Industrial Control Panel Environmental Desi
Postado por Adelle Webber sobre
Ambientes do Painel de Controlo Industrial
Numerosas considerações vão para projeto do painel de controle elétrico. As condições ambientais no local da instalação são uma das questões mais críticas.
- Indoor
- Ao ar livre
- Remoto
- Controle de umidade
- Materiais corrosivos
- Páginas de água/óleo
- Pó / sujeira
- Pó / sujeira soprada pelo vento
- Fibras/linha
- Neve/gelo/carro/trenófila
- Calor/Frio
- Contato acidental
- Lavagens
- Submersão
A lista continua, mas você entendeu. Há muitas variáveis a considerar ao escolher o próprio gabinete. As associações de padrões fornecem diretrizes para a classificação e o design de controle do gabinete.
- ANSI - Instituto Nacional Americano de Normas
- CSA - Associação Canadense de Normas
- CE - Conformite Europeene
- EEMAC - Associação de Fabricantes Elétricos/Eletrônicos do Canadá
- EIA - Associação das Indústrias Electrónicas
- FCC - Comissão Federal de Comunicações
- IEEE - Institute of Electri
- IEC - Comissão Electrotécnica Internacional
- SAE - Sociedade Internacional de Engenheiros Automotores
- Conselho Conjunto da Indústria
- NEMA - Associação Nacional dos Fabricantes de Eletricidade
- NFPA - Associação Nacional de Protecção contra Incêndios
- UL - Underwriters Laboratories Inc.
Como é que o armário escolhe projeto interno de impacto?
A classificação NEMA, UL e CSA é um gabinete para uso interno ou externo é um gabinete razoavelmente padrão para controles elétricos.
A dissipação de calor é uma consideração significativa para os painéis de controle elétrico.
Uma das considerações significativas para os painéis elétricos é a dissipação do calor dos componentes eletrônicos e da fiação. Se você não está familiarizado com o controle térmico industrial, um bom exemplo é um computador portátil. Com a maioria das marcas, você vai sentir o calor da bateria e mais ainda se ela estiver conectada ao carregador.
A própria bateria emite calor devido às alterações químicas e ao fluxo de corrente na bateria. Quando ligado a um carregador, há mais corrente a fluir para a bateria e a funcionar a electrónica que emite calor.
Num portátil, o transformador que baixa a tensão de 120 V para 5-9 Volts para fazer funcionar a electrónica está fora do dispositivo como parte do cabo. O bloco de plástico que contém o transformador que faz parte do cabo também emite calor.
Computadores de mesa e outros dispositivos que se conectam diretamente em uma tomada de parede, mas funcionam em dispositivos eletrônicos inferiores necessários ventiladores embutidos para dissipar o calor do transformador. Muitos laptops têm ventiladores muito pequenos para ajudar na dissipação de calor.
O painel de controle típico, repleto de circuitos, comutadores, relés ou dispositivos PLC, requer uma séria consideração para a dissipação de calor. Não se esqueça dos motores e transformadores.
O tipo de painel que protege do ambiente externo pode restringir a circulação de calor e ar dissipação. Isto também pode levar à formação de humidade nos componentes a partir da humidade.
Os painéis de controle estão em todos os tipos de ambientes.
Poderia não ser um desafio projetar componentes e fiação em um painel de controle se houvesse apenas uma variável. Quando um painel está localizado no exterior exposto às condições meteorológicas, bem como proteger contra elementos não naturais como seres humanos e animais, torna-se difícil.
A panel has to protect humans and animals from coming into
Verões e Invernos
A definição de proteção de verão muda com as localizações geográficas. O verão no Canadá é muito diferente do que na Flórida. Painéis de controle de imagem acima do círculo norte no Alasca controlando o oleoduto e a produção de petróleo em comparação com os da Arábia Saudita ou Iraque. A mesma função para os sistemas de controle que estão alojados dentro dos painéis, mas variáveis de projeto bastante diferentes.
O ambiente de materiais perigosos nas linhas de processo petroquímico ou o vento e o pó do deserto ou os incêndios petrolíferos? E as nevascas e as temperaturas de sub-congelamento? Você entendeu.
Incêndio de petróleo nos campos petrolíferos do Iraque.
As Temperaturas
A temperatura medida de 3-4 pés à volta do exterior do armário é considerada a "temperatura ambiente". A temperatura dentro do gabinete perto do equipamento de controle é considerada a "temperatura do ar ambiente". A diferença entre os dois é uma "espada de dois gumes".
Quando a temperatura está mais fria no exterior e mais quente no interior, a convecção natural pode ajudar a dissipar o calor interno dos componentes. Quando há alta umidade, o ponto de orvalho aumenta além da temperatura interna, a umidade pode se formar nas superfícies internas.
Todos sabemos que a humidade e a electrónica não se misturam.
Circulação do ar
Um dos requisitos essenciais para a dissipação de calor de componentes eletrônicos é a circulação do ar. Um invólucro de painel projetado para proteger de elementos externos pode dificultar a circulação do ar interno, levando calor para fora do gabinete. Isto também é válido para trazer ar mais frio para a convecção natural ou circulação.
Uma caixa Hoffman Nema 4X para circuitos de controle elétrico.
Note que não existem respiradouros para introduzir a convecção natural ou forçar a convecção de ar para refrigeração. Os sistemas de controle eletrônico são compactos o suficiente para requerer resfriamento. É possível introduzir ar através de condutos para arrefecimento. Uma localização remota torna isto menos provável.
Localizações internas no chão de fábrica e ao longo das linhas de produção podem criar dores de cabeça de umidade. O aquecimento dos componentes internos não é apenas para temperaturas frias.
A humidade é o verdadeiro inimigo.
A quantidade de ar húmido pode aguentar aumentos com a temperatura. Se você vive num clima tropical e tem uma casa com ar condicionado, muitas vezes você verá umidade fora de suas janelas pela manhã. A umidade do ar frio que está sendo mantida no exterior condensa-se na superfície mais fria das janelas.
It is also why hurricanes can dump so much moisture as rain. The warm air at the surface holding the moisture rise
Componentes elétricos dentro de caixas abaixo do ponto de orvalho
De acordo com a Serviço Meteorológico Nacional
"O ponto de orvalho é a temperatura a que o ar precisa ser resfriado (a pressão constante) para atingir uma umidade relativa (HR) de 100%. Neste ponto, o ar não pode conter mais água sob a forma de gás. Se o ar fosse resfriado, ainda mais, o vapor de água teria que sair da atmosfera na forma líquida, geralmente como neblina ou precipitação".
Em uma caixa elétrica que se forma em excesso de umidade em superfícies planas, causando todo tipo de problemas. A umidade diretamente nos componentes ou circuitos pode causar curtos-circuitos e incêndios - o gotejamento de água das superfícies pode causar curtos-circuitos ainda maiores em disjuntores ou relés.
A corrosão também pode ser um problema uma vez formada, impedindo que os componentes funcionem corretamente. Contatos em relés que não conduzem eletricidade de um contato para outro devido à corrosão podem ser prejudiciais para o circuito de controle.
Dentro dos invólucros do sistema de controle elétrico
A atenuação da condensação nos armários de controlo perto das linhas de produção de alimentos e bebidas cria um ambiente único para a criação de humidade no interior dos armários. Diferenciais de temperatura entre os armários e os equipamentos de processamento vizinhos podem criar condensação no interior do armário.
As linhas de processamento de alimentos e bebidas são frequentemente quentes, contendo muita umidade devido ao processo ou lavagens no final de um turno. Quando a linha de processo está desligada, os circuitos de controlo podem arrefecer dentro dos armários. Qualquer umidade no ar dentro do gabinete pode ser responsável pela condensação nos componentes durante o resfriamento.
Como é que toda a humidade entra nos armários? Mesmo os armários mais fechados são frequentemente abertos para manutenção ou ajustes durante um turno de produção, introduzindo ar quente que transporta muita humidade. À medida que os componentes internos arrefecem até ao ponto de orvalho, a água começa a formar-se nas superfícies.
Prevenir a formação de humidade nos componentes eléctricos
Ambientes internos e externos reagem às diferenças de temperatura e pontos devidos da mesma forma. As regras da física não mudam com recintos internos ou externos.
Existem muitas ferramentas diferentes para ajudar a prevenir danos por umidade dentro de caixas de controle elétrico. Uma vez abordada a variável ambiente e os invólucros da aplicação, os engenheiros de controle elétrico podem então escolher componentes que reduzam o potencial de danos por umidade.
Controles de Temperatura e Umidade para Armários Elétricos.
Termóstatos e hidrostáticos são utilizados para sistemas de controle de gestão térmica industrial dentro de cada recinto. Separados do circuito de controle de processo fechado no gabinete, estes componentes sensores são emparelhados com aquecedores e resfriadores para manter temperaturas e umidade adequadas dentro do gabinete.
Termostatos em sistemas de controlo de armários funcionam como funcionam em sua casa. Quando a temperatura ultrapassa uma temperatura definida, liga um dispositivo de arrefecimento. Quando os dispositivos elétricos são desligados, e o termostato detecta a baixa temperatura de ajuste, ele ligará um aquecedor para evitar que a condensação forme componentes.
Hidrostáticos são utilizados para controlar a humidade relativa no interior dos recintos. Quando sentem a umidade fora dos parâmetros definidos, eles ligarão ou desligarão os aquecedores e dispositivos de resfriamento dentro do invólucro para retornar a uma temperatura e umidade seguras. Os aquecedores controlados pelo termostato ou hidrostato podem assumir muitas formas diferentes. Os aquecedores populares para caixas e circuitos elétricos são projetados especificamente para a finalidade. Pequenos dispositivos de potência que são muito eficientes e não requerem muito espaço ou electricidade. A eficiência vem do tipo de aquecedor e da transferência direta de calor para a área necessária.
Os aquecedores de espaço não são a solução ideal para uma caixa eléctrica. Convecção natural, Os aquecedores por ventilador e por contato direto são mais eficientes. O aquecimento do espaço pode necessitar de aumentar demasiado a temperatura para atingir componentes individuais ou circuitos.
Elementos de aquecimento PTC pode ser usado para este fim. Não só fornecem calor directa e eficientemente aos componentes, como também têm factores de segurança incorporados e muitas vezes não necessitam de um circuito de controlo. Os elementos de aquecimento do PTC estão incorporados em aquecedores de aletas para o natural e aquecimento a ar forçado. Também são utilizadas aletas de alumínio para contato direto com as superfícies. Estes elementos são minúsculos e podem ser utilizados com segurança directamente sobre as superfícies dos componentes.
Flexible e
Refrigeradores Peltier são dispositivos de refrigeração únicos que não requerem freon de outros tipos de refrigeração. O efeito de resfriamento é eletrônico, permitindo que o dispositivo seja colocado em contato direto com as superfícies a serem resfriadas.
Sem refrigerantes ou outro líquido para transmitir o arrefecimento, estes dispositivos são ideais para o arrefecimento de componentes electrónicos. Eles também não requerem grandes quantidades de eletricidade para operar motores ou ventiladores como os sistemas de refrigeração típicos.
Este blog explica mais sobre como funcionam os sistemas de refrigeração Peltier. "Peltier Effect Cooling"
Evaporadores de Condensado PTC são uma solução ideal para os painéis de revestimento para remover o excesso de umidade do ar. evaporador DBK é livre de manutenção, sem necessidade de drenagem. Com uma taxa de evaporação de até 245ml/h ou 8.28 oz/h, o confiável dispositivo PTC faz uma ótima escolha.
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