Een elektrische behuizing ziet er misschien uit als een eenvoudige metalen doos, maar het kiezen ervan is zelden eenvoudig. Het is zijn taak om elektrische apparatuur te beschermen, onbedoeld contact met spanningvoerende onderdelen te voorkomen en het systeem betrouwbaar te laten werken in de beoogde omgeving.
Een kleine schakelkast voor binnenshuis en eenelektrische behuizing voor buitengeconfronteerd met zeer uiteenlopende omstandigheden. Mogelijk heeft u alleen bescherming nodig tegen stof en druppelend water. De andere moet mogelijk bestand zijn tegen regen, zand, sterk zonlicht, vochtigheid, zoute-beladen lucht en grote temperatuurschommelingen.
Om deze reden mogen behuizingen niet alleen op uiterlijk worden geclassificeerd. Hun installatieomgeving, constructie, materiaal, beschermingsgraad, interne uitrusting en onderhoudsvereisten zijn allemaal van belang.
1. Elektrische behuizingen voor binnenshuis
Binnenbehuizingen worden gebruikt in fabrieken, commerciële gebouwen, onderstations, datacenters en andere gecontroleerde locaties. Ze beschermen componenten tegen onbedoeld contact, vallend vuil, stof en beperkte hoeveelheden vocht.
Veel voorkomende toepassingen zijn onder meer:
- Besturings- en automatiseringskasten
- Relais- en beveiligingspanelen
- Laag-verdeelkasten voor laagspanning
- Transformatorbehuizingen voor binnen
- Meet- en communicatiekasten
Binnen betekent niet noodzakelijkerwijs schoon of droog. Een behuizing die in een staalfabriek, kelder of verwerkingswerkplaats is geïnstalleerd, kan nog steeds te maken krijgen met geleidend stof, olie, condensatie of chemische dampen. De werkomgeving moet daarom worden beoordeeld voordat het beschermingsniveau wordt geselecteerd.
2. Elektrische behuizingen voor buiten
Eenelektrische behuizing voor buitenvereist meer dan een weerbestendig dak. Deurafdichtingen, kabelingangen, ventilatieopeningen, hijspunten, basisframes, afvoerpaden en lasverbindingen kunnen allemaal de uiteindelijke beschermingsprestaties beïnvloeden.
Buitenbehuizingen hebben mogelijk bescherming nodig tegen:
- Regen en wind-gedreven water
- Zand en stof in de lucht
- condensatie
- Hoge temperaturen en zonnestraling
- Kustzout en industriële vervuiling
- Mechanische impact
- Ongeautoriseerde toegang
In warme streken is thermisch beheer bijzonder belangrijk. Door een behuizing beter af te sluiten, kunt u de weerstand tegen stof en water verbeteren, maar kunt u ook warmte vasthouden. Ventilatie, zonneschermen, isolatie, ventilatoren of airconditioning- kunnen nodig zijn, afhankelijk van de apparatuur die erin is geïnstalleerd.
3. Wand-gemonteerde behuizingen
Aan de muur-gemonteerde behuizingen zijn compacte eenheden die rechtstreeks aan een muur, kolom, frame of machine worden bevestigd. Ze worden vaak gebruikt voor lokale bedieningselementen, schakelaars, meters, klemmenblokken en kleine automatiseringssystemen.
Hun voordelen zijn onder meer een kleine footprint en gemakkelijke toegang. Bij het ontwerp moet echter rekening worden gehouden met de wandconstructie, montagebeugels, kabelrichting, deurafstand en het totale gewicht van de apparatuur.
4. Vloer-staande behuizingen
Vloer{0}}staande behuizingen bieden meer interne ruimte en een groter laadvermogen. Ze worden normaal gesproken gebruikt voor schakelapparatuur, industriële besturingssystemen, beveiligingsapparatuur en toepassingen voor stroomdistributie.
Ze kunnen geleverd worden als:
- Kasten met enkele- of dubbele-deur
- Vrijstaande kasten
- Behuizingssystemen met meerdere-bays
- Modulaire kasten
- Kasten gemonteerd op een sokkel of sokkel
Bij grote eenheden is het draagframe net zo belangrijk als de buitenpanelen. Het moet het gewicht van de interne apparatuur dragen en bestand zijn tegen tillen, transport, installatie en langdurig gebruik-zonder onaanvaardbare vervorming.
5. Modulaire en multi-{1}}behuizingen
Een modulaire behuizing is opgebouwd uit gestandaardiseerde frames, panelen, deuren, scheidingswanden en basissecties. Er kunnen meerdere bays worden aangesloten om een groter systeem te vormen.
Dit ontwerp is handig wanneer een project aparte compartimenten vereist voor:
- Controleapparatuur
- Beveiligingsrelais
- Batterijen
- Communicatiesystemen
- Laag-spanningsdistributie
- Hulpstroomapparatuur
Modulaire constructie maakt toekomstige uitbreiding ook eenvoudiger. Toch moet elke verbinding tussen secties zorgvuldig worden ontworpen. Slecht gecontroleerde verbindingen kunnen de structurele sterkte verminderen of paden creëren voor stof en water.
6. Transformatorbehuizingen
A transformator behuizingomringt en beschermt een transformator, vooral een droge-type transformator. Het kan onbedoeld contact helpen voorkomen en tegelijkertijd het binnendringen van stof, water en vreemde voorwerpen verminderen.
Het ontwerp van de behuizing is afhankelijk van factoren zoals:
- Afmetingen en gewicht van de transformator
- Installatie binnen of buiten
- Vereiste ventilatie
- Warmteafvoer
- Kabelinvoerposities-
- Vereisten voor geluidsbeheersing-
- Toegang voor onderhoud
- Toepasselijke brand- en veiligheidsregels
A transformator behuizingmoet niet worden verward met een transformatorolietank. De olietank bevat de transformatorolie en actieve onderdelen, terwijl de behuizing een externe beschermende structuur is.
7. Behuizingen van onderstations
A op maat gemaakte onderstationbehuizingis over het algemeen groter en complexer dan een standaard elektrische kast. Binnen één structuur kunnen transformatoren, schakelapparatuur, laagspanningspanelen, bewakingssystemen of andere elektrische apparatuur worden ondergebracht.
Typische ontwerpen zijn onder meer:
- Compacte onderstationbehuizing
- Pad-gemonteerde substationbehuizing
- Geprefabriceerde cabinebehuizing
- Schuilplaats voor elektrische apparatuur
- E-huisstructuur
A compacte onderstationbehuizingintegreert speciale ruimtes voor verschillende apparatuur binnen een relatief kleine footprint. Afhankelijk van het project kan het afzonderlijke transformator-, midden{1}}spannings- en laag-laagspanningscompartimenten bevatten.
A geprefabriceerde cabinebehuizingwordt vaak gebruikt wanneer het project een grotere inloopstructuur vereist- voor schakelapparatuur, besturingsapparatuur, beveiligingssystemen of hulpapparatuur. Het kan worden vervaardigd en gedeeltelijk geassembleerd voordat het op de installatielocatie wordt afgeleverd.
Deze producten worden doorgaans op maat gemaakt volgens goedgekeurde tekeningen en projectspecificaties. De indeling van de apparatuur, interne scheidingswanden, kabelgoten, toegangsdeuren, ventilatie, hijsvoorzieningen, brandveiligheid en transportlimieten hebben allemaal invloed op het uiteindelijke ontwerp.
Bij veel projecten moet de behuizing worden opgedeeld in afzonderlijke functionele gebieden. De benodigde scheiding is afhankelijk van het elektrische ontwerp en geldende normen.
8. Behuizingen voor elektrische apparatuur
Eenelektrische apparatuur behuizingbeschermt elektrische of mechanische apparatuur en biedt tegelijkertijd de toegangs-, ventilatie-, montage- en kabelinvoervoorzieningen die nodig zijn voor de werking.
In tegenstelling tot een kleine standaardkast, een maatwerkelektrische apparatuur behuizingkan worden ontworpen rond grote apparatuur, zoals:
- Apparatuur voor stroomconversie-
- Controle- en monitoringsystemen
- Olie-filtratiemachines
- Vacuüm apparatuur
- Industriële energiedistributie-apparatuur
- Hulpsystemen voor onderstations
De fabrikant van de behuizing moet begrijpen wat erin wordt geïnstalleerd. Het gewicht van de apparatuur, de warmteopwekking, de onderhoudsruimte, de kabelgeleiding, het geluid, de trillingen en de hefvereisten kunnen allemaal van invloed zijn op de uiteindelijke constructie.
9. NEMA-behuizingstypen
NEMA-behuizingstypen worden vaak genoemd in Noord-Amerikaanse projecten en in sommige internationale specificaties. Veel voorkomende classificaties zijn onder meer:
NEMA-type 1:Algemene binnenbescherming tegen contact en vallend vuil
NEMA-type 2:Bescherming voor binnen met extra weerstand tegen druppelen of licht spatten
NEMA-type 3:Bescherming binnen of buiten tegen regen, natte sneeuw, door de wind opwaaiend stof en externe ijsvorming
NEMA-type 3R:Buitenbescherming voornamelijk tegen regen, natte sneeuw en externe ijsvorming
NEMA-type 4:Bescherming tegen regen, door de wind opwaaiend stof en waterstralen-
NEMA-type 4X:Vergelijkbaar met Type 4, met aanvullende eisen op het gebied van corrosie-weerstand
NEMA-type 12:Bescherming binnenshuis tegen stof, vuil, druppelend water en beperkte hoeveelheden niet-bijtende vloeistoffen
NEMA-type 13:Bescherming binnenshuis tegen stof, spatwater, olie en niet-corrosieve koelvloeistof
De behuizing moet worden getest en beoordeeld aan de hand van de toepasselijke vereisten voordat een specifieke NEMA-classificatie wordt geclaimd.
10. Behuizingen met IP--classificatie
De IP-code is gedefinieerd onder IEC 60529 en wordt veel gebruikt in internationale elektrische projecten. Het bestaat uit twee cijfers.
Het eerste cijfer geeft bescherming tegen toegang tot gevaarlijke delen en vaste voorwerpen aan. De tweede duidt op bescherming tegen water.
Voorbeelden zijn onder meer:
IP44:Bescherming tegen vaste voorwerpen groter dan 1 mm en opspattend water
IP54:Stof-beschermd en bestand tegen spatwater
IP55:Stof-beschermd en bestand tegen waterstralen
IP65:Stof-dicht en bestand tegen waterstralen
IP66:Stof-dicht en bestand tegen krachtige waterstralen
NEMA- en IP-ratings gebruiken verschillende testmethoden en evaluatiecriteria. Ze mogen niet als exacte equivalenten worden behandeld. Wanneer een project beide systemen vermeldt, moet elke vereiste afzonderlijk worden beoordeeld.
11. Behuizingen ingedeeld op materiaal
Het materiaal van de behuizing heeft invloed op de sterkte, corrosieweerstand, gewicht, fabricage, onderhoud en kosten.
Koolstofstaal
Koolstofstaal wordt veel gebruikt voor elektrische behuizingen en onderstationbehuizingen, omdat het een goede structurele sterkte en productieflexibiliteit biedt. De corrosiebestendigheid op de lange- termijn hangt sterk af van de oppervlaktevoorbereiding en het geselecteerde coatingsysteem.
Roestvrij staal
Roestvrij staal is geschikt voor kust-, vochtige, hygiënische of chemisch agressieve omgevingen. De juiste kwaliteit moet worden geselecteerd op basis van de feitelijke blootstellingsomstandigheden.
Aluminium
Aluminium is lichtgewicht en van nature corrosiebestendig-. Het is nuttig wanneer een lager gewicht belangrijk is, hoewel er rekening moet worden gehouden met mechanische sterkte, galvanische corrosie, lasmethoden en kosten.
Niet-niet-metalen materialen
Behuizingen van glasvezel-versterkt polyester en polycarbonaat worden vaak gebruikt voor kleinere kasten in corrosieve of elektrisch gevoelige omgevingen. Ze zijn licht van gewicht, maar zijn mogelijk niet geschikt voor grote structurele behuizingen of toepassingen die een hoge mechanische sterkte vereisen.
Hoe moet de juiste behuizing worden geselecteerd?
Er bestaat geen universeel ‘beste’ behuizing. Het juiste ontwerp is het ontwerp dat past bij de apparatuur, de werkomgeving, de toepasselijke normen en het onderhoudsplan.
Voordat u een offerte aanvraagt, is het handig om te bevestigen:
- Installatielocatie en omgevingsomstandigheden
- Algemene afmetingen en uitrustingsindeling
- Vereiste IP- of NEMA-classificatie
- Basismateriaal en materiaaldikte
- Corrosiecategorie en coatingspecificatie
- Ventilatie- of koelingsvereisten
- Voorzieningen voor kabelinvoer en -afvoer-
- Vereisten voor deur, slot en onderhoud-toegang
- Hef- en transportbeperkingen
- Inspectie- en testvereisten
Voor eenop maat gemaakte onderstationbehuizing, geprefabriceerde cabinebehuizingof een ander groot behuizingsproject blijven tekeningen essentieel. Ze stellen de fabrikant in staat structurele details, apparatuurinterfaces, openingen, toleranties, las-, coating- en assemblagevereisten te beoordelen voordat de productie begint.
Een goed-ontworpen behuizing doet meer dan alleen elektrische apparatuur afdekken. Het creëert een gecontroleerde grens tussen gevoelige componenten en een veeleisende werkomgeving-en die grens moet gedurende de hele levensduur van de installatie betrouwbaar blijven.
