Sähkökotelo voi näyttää yksinkertaiselta metallilaatikolta, mutta sellaisen valitseminen on harvoin helppoa. Sen tehtävänä on suojata sähkölaitteita, estää tahattomat kosketukset jännitteisiin osiin ja auttaa järjestelmää toimimaan luotettavasti sille tarkoitetussa ympäristössä.
Pieni sisäkäyttöinen ohjauskaappi jaulkoinen sähkökaappikohtaavat hyvin erilaisia olosuhteita. Saatat tarvita vain suojaa pölyltä ja tippuvalta vedeltä. Toinen saattaa joutua kestämään sadetta, hiekkaa, voimakasta auringonvaloa, kosteutta, suolaista{2}}kuormitettua ilmaa ja suuria lämpötilan muutoksia.
Tästä syystä koteloita ei pitäisi luokitella pelkästään ulkonäön perusteella. Niiden asennusympäristö, rakenne, materiaali, suojausluokka, sisäiset varusteet ja huoltovaatimukset ovat tärkeitä.
1. Sisätilojen sähkökotelot
Sisäkoteloita käytetään tehtaissa, liikerakennuksissa, sähköasemissa, datakeskuksissa ja muissa valvotuissa paikoissa. Ne suojaavat komponentteja tahattomalta kosketukselta, putoavalta lialta, pölyltä ja rajoitetulta kosteudelta.
Yleisiä sovelluksia ovat:
- Ohjaus- ja automaatiokaapit
- Rele- ja suojapaneelit
- Pienjännite{0}}jakelukaapit
- Sisämuuntajien kotelot
- Mittaus- ja viestintäkaapit
Sisätiloissa ei välttämättä tarkoiteta puhdasta tai kuivaa. Terästehtaalle, kellariin tai työpajaan asennettu kotelo saattaa silti kohdata johtavaa pölyä, öljyä, kondensaatiota tai kemikaalihöyryjä. Toimintaympäristö on siksi tarkistettava ennen suojaustason valintaa.
2. Ulkokäyttöiset sähkökotelot
Anulkoinen sähkökaappivaatii muutakin kuin säänkestävän katon. Oven tiivisteet, kaapelin sisäänkäynnit, tuuletusaukot, nostokohdat, pohjakehykset, tyhjennysreitit ja hitsausliitokset voivat kaikki vaikuttaa sen lopulliseen suojaustehoon.
Ulkokotelot saattavat tarvita suojaa:
- Sateen ja tuulen{0}}vettä
- Hiekka ja ilmassa oleva pöly
- Kondensoituminen
- Korkeat lämpötilat ja auringon säteily
- Rannikkosuola ja teollisuussaaste
- Mekaaninen vaikutus
- Luvaton pääsy
Kuumilla alueilla lämmönhallinta on erityisen tärkeää. Kotelon tiivistäminen voi parantaa pölyn ja veden kestävyyttä, mutta se voi myös vangita lämpöä. Ilmastointi, aurinkosuojat, eristys, tuulettimet tai -ilmastointi voivat olla tarpeen sisälle asennetun laitteiston mukaan.
3. Seinään -asennettavat kotelot
Seinä{0}}asennettavat kotelot ovat kompakteja yksiköitä, jotka on kiinnitetty suoraan seinään, pylvääseen, runkoon tai koneeseen. Niitä käytetään yleisesti paikallisohjauksissa, kytkimissä, mittareissa, riviliittimissä ja pienissä automaatiojärjestelmissä.
Niiden etuja ovat pieni jalanjälki ja kätevä pääsy. Suunnittelussa on kuitenkin otettava huomioon seinärakenne, asennuskannattimet, kaapelin suunta, oven välys ja laitteen kokonaispaino.
4. Lattia-seisontakotelot
Lattialla{0}}seisovat kotelot tarjoavat enemmän sisätilaa ja suuremman kantavuuden. Niitä käytetään tavallisesti kytkinlaitteissa, teollisuuden ohjausjärjestelmissä, suojalaitteissa ja virranjakelusovelluksissa.
Ne voidaan toimittaa seuraavasti:
- Yksi--- tai kaksioviset-oviyksiköt
- Vapaasti seisovat kaapit
- Moni-lokerokotelojärjestelmät
- Modulaariset kaapit
- Kotelot asennetaan alustalle tai sokkelille
Suurissa yksiköissä tukirunko on yhtä tärkeä kuin ulkopaneelit. Sen on kestettävä sisäisen laitteiston paino ja kestettävä nostaminen, kuljetus, asennus ja pitkäaikainen käyttö ilman liiallisia muodonmuutoksia.
5. Modulaariset ja moni-paikkauskotelot
Modulaarinen kotelo rakennetaan standardoiduista kehyksistä, paneeleista, ovista, väliseinistä ja pohjaosista. Useita paikkoja voidaan yhdistää suuremman järjestelmän muodostamiseksi.
Tämä malli on hyödyllinen, kun projekti vaatii erilliset osastot:
- Ohjauslaitteet
- Suojareleet
- Paristot
- Viestintäjärjestelmät
- Matala-jännitteen jakelu
- Apuvoimalaitteet
Modulaarinen rakenne helpottaa myös tulevaa laajentamista. Silti jokainen osien välinen liitos on suunniteltava huolellisesti. Huonosti kontrolloidut liitännät voivat heikentää rakenteen lujuutta tai luoda polkuja pölylle ja vedelle.
6. Muuntajakotelot
A muuntajan koteloympäröi ja suojaa muuntajaa, erityisesti kuiva{0}}tyyppistä muuntajaa. Se voi auttaa estämään vahingossa tapahtuvaa kosketusta ja vähentää samalla pölyn, veden ja vieraiden esineiden pääsyä sisään.
Kotelon suunnittelu riippuu tekijöistä, kuten:
- Muuntajan mitat ja paino
- Asennus sisä- tai ulkotiloihin
- Vaadittu ilmanvaihto
- Lämmön hajoaminen
- Kaapelin{0}}sisäänmenopaikat
- Melun{0}}hallintavaatimukset
- Huoltopääsy
- Sovellettavat palo- ja turvallisuusmääräykset
A muuntajan koteloei pidä sekoittaa muuntajan öljysäiliöön. Öljysäiliö sisältää muuntajaöljyn ja aktiiviset osat, kun taas kotelo on ulkoinen suojarakenne.
7. Sähköasemien kotelot
A mukautettu sähköasemakoteloon yleensä suurempi ja monimutkaisempi kuin tavallinen sähkökaappi. Se voi sijoittaa muuntajia, kytkinlaitteita, pienjännitepaneeleja, valvontajärjestelmiä tai muita sähkölaitteita samaan rakenteeseen.
Tyypillisiä malleja ovat:
- Kompakti sähköaseman kotelo
- Pad{0}}asennettu sähköasemakotelo
- Esivalmistettu ohjaamon kotelo
- Sähkölaitteiden suoja
- E-talon rakenne
A kompakti sähköasemakoteloyhdistää erilliset tilat eri laitteille suhteellisen pienellä jalanjäljellä. Projektista riippuen se voi sisältää erilliset muuntaja-, keski-jännite- ja matala-jänniteosastot.
A esivalmistettu ohjaamon kotelokäytetään usein, kun projekti vaatii suurempaa{0}}rakennetta kytkinlaitteiden, ohjauslaitteiden, suojajärjestelmien tai apulaitteiden osalta. Se voidaan valmistaa ja koota osittain ennen toimitusta asennuspaikalle.
Nämä tuotteet räätälöidään yleensä hyväksyttyjen piirustusten ja projektispesifikaatioiden mukaan. Laitteiston sijoittelu, sisäiset väliseinät, kaapelikaivannot, kulkuovet, ilmanvaihto, nostojärjestelyt, paloturvallisuus ja kuljetusrajoitukset vaikuttavat kaikki lopulliseen suunnitteluun.
Monissa projekteissa kotelo on jaettava erillisiin toiminta-alueisiin. Tarvittava erotus riippuu sähkösuunnittelusta ja sovellettavista standardeista.
8. Sähkölaitteiden kotelot
Ansähkölaitteiden kotelosuojaa sähköisiä tai mekaanisia laitteita samalla kun se tarjoaa käyttöön pääsyn, ilmanvaihdon, asennus- ja kaapelin{0}}läpivientijärjestelyt.
Toisin kuin pieni vakiokaappi, räätälöitysähkölaitteiden kotelovoidaan suunnitella suurten laitteiden ympärille, kuten:
- Tehon{0}}muunnoslaitteet
- Ohjaus- ja valvontajärjestelmät
- Öljyn{0}}suodatuskoneet
- Tyhjiölaitteet
- Teolliset sähkönjakelulaitteet-
- Sähköasemien apujärjestelmät
Kotelon valmistajan on ymmärrettävä, mitä sisälle asennetaan. Laitteen paino, lämmöntuotto, huoltoväli, kaapelien reititys, melu, tärinä ja nostovaatimukset voivat kaikki vaikuttaa lopulliseen rakenteeseen.
9. NEMA-kotelotyypit
NEMA-kotelotyyppejä viitataan yleisesti Pohjois-Amerikan projekteissa ja joissakin kansainvälisissä määritelmissä. Usein esiintyviä luokituksia ovat:
NEMA-tyyppi 1:Yleinen sisäsuoja kosketusta ja putoavaa likaa vastaan
NEMA-tyyppi 2:Sisäsuoja, jossa on lisäkestävyys tippumista tai kevyitä roiskeita vastaan
NEMA-tyyppi 3:Suoja sisällä tai ulkona sateelta, räntäsateelta, tuulen puhaltamalta pölyltä ja ulkopuolelta jäältä
NEMA Tyyppi 3R:Ulkosuoja pääasiassa sateelta, räntäsateelta ja ulkoiselta jään muodostumiselta
NEMA-tyyppi 4:Suoja sateelta, tuulen puhaltamalta pölyltä ja -letkulle suunnatulta vedeltä
NEMA-tyyppi 4X:Samanlainen kuin tyyppi 4, lisäkorroosionkestävyys-vaatimuksilla
NEMA Tyyppi 12:Sisäsuojaus pölyltä, lialta, tippuvalta vedeltä ja rajoitetuilta määriltä ei--syövyttävää nestettä
NEMA-tyyppi 13:Sisäsuojaus pölyltä, roiskevedeltä, öljyltä ja -syövyttävältä jäähdytysnesteeltä
Kotelo on testattava ja arvioitava sovellettavien vaatimusten mukaisesti ennen kuin tietty NEMA-luokitus vaaditaan.
10. IP-luokitellut kotelot
IP-koodi on määritelty IEC 60529:ssä ja sitä käytetään laajalti kansainvälisissä sähköprojekteissa. Se koostuu kahdesta numerosta.
Ensimmäinen numero ilmaisee suojan vaarallisiin osiin ja kiinteisiin esineisiin pääsyltä. Toinen osoittaa suojaa vedeltä.
Esimerkkejä:
IP44:Suojaus yli 1 mm:n kokoisilta kiinteiltä esineiltä ja roiskevedeltä
IP54:Pölysuojattu-ja roiskevedenkestävä
IP55:Pölysuojattu-ja vesisuihkunkestävä
IP65:Pölytiivis-ja vesisuihkunkestävä
IP66:Pölytiivis-ja kestää voimakkaita vesisuihkuja
NEMA- ja IP-luokitukset käyttävät erilaisia testimenetelmiä ja arviointikriteerejä. Niitä ei pidä pitää täsmällisinä vastaavina. Kun hankkeessa mainitaan molemmat järjestelmät, jokainen vaatimus tulee tarkastella erikseen.
11. Kotelot materiaalin mukaan luokiteltuna
Kotelon materiaali vaikuttaa lujuuteen, korroosionkestävyyteen, painoon, valmistukseen, ylläpitoon ja kustannuksiin.
Hiiliteräs
Hiiliterästä käytetään laajalti sähkö- ja sähköasemien koteloissa, koska se tarjoaa hyvän rakenteellisen lujuuden ja valmistuksen joustavuuden. Sen pitkäaikainen-korroosionkestävyys riippuu suuresti pinnan esikäsittelystä ja valitusta pinnoitusjärjestelmästä.
Ruostumaton teräs
Ruostumaton teräs soveltuu rannikkoalueisiin, kosteisiin, hygieenisiin tai kemiallisesti aggressiivisiin ympäristöihin. Sopiva luokka on valittava todellisten altistusolosuhteiden mukaan.
Alumiini
Alumiini on kevyttä ja luonnollisesti korroosiota{0}}kestävää. Se on hyödyllinen, kun painon vähentäminen on tärkeää, vaikka mekaaninen lujuus, galvaaninen korroosio, hitsausmenetelmät ja hinta on otettava huomioon.
Ei--metalliset materiaalit
Lasikuitu{0}}vahvistettuja polyesteri- ja polykarbonaattikoteloita käytetään yleisesti pienemmissä kaapeissa syövyttävissä tai sähköisesti herkissä ympäristöissä. Ne ovat kevyitä, mutta eivät välttämättä sovellu suuriin rakenteellisiin koteloihin tai sovelluksiin, jotka vaativat suurta mekaanista lujuutta.
Miten oikea kotelo tulisi valita?
Ei ole olemassa yleisesti "parasta" koteloa. Oikea suunnittelu on se, joka sopii yhteen laitteiston, käyttöympäristön, sovellettavien standardien ja huoltosuunnitelman kanssa.
Ennen tarjouksen pyytämistä on hyödyllistä vahvistaa:
- Asennuspaikka ja ympäristöolosuhteet
- Kokonaismitat ja laitteiden sijoittelu
- Pakollinen IP- tai NEMA-luokitus
- Pohjamateriaali ja materiaalin paksuus
- Korroosioluokka ja pinnoitteen erittely
- Ilmanvaihto- tai jäähdytysvaatimukset
- Kaapeli{0}}sisääntulo- ja viemäröintijärjestelyt
- Ovien, lukkojen ja huolto{0}}pääsyvaatimukset
- Nosto- ja kuljetusrajoitukset
- Tarkastus- ja testausvaatimukset
amukautettu sähköasemakotelo, esivalmistettu ohjaamon kotelo, tai muussa suuressa koteloprojektissa, piirustukset ovat edelleen välttämättömiä. Niiden avulla valmistaja voi tarkistaa rakenteelliset yksityiskohdat, laitteiden liitännät, aukot, toleranssit, hitsaus-, pinnoitus- ja kokoonpanovaatimukset ennen tuotannon aloittamista.
Hyvin{0}}suunniteltu kotelo ei kata sähkölaitteita. Se luo hallitun rajan herkkien komponenttien ja vaativan käyttöympäristön välille,-ja tämän rajan on säilyttävä luotettavana asennuksen koko käyttöiän ajan.
