Requisiti essenziali per la progettazione degli armadi elettrici

 

La progettazione dell'armadio elettrico è una componente fondamentale dei sistemi di automazione elettrica. Essenzialmente, si tratta di un progetto di ingegneria dei sistemi guidato dal controllo logico e vincolato da requisiti di sicurezza e di processo. La progettazione di un quadro elettrico qualificato deve soddisfare contemporaneamente gli standard di sicurezza elettrica, la correttezza della logica di controllo, la facilità di funzionamento in sito e i requisiti di affidabilità operativa a lungo termine. Che si tratti di un armadio elettrico industriale o di un armadio di controllo motore, gli obiettivi di progettazione dovrebbero riguardare "sicurezza, affidabilità, manutenibilità e scalabilità".

 

Nella pratica ingegneristica, i progettisti non devono solo completare la costruzione logica a livello del principio elettrico, ma anche trasformarla in una soluzione strutturale fisica producibile, installabile e di cui è possibile eseguire il debug. Questo processo comprende in genere la progettazione della struttura dell'armadio, la progettazione della configurazione complessiva, il posizionamento dei componenti, la pianificazione del cablaggio e l'output completo della documentazione tecnica. Per gli armadi elettrici come armadi PLC, armadi elettrici PLC o quadri elettrici, la qualità della progettazione influisce direttamente sulla stabilità del sistema e sulla durata.

 

 

La progettazione complessiva della configurazione è la fase centrale della progettazione dell'armadio elettrico. Il suo compito è scomporre modularmente e pianificare spazialmente l'intero sistema sulla base della comprensione dei principi di controllo. Tipicamente, il sistema di controllo deve essere suddiviso in diversi componenti funzionali, quindi ulteriormente suddiviso in componenti in base alla complessità, e le relazioni di connessione tra ciascun componente devono essere chiaramente definite. I risultati di questa fase vengono solitamente presentati sotto forma di un disegno di assieme generale e di uno schema elettrico generale, che funge da base per la successiva progettazione dettagliata e realizzazione dell'assemblaggio.

 

Una configurazione complessiva ragionevole dovrebbe garantire che l'armadio della centrale di controllo o l'armadio di distribuzione dell'alimentazione abbiano una struttura interna compatta e una logica chiara. Laddove lo spazio lo consente, i moduli di alimentazione con elevata generazione di calore (come gli alimentatori da 650-watt) e i componenti con rumore o vibrazioni significativi devono essere fisicamente isolati dagli elementi-sensibili al segnale. Per i sistemi operativi multi-stazione o remoti, come gli armadietti di controllo del traffico o gli armadietti di segnalazione stradale, è necessario considerare pienamente anche la comodità del funzionamento e della manutenzione multipunto.

 

Inoltre, l'interruttore principale, il dispositivo di arresto di emergenza e le unità operative critiche dovrebbero essere collocati in posizioni ben visibili e facilmente accessibili; questo è un requisito fondamentale nella progettazione della sicurezza del controllo dell'armadio.

 

 

In un sistema completo di armadi elettrici e quadri, una ragionevole divisione dei componenti è fondamentale per ridurre le interferenze e migliorare la manutenibilità. La divisione dei componenti dovrebbe seguire i principi di concentrazione funzionale, cablaggio più corto e separazione delle correnti forti e deboli. I componenti con funzioni simili o connessioni logiche strette devono essere raggruppati nello stesso componente per ridurre il cablaggio tra zone-e le interferenze del segnale.

 

L'isolamento fisico tra correnti forti e deboli è particolarmente importante, soprattutto nei pannelli PLC, negli armadi di controllo PLC e negli armadi di controllo degli accessi. Una zonizzazione ragionevole può migliorare significativamente la capacità anti-interferenza del sistema. Allo stesso tempo, concentrare i componenti vulnerabili che richiedono frequenti operazioni di debug, sostituzione o manutenzione aiuta a ridurre i tempi di inattività e a migliorare l'efficienza della manutenzione.

 

Per quanto riguarda i metodi di connessione, i componenti all'interno dell'armadio possono essere collegati direttamente utilizzando i terminali-integrati, mentre i collegamenti tra armadi o con apparecchiature esterne dovrebbero preferibilmente essere ottenuti tramite morsettiere o connettori industriali per connessioni standardizzate. Questo principio si applica anche ai sistemi multi-interfaccia come armadi di controllo chiave e armadi di distribuzione dell'energia.

 

 

La progettazione del layout dei componenti elettrici influisce direttamente sulla dissipazione del calore, sulle distanze di sicurezza e sulla facilità di manutenzione all'interno dell'armadio. In generale, i componenti grandi e pesanti dovrebbero essere posizionati nella parte inferiore della piastra di montaggio per migliorare la stabilità strutturale complessiva; i componenti che generano calore-devono essere posizionati nella parte superiore o posteriore dell'armadio per facilitare la dissipazione del calore naturale o forzata. Per i componenti che richiedono un funzionamento o un monitoraggio frequenti, l'altezza di installazione deve soddisfare i requisiti ergonomici.

 

Negli armadi elettronici o negli armadi elettrici industriali, i componenti a corrente forte e debole dovrebbero essere disposti in zone separate con le necessarie misure di schermatura per prevenire interferenze elettromagnetiche. È necessario riservare distanze di sicurezza sufficienti tra i componenti, pur mantenendo una disposizione generale ordinata e simmetrica per facilitare la lavorazione, il cablaggio e la successiva manutenzione.

 

Nei progetti di armadi di grandi dimensioni, il montaggio su trave viene spesso utilizzato per fissare i componenti elettrici. Ciò non solo aiuta a ridurre il peso del mobile, ma facilita anche l'assemblaggio modulare. Dopo aver determinato le posizioni dei componenti, è necessario tracciare un disegno di layout basato sulle dimensioni esterne effettive, rispettando rigorosamente le tolleranze di produzione.

 

 

Gli schemi elettrici sono fondamentali per l'installazione, la messa in servizio e la manutenzione degli armadi elettrici. Il loro disegno deve aderire rigorosamente agli standard nazionali pertinenti e alle specifiche del settore. Tutti i componenti elettrici, i terminali e i numeri dei fili nello schema elettrico devono essere coerenti con il diagramma schematico per garantire la coerenza delle informazioni durante la progettazione, la produzione e la manutenzione.

 

Nei quadri elettrici o negli armadi di controllo motore, i sistemi complessi spesso utilizzano passerelle per cavi per il cablaggio, etichettando i numeri dei terminali invece di disegnare i collegamenti effettivi per migliorare la chiarezza. Lo schema elettrico deve inoltre specificare chiaramente il tipo di filo, l'-area della sezione trasversale, il colore e altri parametri tecnici per soddisfare i requisiti di-capacità di carico e sicurezza.

 

Per le interfacce che si collegano a sistemi esterni, i cavi di-sezione larga dovrebbero preferibilmente utilizzare connettori, mentre le altre linee di segnale dovrebbero essere trasferite tramite morsettiere. Questo standard è particolarmente importante in sistemi come armadi PLC e armadi di distribuzione dell'alimentazione.

 

 

La progettazione strutturale degli armadi elettrici deve considerare in modo esaustivo l'ambiente operativo, il metodo di installazione e i requisiti di manutenzione. Per gli armadi elettrici da esterno, l'armadio elettrico da esterno o gli armadi elettrici esterni, l'impermeabilità, la protezione dalla polvere, la resistenza alla corrosione e il controllo della temperatura sono fondamentali. Le soluzioni comuni includono l'utilizzo di armadietti per esterni resistenti alle intemperie, armadi elettrici in GRP e la configurazione di armadi climatizzati-o unità CA del pannello di controllo.

 

La struttura dell'armadio dovrebbe facilitare il trasporto e l'installazione e i dispositivi di sollevamento o le strutture mobili possono essere progettati in base alle esigenze effettive. La progettazione delle porte deve bilanciare tenuta e facilità d'uso e il sistema di chiusura delle porte deve soddisfare i requisiti di gestione della sicurezza, come la configurazione delle chiavi per scatole elettriche, chiavi universali per armadietti o chiavi per armadietti elettrici.

 

Per le apparecchiature per il funzionamento a lungo termine- all'aperto, come gli armadietti di controllo dei semafori e gli armadietti stradali, la stabilità della struttura dell'armadio e l'adattabilità ambientale sono fondamentali per garantire un funzionamento affidabile del sistema.

 

 

La documentazione tecnica completa e standardizzata è una parte indispensabile della progettazione dell'armadio elettrico. Oltre ai diagrammi schematici, ai diagrammi di layout e agli schemi elettrici, dovrebbe essere fornito anche un elenco dei componenti, una tabella dei numeri dei terminali, una tabella delle statistiche dei materiali principali e un elenco dei materiali ausiliari. Queste informazioni non servono solo alla gestione della produzione e dell'approvvigionamento, ma forniscono anche una base per il successivo funzionamento, manutenzione e contabilità dei costi.

 

Nelle strutture non-standard o nei progetti di armadi personalizzati, i disegni delle parti pertinenti devono essere disegnati in base ai requisiti di progettazione meccanica e i requisiti di precisione di lavorazione e assemblaggio devono essere chiaramente definiti. Questo processo è particolarmente importante per progetti altamente personalizzati come armadi per quadri di controllo e armadi di controllo PLC.
 

 

Armadio elettricola progettazione non è una semplice sovrapposizione di singole discipline ma una riflessione complessiva di aspetti elettrici, strutturali, tecnologici e applicativi sul campo. Che si tratti di un armadio elettrico per interni o di un armadio elettrico per esterni, la qualità della progettazione influisce direttamente sulla sicurezza, stabilità e manutenibilità del sistema. Padroneggiare i requisiti di base di cui sopra è una competenza fondamentale che deve possedere il personale impegnato nella progettazione di sistemi di controllo e automazione elettrica ed è anche un prerequisito importante per ottenere una consegna di progetti di alta-qualità.