Металлические корпуса электрощитов: преимущества использования

Металлические корпуса электрощитов предназначены для размещения приборов контроля и учета. Используются они наряду с пластиковыми, однако имеют ряд существенных преимуществ. Металл устойчив к агрессивным средам, не разрушается под действием ультрафиолета, из него можно делать антивандальные корпуса.

Существуют различные требования, предъявляемые к подобным корпусам: конфигурация, размеры, степени защиты и т. д. Из нашего материала вы узнаете о типах корпусов электрощитов и технологии их изготовления.

Виды электрощитов и сферы их применения

Металлические корпуса электрощитов различаются конструктивным исполнением, типом материала (при производстве чаще всего используют металлические или пластиковые листы), а также способом установки и целевым назначением.

Главный распределительный щит (ГРЩ) – сборочная конструкция, при помощи которой производится прием и распределение электроэнергии на каком-либо объекте, а также ее учет по зданию. Обычно представляет собой сборку электрических панелей – распределительных, вводных, секционных. Кроме обозначенных выше узлов, в состав ГРЩ могут входить АВР, панели учета электроэнергии и ППУ. Функциональным предназначением главного распределительного щита является защита подключенной к нему сети электрических приборов от перегрузок и короткого замыкания.

Вводно-распределительное устройство (ВРУ) – по назначению выполняет функции, схожие с главным распределительным щитом. Кроме того, оно предназначено для приема и распределения электроэнергии в здание.

Автоматический ввод резерва (АВР) – предназначено для обеспечения бесперебойного питания электроэнергией с помощью переключения потребителей с основного источника питания на резервный при нарушениях в электрической сети. В качестве основного источника электропитания используется ввод от трансформаторных подстанций. Резервным источником тока может быть либо ввод от ТП, либо другая линия электропередач, либо бензиновый генератор или аккумулятор. АВР могут представлять собой как отдельные устройства, так и использоваться в составе ГРЩ.

Распределительный щит – такой вид оснащения предназначается для приема и распределения электроэнергии, нечастого отключения и включения линий групповых электрических цепей, а также для их защиты от перегрузок и коротких замыканий. Помимо этого, к распределительным устройствам относятся:

• Этажный электрощит – предназначен для обеспечения приема электроэнергии от ГРЩ, ВРУ и передачи ее конечным потребителям. Является важным элементом системы электроснабжения жилого дома, выполняет функцию обеспечения качественной подачи электроэнергии в квартиры. Корпус этажного металлического электрощита оснащается приборами учета расхода электроэнергии жильцами дома.
• Квартирный электрощит – служит для защиты отходящих линий и потребителей электрической энергии при перегрузках и коротких замыканиях (КЗ), распределения электроэнергии, защиты людей от поражения электрическим током, при возникновении пожара, неисправностях электропроводки в однофазной сети.

Шкаф автоматики – с помощью такого оснащения производится управление производственными автоматизированными системами, прием и распределение электрической энергии, контролируются технологические сигналы и параметры, осуществляется аварийная защита, диспетчеризация и др.

Щит учета электроэнергии – предназначается для приема, коммерческого учета электроэнергии, распределения и защиты отходящих линий от перегрузки сети и токов КЗ.

Щит освещения – используется для управления осветительными сетями промышленных объектов, зданий, территорий, сооружений с различными источниками света.

Кроме электрического оснащения, перечисленного выше, существует еще целая серия подобных щитов – пульты управления, ЩСН, ШБП, УКРМ.

В качестве используемого материала корпусов электрощитов, которые устанавливаются в производственных объектах, снаружи зданий, в торговых, образовательных, лечебных учреждениях, в строительных сооружениях с агрессивными средами, преимущественно используется листовой металлический материал либо металлопластик, характеризующиеся устойчивостью к резким перепадам температуры, высокой степенью защиты и долговечностью.

Виды металлических корпусов электрощитов

По назначению корпуса металлических электрощитов делятся на несколько самых востребованных модификаций:

• ЩУРН ip54. Используются при установке счетчиков, учетно-распределительной аппаратуры, защитных модульных устройств.
• Корпуса ЩУ (щитов управления) и их учета. Применяются непосредственно в жилых и производственных объектах для вводно-учетных электрощитов из модульной аппаратуры.
• ЩРН (щит распределительный навесной). Используют при сборке распределительного щита с модульной аппаратурой, служащего для ввода и распределения электрической энергии, а также с целью защиты сетей от КЗ и перегрузок сети.
• ЩМП. Применяются в сборке разных щитов – управления, автоматики, силовых. В комплектацию входит съемная монтажная панель и дверца, закрывающаяся на замок.

Каждая модель имеет свою определенную степень защиты, но наибольшей популярностью в данном сегменте пользуется металлический корпус электрощитов учета ip54, где первая цифра обозначает степень защиты от пыли и других примесей, а вторая обозначает защищенность от попадания внутрь влаги.

Требования к металлическим корпусам электрощитов

Металлический корпус электрощита – это оболочка, предназначенная для монтажа и коммутации электрических приборов и узлов.

Электрощиты используются для управления электроэнергией на объектах. При помощи установленных переключателей, автоматов и предохранителей можно производить включение и отключение определенных линий, устанавливать дополнительные электрические линии и совершать другие действия, которые непосредственно связаны с электричеством.

Металлический корпус электрощита является базовой основой, в какой-то степени его можно назвать «скелетом», на котором при его сборке наращивается различное электрощитовое оборудование и размещается электроаппаратура разного функционального назначения. Помимо эстетичности внешнего вида, при изготовлении и монтаже такого электрического оснащения должен соблюдаться целый перечень требований и условий.

Существуют и следующие важные требования, предъявляемые к такому виду оборудования: простота установки, удобство монтажа и обслуживания аппаратуры, прочностные характеристики конструкции корпуса и ряд других параметров.

3 способа изготовления металлических корпусов электрощитов

С помощью станочного оборудования, применяющегося при производстве металлических корпусов, можно произвести изделия различных размеров и с разной степенью защиты.

При этом в качестве обшивочного материала используется листовой материал различной толщины. Что касается геометрических размеров, то они также могут быть разными и согласуются при заказе.

Рассмотрим основные применяемые способы изготовления металлических корпусов электрощитов.

1. Лазерная резка.

Метод лазерной резки металла относительно не так давно стал настоящим прорывом в сфере раскроя листового проката. В сравнении с традиционными методами у лазерной резки есть ряд неоспоримых достоинств:

• Отсутствие механического воздействия на обрабатываемый материал.
• Способность лазерного излучения фокусироваться на малой площади – это позволяет раскраивать почти любые материалы независимо от того, какими бы теплофизическими свойствами они ни обладали.
• Точность позиционирования лазерной головки в 0,08 мм позволяет достигать высокой точности взаиморасположения элементов заготовки.
• Обработка деталей из нежестких материалов.
• Лазерный луч диаметром 0,25 мм, что позволяет производить отверстие диаметром всего 0,5 мм.
• Большая мощность лазерного излучения позволяет обеспечивать высокую производительность лазерного реза.
• Лазерное резание позволяет выполнить раскрой листового материала по любому сложному геометрическому контуру поверхности.

Метод лазерной резки металла – это технология, которая сочетает в себе высокую производительность, отменное качество и доступные цены в какой бы отрасли она ни применялась. Она не требует больших материальных затрат, независимо от партии деталей цена практически остается такой же.

Метод лазерной резки позволяет производить раскрой стали, алюминия и многих других материалов. Лазер используют при производстве металлических корпусов электрощитов, впрочем, как все подобные металлические изделия. Лазерные установки применяют в производстве корпусов для РЭА, электрощитов и других подобных изделий из листовой стали, а также плоских деталей по индивидуальному заказу любой сложности геометрической формы.

Большим плюсом является то, что после лазерной резки на металлических деталях не нужно производить дополнительную обработку поверхностей. И, кроме этого, эта технология резки обеспечивает высокую точность и качество готовых изделий. После операции лазерного раскроя заготовки из листового материала поступают на участок, где при помощи гибочных станков металлических изделий такие детали, как корпуса для приборов и электрощитов, принимают объемную форму.

2. Гибка.

Гибку промышленных изделий производят на высокоточном гидравлическом гибочном оборудовании. Такие станки могут изгибать металлические заготовки толщиной от 0,3 до 8 мм и длиной до 2,5 м. Причем гибку деталей можно производить с уже закрученными резьбовыми бонками и болтами, что является при производстве корпусных деталей более технологичным.

Нередко при изготовлении корпусов металлических электрощитов и аналогичных изделий требуется заранее производить приваривание или закрепление к ним крепежных изделий – болтов, втулок, резьбовых заклепок и бонок, шпилек.

Такие крепежи можно установить в приборные корпуса методом:

• установки резьбовых втулок и вытяжных заклепок;
• запрессовки втулок, шпилек и бонок;
• кондесаторной приварки метизов.

3. Сварка.

Иногда возникает необходимость произвести сварку в уже согнутом корпусе. Такую операцию можно выполнить при помощи:

• контактной сварки;
• аргонно-дуговой сварки с применением постоянного (для нержавейки) или переменного (при сваривании алюминия и его сплавов) тока;
• сварки полуавтоматом в среде CO₂.

В зависимости от вида металла с помощью сварки можно соединить листовой материал следующей толщины:

• обычные стали – 0,5–10 мм;
• нержавеющие стали – 0,5–6 мм;
• алюминий и сплавы на его основе – 0,5–6 мм.

После сварки корпусов электрощитов из обычной или нержавеющей стали необходимо произвести тщательную зачистку мест соединений, а в случае необходимости – применить шлифовку или использовать другой метод металлообработки перед покрасочными работами.

При их изготовлении предполагается, что завершенный вид изделия приобретут только после порошковой покраски, которая является окончательной операцией обработки таких металлических изделий, как кожухи, корпуса приборов, различные пространственные и плоскостные детали.

Технология окрашивания металлического корпуса электрощита

Почти все виды корпусов и входящие в их состав элементы обязательно должны быть покрашенными. Красочный слой позволяет решить несколько важных функций:

• обеспечивает любое изделие эстетичным и завершенным видом;
• защищает поверхности деталей от воздействия агрессивных факторов;
• позволяет улучшить технические характеристики готового изделия.

Самыми распространенными видами покрытий являются: анодирование, воронение (для защиты от коррозии стальных деталей и улучшения эстетики), олово-висмут (используют при пайке), цинковое покрытие.

Для окончательной отделки наружных поверхностей панелей и кожухов широко применяется покрытие металлических корпусов электрощитов с помощью порошковой полимерной краски. При таком окрашивании изделие приобретает эстетичный внешний вид и дополнительную защиту от ряда негативных воздействий – от влажности до ультрафиолетового излучения.

Порошковое окрашивание металлических изделий является безотходной, экологически чистой технологией. С помощью такого метода получают защитные и защитно-декоративные покрытия отменного качества. Методика создания покрытия заключается в нанесении на поверхность изделия полимерных порошков способом электростатического напыления. Такой вид покрытия является прочным и долговечным.

Используемый для покраски порошок представляет собой смесь мелких частиц пигмента и каучука. При окрашивании металлоконструкции порошковую краску распыляют на нейтральную поверхность, после этого ее перемещают в специальную печь с целью нагревания и смягчения, затем происходит их впитывание в подвергаемую окрашиванию поверхность. В результате получается долговечное и стойкое высококачественное покрытие металлической поверхности, обладающее отличными защитными свойствами.

Процесс производится с помощью следующих основных операций:

• Подготовка к покраске поверхностей. Качество декоративной отделки и надежность антикоррозионной защиты металлических корпусов электрощитов при применении порошкового окрашивания в большей степени зависят от качества подготовки поверхности. Для этого необходимо удалить с поверхности все неорганические и органические загрязнения и произвести конверсионное покрытие.
• Покраска поверхности. После проведения подготовительной операции изделие перемещают на участок покраски для нанесения порошкового покрытия. Процесс основан на воздействии сил электростатического поля на заряженные частицы краски по направлению к проводящей поверхности заземленного металлического корпуса электрощитов.
• Запекание покрытия. Изделие с нанесенным слоем порошковой краски направляют в термический участок, где в печах производится их нагрев для затвердевания порошковой краски и образования сплошного покрытия.

Для нанесения надписей используют несколько методов: нанесение УФ-краски, лазерная гравировка, тампопечать, шелкография.