Теплозахист у розподільчих щитах: як уникнути перегріву в запломбованих корпусах CETINKAYA PANO
Теплозахист у розподільчих щитах — один із ключових чинників безпечної та стабільної роботи електрообладнання. Коли щит працює в запломбованому корпусі (наприклад, із підвищеним ступенем захисту IP), тепло від автоматів, шин, клем, блоків живлення, перетворювачів частоти та інших модулів накопичується швидше, ніж відводиться назовні. Це підвищує ризик аварій, деградації ізоляції та виходу з ладу компонентів.
Перегрів може призвести до скорочення ресурсу обладнання, нестабільності роботи та пожежних ризиків. За даними навчальних матеріалів з теплових процесів, значна частка електричних загорянь пов’язана саме з тепловими перевантаженнями та перегрівом елементів у щитах: джерело.
Чому виникає перегрів і як працює теплозахист у розподільчих щитах
Теплозахист у розподільчих щитах починається з розуміння джерел тепла. Всередині корпусу тепло утворюється через втрати потужності на контактних з’єднаннях, у силових апаратах, електроніці та на шинах. Додатково на ситуацію впливають зовнішня температура, пил, недостатня вентиляція та щільний монтаж.
Ключові причини перегріву:
- Високе внутрішнє тепловиділення (перетворювачі частоти, трансформатори, блоки живлення, контактори).
- Поганий теплообмін через герметичні двері, пломби, високий IP та відсутність вентиляції.
- Надто щільне компонування та відсутність зазорів для конвекції.
- Погані контакти, ослаблені клеми, окиснення, невірно підібраний переріз провідників.
- Зовнішній нагрів (сонячне проміння, котельні, цехи, шафи біля теплових агрегатів).
Важливо враховувати, що підвищення температури прискорює старіння матеріалів. Часто наводять практичне правило: ресурс електроніки та ізоляції може суттєво знижуватися при зростанні температури вище допустимої; огляди впливу температури на конструкцію та експлуатацію щитів: Thermal Edge.
Наслідки перегріву: чому теплозахист у розподільчих щитах — не опція
Якщо теплозахист у розподільчих щитах не продуманий, найчастіші наслідки проявляються поступово, але в критичний момент можуть спричинити зупинку процесів або аварію.
- Ненавмисні спрацьовування автоматичних вимикачів через підвищену температуру навколо апаратів.
- Пошкодження ізоляції та зниження електричної міцності матеріалів.
- Прискорене старіння компонентів і падіння надійності.
- Ризик загоряння у разі критичного перегріву контактів або клем.
Про вплив температури на ефективність та роботу автоматичних вимикачів: Onesto EP. Також корисний огляд рекомендованих температурних уставок і практик для електричних корпусів: ACHR News.
Теплозахист у розподільчих щитах: цільові температури та базова стратегія
Завдання системи охолодження — не «зробити холодно», а підтримувати стабільний температурний режим у межах, які відповідають умовам експлуатації компонентів. Часто як орієнтир для проєктування беруть межі на кшталт 40 °C (залежить від виробника обладнання та стандартів), але правильніше відштовхуватися від паспортних характеристик та реального тепловиділення.
Практична стратегія теплозахисту включає:
- оцінку тепловиділення кожного основного модуля;
- перевірку умов монтажу та вентиляційних шляхів;
- вибір пасивного або активного охолодження (або їх комбінації);
- встановлення контролю температури (сенсори, термостати);
- регулярне обслуговування (чистка, підтяжка контактів, перевірка вентиляторів).
Методи охолодження: як реалізувати теплозахист у розподільчих щитах
Пасивний теплозахист у розподільчих щитах
Пасивні рішення працюють без електроживлення або з мінімальним впливом на енергоспоживання. Вони ефективні, коли навколишня температура помірна, а тепловиділення — не надто високе.
- Вентиляційні решітки для природної циркуляції повітря (за умови, що допустимо знизити ступінь захисту корпусу або використати рішення з фільтрами).
- Теплообмінники, які переносять тепло від внутрішнього повітря до зовнішнього середовища без прямого обміну повітрям.
- Оптимальне компонування: вертикальні канали для конвекції, зазори між «гарячими» модулями, відведення теплого повітря вгору.
Детальніше про технології охолодження та підходи: джерело. Окремо про важливість вентиляції для щитів: Balaji Switchgears.
Активний теплозахист у розподільчих щитах
Активне охолодження застосовують, коли пасивних методів недостатньо: висока щільність монтажу, значне тепловиділення або висока температура навколишнього середовища. Такі системи краще контролюються та масштабуються.
- Вентилятори з фільтрами для примусової вентиляції та збільшення повітрообміну.
- Термостати для автоматичного керування вентиляторами та підтримання заданого діапазону температур.
- Кондиціонери для щитів у критичних умовах (гарячі цехи, зовнішні майданчики, висока запиленість, де потрібен контроль і температури, і вологості).
Про варіанти температурного контролю та компонування рішень: Wattco. Практичний аспект експлуатації вентиляторів і обслуговування: джерело.
Вимірювання температури: основа, без якої теплозахист у розподільчих щитах не працює
Навіть найкраща схема охолодження потребує контролю. Температура у щиті рідко однакова в усіх точках: найгарячіші зони — у верхній частині корпусу, біля силових модулів, на клемах з великими струмами та у місцях із поганою циркуляцією повітря.
Чим вимірювати температуру в щиті
- Контактні датчики (терморезистори, термопари) для безперервного моніторингу.
- Цифрові термометри для швидких перевірок під час обслуговування.
- Інфрачервоні пірометри та тепловізори для пошуку локальних перегрівів на контактах і шинах.
Де розміщувати датчики
- у верхній зоні корпусу (накопичення гарячого повітря);
- біля силових апаратів і перетворювачів;
- поблизу шин і головних клемних з’єднань;
- у зонах із мінімальною вентиляцією (так звані «кишені» тепла).
Розрахунок теплового балансу: як підібрати охолодження правильно
Щоб теплозахист у розподільчих щитах був прогнозованим, важливо оцінити тепловий баланс: скільки тепла утворюється всередині та скільки може бути відведено через корпус або системи охолодження. На практиці це означає підбір вентиляторів, теплообмінників або кондиціонера з урахуванням реального навантаження, а не «із запасом навмання».
Що враховують у розрахунку:
- Сумарні тепловтрати обладнання (Вт) за паспортами та режимами роботи.
- Температуру навколишнього середовища та сезонність (літо/зима, денні піки).
- Тип корпусу, матеріал, площу поверхні та ступінь захисту (IP).
- Допустиму внутрішню температуру для найчутливіших компонентів.
- Запиленість і вологість, які визначають доцільність фільтрації або закритих теплообмінних рішень.
Огляд методів охолодження та кондиціонування щитового обладнання з практичними прикладами: DACPOL.
Практичні поради: теплозахист у розподільчих щитах без зайвих витрат
- Починайте з компонування: «гарячі» елементи — вище, чутливі — нижче або в зоні кращого обдуву.
- Контакти важливіші за вентилятор: підтяжка клем і якісні наконечники часто зменшують локальний перегрів більше, ніж додатковий обдув.
- Не перекривайте вентиляційні канали кабельними джгутами та зайвими перегородками.
- Використовуйте автоматизацію: термостат/контролер вмикає вентилятор лише коли потрібно, зменшуючи знос і шум.
- Плануйте сервіс: фільтри забиваються, вентилятори зношуються, пил працює як теплоізоляція.
Надмірне охолодження також може бути неефективним через зайве енергоспоживання та складність обслуговування. У загальних оглядах з температурного контролю часто підкреслюється важливість правильного налаштування, а не максимального «запасу»: джерело.
Рішення CETINKAYA PANO: теплозахист у розподільчих щитах для запломбованих корпусів
У запломбованих корпусах особливо важливо, щоб теплозахист у розподільчих щитах був передбачений на етапі підбору комплектації та конструкції. CETINKAYA PANO пропонує рішення, які можна адаптувати під навантаження, умови експлуатації та вимоги до безпеки. Це може включати підготовку під встановлення вентиляції, сумісність з термостатами та підтримку монтажу охолоджувальних модулів залежно від задачі.
Детальніше про модульні рішення та підхід до ефективності й безпеки: модульні щити CETINKAYA PANO.
Якщо вам потрібні рішення для герметичних монтажних зон або суміжні вироби, перегляньте розподільчі коробки IP65 у каталозі.
