과적입니다.

반면에 인클로저의 등급이 NEMA 유형 4, 4x 또는 12인 경우 오염 물질이 내부 장비와 접촉하는 것을 방지하는 밀폐형 폐쇄 루프 냉각 시스템이 필요합니다.

마지막으로 인클로저가 주변 온도가 최대 한계 미만인 지역에 위치하는 한 공대공 열교환기도 작동합니다. 그러나 주변 온도가 한계에 가까우면 에어컨이 필요합니다. 그렇게 하면 습도 수준이 떨어지는 것과 같은 추가 이점도 얻을 수 있습니다.

습도 및 부식 무시

많은 전기 부품은 과도한 습도 수준에서 고장나는 경향이 있으며 전기 단락이 발생하지 않도록 항상 건조한 환경에 보관해야 합니다. 높은 습도 조건은 공기 중으로 응결시킬 수 있는 에어컨을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 일부 인클로저 공조 시스템은 응축수 증발기를 통해 수분을 처리하여 인클로저 외부로 물이 떨어지는 것을 방지하는 등 현장에서 눈에 띄는 발전이 있었습니다. 동시에 냉각 용량이 높은 장치는 원하는 인클로저 공기 온도를 유지할 수 없으므로 에어컨의 크기가 너무 커서는 안됩니다.

추운 환경에서는 온도가 이슬점 아래로 떨어질 때마다 장비에 물이 응결될 수 있습니다. 이러한 경우 내부 온도를 이 수준 이상으로 유지하기 위해 발열체를 사용해야 합니다.

반면에 해양 지역이나 수처리 공장과 같이 부식성 연기와 액체에 인클로저를 노출시키는 환경이 있습니다. 인클로저의 내부 구성 요소를 보호하려면 오염 물질이 침투할 수 없도록 밀봉해야 합니다. 그러나 액체는 일반적으로 부식성이므로 인클로저의 외부 케이싱에 영향을 줄 수 있습니다. 이러한 현상을 방지하기 위해 구리 튜브 또는 콘덴서 코일에 부식 방지 코팅을 적용할 수 있습니다.

잘못된 냉각 용량 지정

냉각 시스템 유형 NEMA 등급이 결정되면 인클로저의 냉각 용량을 올바르게 선택해야 합니다. 그렇지 않으면 구성 요소의 효율성이 떨어지고 지속적으로 실패할 위험이 있으므로 이는 중요한 단계입니다.

인클로저의 냉각 용량은 구성 요소에서 생성되는 열 부하를 초과해야 합니다. 발생하는 열을 고안하려면 각 구성 요소의 기술 사양을 참조해야 합니다. 구성 요소의 효율성은 1에서 빼야 하며 그 결과는 장치의 정격 전력과 곱해야 합니다.

마지막으로 주변 온도와 태양 복사원으로 인해 인클로저 벽을 통해 전달되는 열을 고려하여 열 부하를 계산해야 합니다. 디지털 온도 관리 계산기는 정확한 값을 제공하여 가장 경제적인 인클로저를 선택할 수 있도록 하기 때문에 이 문제를 해결하는 가장 좋은 방법입니다.

모범 사례

산업용 제어 패널을 설계하고 냉각 요구 사항을 평가할 때 고려할 수 있는 몇 가지 모범 사례가 있습니다.

미리 계획

열 관리 시스템이 장기적인 고려 사항으로 설계되면 제어 패널 내부의 모든 전기 구성 요소를 안전한 온도 수준으로 유지하여 오래 지속되는 이점을 제공할 수 있습니다. 인클로저와 함께 구성 요소를 배치하는 동안 민감한 전자 장치를 냉각 공기 흡입구 가까이에 배치해야 합니다. 향후 확장을 위해 항상 여유 공간을 남겨 두어야 합니다. 그렇지 않으면 섬세한 구성 요소 밀도 균형이 깨져 냉각 시스템을 교체해야 할 수 있습니다.

환경 평가

확실히 인클로저 내부에 배치될 구성 요소가 대부분의 열을 발생시키는 원인이 됩니다. 그러나 주변 온도는 인클로저 냉각 측면에서 중요한 역할을 합니다. 인클로저를 설계할 때 모든 외부 요인을 고려해야 합니다.

• 주변 온도
• 진동
• 오염 물질
• 부식성 물질

유지 관리 계획

제어판을 설치하고 그대로 두는 것은 올바른 방법이 아닙니다. 이상적으로는 사전에 필요한 모든 판독값과 경보를 작업자에게 제공할 수 있는 예측 유지보수 메커니즘이 있어야 합니다. 이를 통해 공장 관리자는 적시에 수리하여 달성한 유지 보수 활동과 수명을 추적할 수 있습니다.

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