Модулни шкаф-системи за електроапаратура

ЕлектроенергетикаСп. Енерджи ревю - брой 2, 2022 • 30.03.2022

С модулна система проектантът, интеграторът и крайният потребител имат свободата да асемблират както силно опростени, така и сложни конфигурации

Модулните шкафове за електроапаратура включват дискретни скрити панти, осигуряващи по-високо ниво на естетичност

Конструкцията на модулните шкаф-системи дава възможност за добавяне на релси, което позволява приплъзването на монтажната плоча от предния, задния или страничните отвори на шкафа

Модулните свободно стоящи шкафове за електроапаратура предлагат редица ключови предимства в сравнение с традиционните монолитни шкафове. Често тези преимущества се пренебрегват или заради погрешната представа за по-високи разходи, или заради нежелание за промяна, или просто поради липса на информираност относно възможните ползи, които могат да донесат модулните решения.

Силата (в буквален и в преносен смисъл) на модулните шкафове се крие в рамката им, която се състои от метални форми със серия от отвори, разположени на стандартизирани разстояния, позволяващи монтажа на аксесоари във вътрешността им, без да е необходимо допълнително пробиване или заваряване. Възможно е съединяването на няколко рамки (странично, гръб в гръб, страна към гръб, горна страна към долна страна и т. н.), което дава възможност за реализирането на безброй конфигурации. Това ниво на гъвкавост е комбинирано с лекота на експлоатация. За сравнение, традиционните монолитни шкафове представляват огънати метални листове, съединени със заваръчни шевове, което обуславя много трудното внасяне на изменения, и то чрез използването на скъпоструващи производствени техники.

Въпреки разликите в методите на конструиране, повечето от основните функции на модулните и на монолитните шкафове са еднакви. И двата вида системи служат за защита на персонала от електрическото оборудване, както и за предпазване на електроапаратурата от влиянието на условията на околната среда. Всеки от двата типа шкафове за електроапаратура може да бъде сертифициран по съответните стандарти, за да предостави специфичен клас на защита. Докато с това основното предназначение на монолитните шкафове се изчерпва, то модулните системи предлагат още. С модулна система проектантът, интеграторът и крайният потребител имат свободата да асемблират както силно опростени, така и сложни конфигурации.

 

Основни разлики

Физическите разлики между модулните и монолитните табла предоставят на първите явни предимства. За най-опростените монолитни шкафове се използва самозалепващо се лентово уплътнение, докато при модулните шкаф-системи по периметъра на рамката се поставя пяна, която елиминира риска от оставяне на процепи. Някои производители на монолитни табла последваха тенденцията и вече също използват уплътняваща пяна.

На практика за вратите на всички монолитни шкафове се използват непрекъснати (piano) панти. Затварянето се осъществява чрез множество скоби по периметъра на вратата или чрез 3-точкова затваряща система. Модулните шкафове за електроапаратура включват дискретни скрити панти, осигуряващи по-високо ниво на естетичност. Дизайнът на модулните шкафове дава възможност за регулиране на застопоряването на вратата, което позволява на някои производители да предлагат 4-точкови затварящи системи.

Всеки обикновен шкаф за електроапаратура, изработен от въглеродна стомана, следва да бъде боядисан с цел защита от корозия. Обикновено се избира прахова боя, осигуряваща твърдо и издръжливо покритие. Полагането на допълнителен грунд чрез електрофореза повишава нивото на защита на рамката на модулните шкаф-системи. Тази двукомпонентна комбинация от грунд и прахова боя гарантира максимална устойчивост на корозия и издръжливост.

Най-често модифицираният компонент – монтажната плоча, се различава при двата типа шкафове за електроапаратура както по конструкция, така и по лекота на употреба. Монолитните шкафове обикновено са изпълнени от боядисана стомана и са конструирани с L-образен ръб по периметъра за допълнително подсилване.

Модулните шкафове, изработени в повечето случаи от поцинкована стомана, позволяват по-лесен монтаж, без риск от надраскване на боята. Те могат да са с С-образен ръб, позволяващ по-лесно манипулиране и осигуряващ по-голяма здравина.
Дизайнът на модулните шкаф-системи дава възможност за добавяне на релси, което позволява приплъзването на плочата от предния, задния или страничните отвори на шкафа. Това спестява време и повишава нивото на безопасност в сравнение с техниката за инсталиране на монолитните шкафове – полагането им на земята на задната им страна и повдигането на плочата с кран или мотокар.

Конструкцията на модулните шкафове осигурява възможност за по-голям отвор и съответно за по-голяма монтажна плоча в сравнение с монолитните шкафове. Също така, тъй като модулните шкафове могат да бъдат поръчани без специална камера в основата им, предназначена за навлизането на кабелите, големината на монтажната плоча може да бъде увеличена допълнително.

Възможността за лесно премахване на вратата, страничните панели и други компоненти осигурява по-добра достъпност и по-висока точност при модификации. Вътрешната повърхност на вратата обикновено е подсилена с пластина с множество отвори, която предоставя допълнителна монтажна площ. Стандартните готови за експлоатация монолитни шкафове предлагат възможност единствено за поставяне на джоб за документи от вътрешната страна на вратата.
В допълнение към вече споменатата възможност за съединяване на шкафове и лесно добавяне на аксесоари рамката на модулните системи предлага повече опции по отношение на вратата. Могат да бъдат конфигурирани решения с няколко по-малки врати на лицевата страна на шкафа, като бъдат добавени и хоризонтални и вертикални разделители, обособяващи например сегментите за високо и ниско напрежение.

Модулните шкаф-системи предлагат и други предимства освен физическите характеристики. Тези преимущества може да не са толкова явни, но са също толкова реални. Производствената среда вече не се характеризира единствено с оборудване, проектирано само с идеята да функционира. Съвременните дигитални технологии създадоха условия, в които чистотата и естетиката в производствената среда са също толкова важни, колкото ергономичността и надеждността. Проектантите преминаха към по-нови дигитални технологии за управление и автоматизация, но някои продължават да използват шкафове с дизайн от миналия век, поради което крайният продукт също изглежда остарял. Модулните шкафове за електроапаратура, със скритите си панти на вратата и естетичните си затварящи механизми, предлагат външен вид, който е съвместим в по-голяма степен с по-новите технологии.

Гъвкавостта, която предоставят модулните шкаф-системи, дава възможност за по-лесни модификации. Процесът на проектиране е по-гладък със стандартни, готови за експлоатация аксесоари. Цялостният процес на проектиране е също и много по-лек – грешките, допуснати на ранен етап могат да бъдат коригирани, а измененията на по-късен етап могат да бъдат внедрени много по-лесно в модулната платформа.

 

Погрешни представи

Модулните шкаф-системи се приеха в почти всеки индустриален сектор, но все още съществуват някои погрешни представи за тях. Едно от тях е това, че те не предлагат същата здравина като монолитните шкафове. Това погрешно схващане произтича от факта, че стените на модулните шкафове са по-тънки от тези на монолитните. Здравината на модулните шкафове обаче идва от рамката, а не от стените им. Натоварването, което се оказва върху шкафа от тежестта на инсталираната електроапаратура, се прехвърля върху вертикалните елементи на рамката.

Друго погрешно схващане е, че за сглобяването на един модулен шкаф се изисква поръчването на множество компоненти. Това не е вярно, тъй като модулните шкафове включват два елемента с различни фабрични номера – основната рамка (с включена монтажна плоча) и страничните панели. Аналогичен монолитен шкаф също изисква доставката на компоненти с два различни фабрични номера – основния корпус и монтажната плоча.
Разпространено е и мнението, че сглобяването на модулните шкаф-системи изисква много усилия. Макар наистина да са необходими усилия, те са минимални за базова система. Колкото по-сложна е конфигурацията, толкова по-големи усилия трябва да се положат, но инсталирането на аксесоарите може да бъде извършено от персонал, който не е преминал специализирано обучение. За разлика от това, модификацията на един модулен шкаф за електроапаратура налага използването на много по-сложни техники – рязане, заваряване, огъване и др.
Не на последно място, мнозина смятат, че модулните шкаф-системи са по-скъпи. Стандартните цени на базовите системи са сравними с тези за монолитните шкафове. Освен това съществуват много скрити разходи, които се редуцират, когато се отчете целият жизнен цикъл на шкафа.

 

Разходи за придобиване

Когато се отчитат разходите за придобиване на шкаф или шкаф-система, следва да се отчетат всички етапи на проектиране, както и процесът на поръчка. Колкото по-лесно може да бъде конфигурирана и доставена една шкаф-система, толкова по-ниски ще са разходите за придобиването й.
При традиционните монолитни шкафове проектантите трябва много внимателно да дефинират обхвата на дейностите и тази информация следва да се подаде на производителя на шкафа. Той, от своя страна, трябва да определи дали обхватът на дейностите ще съвпадне с неговите производствени процеси. Ако обхватът не е добре дефиниран, ще се наложи правенето на допуски и започването на диалог относно дизайна на шкафа. Дори ако обхватът е напълно ясен, все още има голяма вероятност производителят на шкаф-системата да поиска отстъпки от проектанта във връзка с ограничения във възможностите за производство. При успешен диалог крайният резултат в повечето случай е специализирана конфигурация с много дълъг срок на доставка.

Модулните шкаф-системи предлагат на проектанта възможност за създаване на специални конфигурации с помощта на стандартни каталожни елементи. Съвместимите решения са обект на предварителен инженеринг, което може да елиминира необходимостта от комуникация с производителя на шкафа. Вероятността тези стандартни части да бъдат в наличност е много по-голяма, което съкращава срока на доставка в значителна степен.

 

Оперативни разходи

Модулните решения дават възможност за реализиране на спестявания на оперативни разходи, свързани с труда по отношение на поддръжката, по-висока ефективност поради съкратени производствени прекъсвания и опции за по-лесно надграждане.
Регулярната поддръжка на машините и шкафовете за електроапаратура и автоматизация е необходима за осигуряване на нормалното им функциониране.

Непланираните дейности по поддръжка, от друга страна, могат да струват много скъпо на компаниите под формата на загуби в производителността. Гъвкавостта на модулните шкафове ги прави по-лесни за поддръжка и ограничава рисковете от непланирани производствени прекъсвания. Вратите, стените и покривите могат да бъдат отстранени в рамките на няколко минути след възникването на проблем, предоставяйки лесен достъп до инсталираната електроапаратура и опростявайки значително дейностите по поддръжка в сравнение с монолитните шкафове. Тъй като монтажната плоча може лесно да се извади от предната част на модулните шкафове, няма да е необходимо времеемкото поставяне на шкафа по гръб на пода и използването на кран или мотокар. При повреда на един модулен шкаф вследствие на инцидент засегнатата повърхност (страничен панел, врата или покрив) може просто да бъде подменена. Монолитните шкафове не предлагат това ниво на гъвкавост – като минимум ще се наложи отстраняването на всички компоненти от шкафа, изрязване на повредената повърхност и заваряване на нов лист ламарина на нейно място. Ако повредата е достатъчно сериозна, може да се наложи подмяна на целия шкаф.

Производствената среда е динамична и потребностите често се изменят. Ако е необходимо инсталирането на допълнително оборудване и монтажната плоча на един монолитен шкаф е изцяло запълнена, ще се наложи закупуването на нов, по-голям шкаф. Това, разбира се, е придружено от отстраняването на съществуващите компоненти от стария шкаф и инсталирането им в новия. За разлика от това, ако възникне нужда от разширяване на капацитета на едно табло за управление в модулен шкаф, съществуват множество опции за бързо и лесно инсталиране на новата апаратура. Решенията включват инсталиране на частични монтажни плочи, 19-инчови шини и др. Тези опции са стандартни аксесоари за повечето модулни шкаф-системи и могат безпроблемно да бъдат интегрирани в съществуващи конфигурации.

В случая когато планът за надграждане надвишава размера на съществуващия шкаф, но изисква новото оборудване да бъде инсталирано заедно с предишните компоненти, разликата между модулните и монолитните системи също е явна. Ако се използва монолитен шкаф, при тези обстоятелства ще е необходим нов и по-голям такъв. В същата ситуация, но при използване на модулен шкаф, той може да бъде разширен просто чрез присъединяване на нов шкаф към него. Тъй като всички стени на модулните шкаф-системи могат да бъдат премахнати бързо, шкафовете могат да бъдат съединени лесно един към друг в почти безкрайни конфигурации. Тази гъвкавост спестява време, финансови средства и усилия.





ЕКСКЛУЗИВНО


Top