Как выбрать подходящий электротехнический шкаф? 7 ключевых критериев

В системах промышленной автоматизации, низковольтного распределения электроэнергии и управления электротехнические шкафы служат не только для размещения и крепления компонентов. Они также защищают оборудование от пыли, воды и внешних воздействий, обеспечивают удобную организацию внутреннего пространства.

Будь то шкаф управления, распределительный шкаф или уличный электротехнический корпус, правильный выбор влияет на надёжность работы оборудования, удобство монтажа и последующие затраты на обслуживание.

Однако при выборе шкафа недостаточно определить только его высоту, ширину и глубину. Необходимо учитывать условия эксплуатации, степень защиты, материал, конструкцию, теплоотвод и особенности конкретного проекта.

В этой статье рассмотрим семь ключевых факторов, которые помогут инженерам, производителям оборудования и специалистам по закупкам подобрать подходящий электротехнический шкаф.

1. Определите условия установки шкафа

Первый шаг — выяснить, где именно будет установлен шкаф.

Разные условия эксплуатации предъявляют разные требования к защитным свойствам, материалам и конструкции корпуса.

1.1. Установка внутри помещений

Внутренние электротехнические шкафы обычно размещают в электрощитовых, производственных цехах, технических помещениях или рядом с автоматизированными линиями.

Для стандартных промышленных помещений шкафы из углеродистой стали с порошковым покрытием часто обеспечивают оптимальное сочетание прочности и стоимости.

Типичные области применения:

• Шкафы управления ПЛК
• Низковольтные распределительные щиты
• Шкафы управления электродвигателями
• Шкафы управления промышленным оборудованием
• Клеммные и соединительные коробки

1.2. Установка на открытом воздухе

Уличные электротехнические шкафы могут длительное время подвергаться воздействию дождя, пыли, солнечного излучения и перепадов температуры. Поэтому к ним предъявляются дополнительные требования.

При выборе следует обратить особое внимание на степень защиты IP, коррозионную стойкость, уплотнения, отвод тепла и предотвращение образования конденсата.

Рекомендация: для наружной установки недостаточно ориентироваться только на степень защиты IP. Важно также учитывать солнечное излучение, температуру окружающей среды, осадки, коррозионные факторы и условия длительного обслуживания.

2. Выберите степень защиты IP с учётом условий эксплуатации

Степень защиты IP (Ingress Protection) характеризует защиту оболочки от доступа к опасным частям, проникновения твёрдых посторонних предметов и воды.

Распространённые степени защиты электротехнических шкафов:

| Степень защиты | Основные защитные свойства | Типичные условия применения | | --- | --- | --- | | IP54 | Защита от пыли и брызг воды | Обычные промышленные помещения | | IP55 | Защита от пыли и водяных струй | Места с риском воздействия струй воды | | IP65 | Пыленепроницаемость и защита от водяных струй | Запылённые, влажные и некоторые наружные установки | | IP66 | Пыленепроницаемость и защита от сильных водяных струй | Условия с интенсивным воздействием водяных струй |

Важно понимать, что IP65 не означает пригодность шкафа для любых условий эксплуатации на открытом воздухе. Эта степень защиты также сама по себе не гарантирует устойчивость к коррозии, конденсату или ультрафиолетовому излучению.

После выполнения отверстий, установки вентиляторов, кабельных вводов и других изменений итоговая степень защиты шкафа может измениться.

Поэтому требуемую степень IP следует определять на основе места установки, условий окружающей среды и требований проекта.

3. Подберите подходящий материал корпуса

Материал корпуса влияет на прочность конструкции, коррозионную стойкость, массу, стоимость изготовления и срок службы.

Для промышленных электротехнических шкафов часто используют углеродистую сталь, нержавеющую сталь и алюминиевые сплавы.

| Материал | Основные особенности | Области применения | | --- | --- | --- | | Углеродистая сталь с порошковым покрытием | Высокая прочность, сравнительно доступная стоимость | Обычные промышленные распределительные шкафы и шкафы управления | | Нержавеющая сталь AISI 304 | Хорошая коррозионная стойкость во многих условиях | Влажные помещения, отдельные участки пищевого производства | | Нержавеющая сталь AISI 316 | Более высокая стойкость в ряде агрессивных сред, в том числе содержащих хлориды | Химическая промышленность, отдельные прибрежные условия | | Алюминиевый сплав | Небольшая масса, удобство обработки | Корпуса оборудования с требованиями к снижению массы |

Для большинства стандартных промышленных помещений шкаф из углеродистой стали с порошковым покрытием является распространённым и экономичным решением.

Если оборудование будет постоянно работать во влажной или коррозионно-активной среде, стоит дополнительно рассмотреть нержавеющую сталь или другие подходящие материалы.

После выбора материала необходимо определить толщину листа, тип поверхностной обработки и антикоррозионную защиту с учётом условий эксплуатации.

4. Определите размеры шкафа и полезное внутреннее пространство

Габариты электротехнического шкафа обычно указывают как высоту (H), ширину (W) и глубину (D), как правило, в миллиметрах (мм).

При выборе важны не только внешние размеры, но и доступное внутреннее пространство для установки компонентов, прокладки кабелей и обслуживания.

Например, внутри шкафа управления могут размещаться:

• Автоматические выключатели и контакторы
• ПЛК и модули управления
• Промежуточные реле
• Источники питания
• Клеммные блоки
• DIN-рейки и кабельные каналы
• Вентиляторы и другие принадлежности

Прежде чем окончательно определить размеры корпуса, рекомендуется подготовить предварительную компоновку на основе электрической схемы и расположения оборудования.

Необходимо также проверить допустимые расстояния между компонентами, условия охлаждения, радиусы изгиба кабелей и размеры монтажной панели.

Рекомендация: не выбирайте корпус исключительно по габаритам размещаемого оборудования. Учитывайте пространство для монтажа, подключения проводов, вентиляции и технического обслуживания. Резерв для будущего расширения следует предусматривать в соответствии с задачами проекта.

5. Выберите конструкцию в зависимости от способа монтажа

По способу установки промышленные электротехнические шкафы обычно делятся на настенные и напольные.

5.1. Настенные электротехнические шкафы

Настенные шкафы часто применяют в компактных системах управления, при небольшой массе оборудования или ограниченном пространстве.

Типичные примеры — небольшие шкафы управления ПЛК, клеммные коробки и шкафы управления отдельными машинами.

Их преимущество — компактность и возможность экономить площадь пола.

5.2. Напольные электротехнические шкафы

Напольные шкафы подходят для систем с большим количеством компонентов, крупногабаритным оборудованием или значительным объёмом кабельных соединений.

Распространённые применения:

• Низковольтные распределительные шкафы
• Шкафы промышленной автоматизации
• Шкафы управления электродвигателями
• Шкафы управления частотными преобразователями

При выборе напольного шкафа необходимо учитывать цоколь, несущую способность, направление открывания дверей, а также верхний или нижний ввод кабелей.

Кроме того, в зависимости от места установки и потребностей обслуживания можно выбрать однодверную, двухдверную или модульную конструкцию.

6. Учтите охлаждение и защиту от конденсата

Во время работы электрические компоненты выделяют тепло.

Если тепло недостаточно отводится из шкафа, температура внутри повышается, что может отрицательно влиять на срок службы и надёжность оборудования.

Распространённые способы управления температурой:

• Естественный теплоотвод
• Вентиляторы и фильтровентиляционные системы
• Шкафные теплообменники
• Кондиционеры для электротехнических шкафов
• Обогреватели и устройства предотвращения конденсации

Выбор решения зависит от тепловыделения оборудования, температуры окружающей среды и необходимой степени защиты корпуса.

Например, в регионах с холодным климатом перепады температуры и изменения влажности могут создавать риск образования конденсата.

В таких условиях помимо подходящих уплотнений могут потребоваться шкафные обогреватели, термостаты, гигростаты или другие средства контроля конденсации.

Следует учитывать, что вентиляционные отверстия и вентиляторы могут влиять на исходную степень защиты IP. Поэтому требования к герметичности и охлаждению необходимо рассматривать совместно.

7. Проверьте стандарты и требования к индивидуальному изготовлению

При выборе промышленного электротехнического шкафа следует учитывать применимые стандарты и технические требования конкретного проекта.

Основные нормативные документы:

IEC 60529

Устанавливает классификацию и требования, относящиеся к степеням защиты оболочек (код IP).

IEC 62208

Устанавливает общие требования к пустым оболочкам, предназначенным для низковольтных комплектных распределительных устройств и устройств управления.

IEC 61439

Содержит требования к низковольтным комплектным распределительным устройствам и устройствам управления.

Важно: пустой корпус и готовое комплектное электрооборудование — разные объекты оценки. Соответствие пустого корпуса стандарту IEC 62208 не означает автоматического соответствия готового комплектного устройства стандартам серии IEC 61439.

Для нестандартных проектов может потребоваться изготовление шкафа по чертежам заказчика, включая:

• Нестандартные размеры
• Особую толщину листового металла
• Индивидуальную монтажную панель
• Отверстия и вырезы в дверях
• Кабельные вводы и отверстия
• Специальную обработку поверхности
• Изменённую внутреннюю конструкцию

Поэтому при закупке рекомендуется заранее направить поставщику подробные технические требования и конструкторскую документацию.

8. Контрольный список для выбора и заказа электротехнического шкафа

Перед отправкой запроса поставщику подготовьте следующую информацию:

| Параметр | Что необходимо указать | | --- | --- | | Условия установки | В помещении / на открытом воздухе | | Размеры шкафа | Высота × ширина × глубина (мм) | | Материал корпуса | Углеродистая сталь / нержавеющая сталь 304 / 316 / другое | | Степень защиты | IP54 / IP55 / IP65 / IP66 и др. | | Способ монтажа | Настенный / напольный | | Конструкция дверей | Одна дверь / две двери | | Толщина металла | В зависимости от конструкции и нагрузки | | Обработка поверхности | Порошковое покрытие / шлифовка / другое | | Индивидуальные требования | Отверстия, монтажная панель, кабельные вводы и др. | | Количество | Образцы или объём партии | | Техническая документация | Габаритные чертежи, схемы компоновки, производственные чертежи |

Чем полнее исходные данные, тем проще поставщику оценить возможность изготовления, условия поставки и точную стоимость.

9. Заключение: как выбрать подходящий электротехнический шкаф?

При выборе шкафа необходимо учитывать условия установки, степень защиты, материал, размеры, конструкцию, отвод тепла и применимые стандарты.

Для обычных промышленных помещений шкафы из углеродистой стали с порошковым покрытием часто являются экономичным решением. Для влажных, коррозионно-активных или сложных наружных условий особое значение приобретают материал, защитная конструкция и устойчивость к окружающей среде.

При закупке рекомендуется сначала определить назначение оборудования и условия эксплуатации, затем спланировать размещение внутренних компонентов и подобрать конструкцию и размеры шкафа. Окончательный выбор следует делать на основе чертежей и технических требований проекта.

О компании KOOMEN

KOOMEN оказывает поддержку в поставке электротехнических шкафов, низковольтных электрических компонентов и решений для систем распределения электроэнергии и управления.

С учётом требований заказчика мы помогаем уточнить технические характеристики шкафов, подобрать продукцию и организовать закупку изделий по индивидуальным требованиям.

Если вам нужен поставщик электротехнических шкафов, направьте нам размеры, материал, требуемую степень защиты, чертежи и количество изделий для уточнения предложения и расчёта стоимости.

Посмотреть электротехнические шкафы KOOMEN