Что такое обогреватели шкафов автоматики и зачем они нужны?

01.03.2023

Для автоматизации, контроля за теми или иными технологическими процессами на предприятиях применяется различное электротехническое оборудование, приборы КИПиА, устанавливаемые в специальные ячейки – шкафы автоматики (ША). Проблема в том, что в большинстве случаев они предназначены для ограничения доступа и только потом для защиты установленного в них оборудования от негативных факторов внешней среды. Если шкаф установлен в отапливаемом помещении со стабильным значением влажности, в этом нет проблем. Другое дело, если ША располагается на улице или в неотапливаемой комнате, и он никак не защищен от чрезмерного понижения температуры воздуха.

Факторы, влияющие на температуру внутри шкафа автоматики

На температуру внутри шкафа автоматизации, находящегося на улице, в первую очередь влияет окружающая среда. Особенно опасны резкие перепады температуры зимой, когда всего за несколько часов она может опуститься на 10 и более градусов. Проблема в том, что во время работы электротехническое оборудование выделяет определенное количество тепла. Когда температура резко понижается, это создает риск образования конденсата как на самом шкафу, так и на установленных в нем электрических компонентах. Подобная ситуация может привести к короткому замыканию и полному выходу из строя всего шкафа автоматики.

Кроме температурных условий окружающей среды, на микроклимат внутри ША оказывает большое влияние ветер. При контакте с металлическими частями шкафа ветер ускоряет теплообмен, тем самым усиливая промерзание. Если оборудование плохо изолировано, а на улице ветрено, на установленном внутри теплом оборудовании моментально образовывается конденсат.

Большое значение на состояние электрооборудования внутри шкафов автоматики оказывает влажность воздуха. Причина в том, что при повышенной влажности и морозе промерзание металла осуществляется интенсивнее, соответственно, больше холода проникает внутрь.

Что происходит с электротехническим оборудованием при пониженных температурах

Когда электрооборудование, установленное в шкафах автоматики, подвергается воздействию низких температур, возможны сбои в работе или даже полный выход из строя электроники. Низкие температуры могут вызвать усадку, деформацию компонентов и ухудшение контактов. Впоследствии последние начинают перегреваться, что становится причиной разрыва соединения, возникновения аварийных ситуаций и остановки всего технологического процесса.

Экстремально низкие температуры пагубно воздействуют на состояние смазочных материалов, используемых для обеспечения скольжения и подвижности механических компонентов электрооборудования. Масла могут стать густыми и вязкими, что приведет к снижению эффективности работы или даже к неисправности.

Продолжительное воздействие низких температур пагубно влияет на изоляцию проводки: она становится более хрупкой. Повышается вероятность ее повреждения и возникновения короткого замыкания.

Установленные внутри шкафа автоматики пластиковые компоненты, например, кабельные стяжки, зажимы могут становиться более жесткими и ломкими. Их повреждение необязательно приведет к выходу из строя шкафа автоматики, но сильно усложнит обслуживание. А конденсат ускоряет процесс коррозии металлических частей.

Если внутри шкафа автоматики установлено чувствительное оборудование, морозы прямо влияют на его работу. При пониженных температурных показателях может измениться сопротивление провода, что повлечет искажения показателей датчиков и других измерительных приборов.

Какие существуют методы защиты шкафов автоматики от минусовых температур?

Шкафы автоматики содержат важные электрические и электронные компоненты, которые отвечают за бесперебойность промышленных процессов. Поэтому поддержание нормальных температурных показателей внутри – важная задача.

Первым шагом в борьбе с низкими температурами внутри ША является их термоизоляция. Применение диэлектрических изоляционных материалов способствует тому, что вырабатываемое электротехническими компонентами тепло не уходит наружу, а используется для подогрева.

При этом не нужно выполнять капитальное утепление шкафа изнутри, чтобы, когда наступит лето, думать о способах отвода уже избыточного тепла. Можно соорудить временную наружную теплоизоляцию из стекловолокна или базальтовой плиты, которые считаются пожаробезопасными материалами.

Допускается установка вентилятора, усиливающего циркуляцию воздуха, равномерно распределяя тепло по всему объему шкафа. Особенно это актуально для больших ША, где могут присутствовать точки перегрева. Вентилятор также может помочь предотвратить образование конденсата.

Для гарантированного обеспечения нормальных рабочих температур рекомендуется устанавливать обогреватели электрических шкафов. Они подбираются исходя из размеров ША и типа установленного в нем электрического оборудования.

Типы и особенности работы обогревателей шкафов автоматики

Обогреватели для шкафов автоматики применяются с целью регулировки и поддержания температуры внутри ША. Они защищают оборудование от повреждений, вызванных чрезмерным охлаждением в условиях минусовых температур окружающей среды.

Как правило, для обогрева щитка применяются нагреватели, изготовленные из материалов, способных выдерживать суровые промышленные условия эксплуатации. Например, из нержавеющей стали или алюминия. Тип используемого материала зависит от конструкции самого шкафа автоматики и среды.

Существует несколько типов нагревательных элементов, которые используются в обогревателях шкафов автоматики:

• Резистивные. Изготавливаются из проволоки с высоким удельным сопротивлением, которая при пропускании через нее электрического тока начинает излучать тепло. Это наиболее распространенные и недорогие типы нагревательных элементов, используемые в обогревателях щитков автоматики.
• Это нагревательные элементы с положительным температурным коэффициентом. Они изготовлены из керамических материалов, которые имеют высокое сопротивление при низких температурах и низкое сопротивление при высоких. По мере повышения температурных значений в шкафу автоматики сопротивление нагревательного элемента PTC уменьшается, что позволяет ему выделять тепло. Сами нагревательные элементы называются позисторами.

Кроме материала корпуса и нагревательного элемента, обогревали для шкафов автоматики отличаются принципом распространения подогретого воздуха. К числу наиболее востребованных среди потребителей принадлежат тепловентиляторы. Нагреватели с вентилятором предназначены для равномерной циркуляции и распределения воздуха внутри корпуса щитового оборудования. Конструктивно они представляют собой радиаторы с нагревательным элементом внутри и вентилятором снаружи.

Существуют конвекционные нагреватели. Они работают по принципу естественной конвекции воздуха внутри ША. Когда воздух подогревается, он становится легче и поднимается верх, заменяясь более холодным. В результате происходит естественное перемещение воздушных потоков, которые и поддерживают постоянную температуру внутри щитовой.

Кроме стандартных типов обогревателей, существуют также различные модификации. Например, устройства, поставляемые с термостатом для регулирования температуры внутри корпуса. Другие могут включать таймер или программируемый контроллер, чтобы обеспечить более точное управление системой подогрева шкафов автоматики.

К системам обогрева шкафов автоматизации можно добавить различные аксессуары. К таковым относятся фильтры, предназначенные для предотвращения попадания внутрь шкафа пыли и других загрязняющих веществ.

Если хотите, чтобы имеющееся на вашем предприятии или ответственном участке электротехнические устройства зимой работали стабильно, наличие обогревателей внутри шкафов автоматики является обязательным. Они защищают чувствительное оборудование от повреждений, вызванных чрезмерным понижением температуры, и продлевают срок его эксплуатации.

Почему нужно выбирать обогреватели электрических шкафов «Электронагрев»

При заказе обогревателя для электрических шкафов будьте внимательными, чтобы эти устройства не стали источником неисправностей и последующего выхода из строя всего оборудования ША. Покупайте устройства у непосредственного производителя – компании «Электронагрев».

Компания предоставляет клиентам следующие преимущества:

• Ассортимент. «Электронагрев» предлагает широкий ассортимент резистивных нагревателей различных форм и размеров для удовлетворения конкретных потребностей. В каталоге компании есть модели с термостатами и вентиляторами для обеспечения равномерного распределения тепла по всему шкафу. Есть обогреватели щитовой стандартных размеров, но по запросу инженеры компании разработают оборудование по индивидуальным чертежам.
• Экономия. Обогреватели «Электронагрев» энергоэффективные, потребляют минимум электроэнергии. Это означает, что вы можете сэкономить средства на электроэнергии, получив стабильную температуру в шкафах.
• Долговечность и надежность. Обогреватели изготовлены из высококачественных материалов и предназначены для работы в любых условиях эксплуатации. Они используются на предприятиях химической промышленности, металлургии, энергетики и смежных отраслях, где предъявляются особые требования к надежности работы устройств автоматики и энергоснабжения.
• Безопасность. Оборудование разработано с учетом требований безопасности. Нагреватели имеют встроенную тепловую защиту для предотвращения перегрева, изготовлены из огнеупорных материалов для предотвращения любой потенциальной опасности возгорания.

Компания обеспечивает поддержку своих клиентов. Здесь работают компетентные инженеры, готовые помочь выбрать правильный нагреватель для конкретных потребностей. В случае необходимости вы можете обратиться в «Электронагрев» для разработки и реализации проекта установки обогревательного оборудования на вашем предприятии под ключ.