Влага в электронике
Если вы инженер-электрик, руководитель проекта или менеджер отдела снабжения, вы понимаете важность задачи контроля влажности в электрических шкафах. Влага может вызвать короткое замыкание, повредить оборудование и создать опасность возгорания. В этой статье компании ОША мы обсудим различные способы контроля влажности в шкафах управления и их преимущества. Мы также дадим несколько советов о том, как выбрать правильное решение для контроля влажности в шкафу в соответствии с вашими потребностями.
Что такое влага и как она может повредить электрооборудование?
Влага повреждает оборудование, когда она конденсируется из воздуха на более прохладную поверхность. Как только конденсат начинает образовываться на электронных компонентах или других устройствах в электрических системах управления, могут произойти неприятные вещи. Вода, в данном случае влага в виде конденсата, плохо сочетается с электричеством.
В результате возникают не только короткие замыкания, но и коррозия, поражающая контакты реле и другие коммутационные механизмы. Коррозия любых контактов может препятствовать протеканию тока. По мере накопления коррозия также может вызвать короткое замыкание компонентов.
Источники влаги в электрических шкафах
Корпуса электрических шкафов управления обычно специально разработаны для функционирования в различных условиях окружающей среды, чтобы защитить размещенные внутри электронные компоненты от внешних факторов, таких как дождь или снег, или же от попадания жидкостей, используемых в производственных процессах. Трудно постоянно полностью герметизировать большие корпуса, потому что необходимо обеспечить доступ для обслуживания, обогрева и охлаждения.
Труднее всего контролировать ту влагу, которая всегда содержится непосредственно в воздухе внутри шкафа. Эта влага должна постоянно находиться в парообразном состоянии, ни в коем случае нельзя, чтобы она выпала в виде конденсата. Количество влаги внутри шкафа зависит от многих факторов, но уровень влажности может быть измерен специальными приборами.
Абсолютная влажность – это количество влаги, которое может содержаться в объеме воздуха при определенной температуре. Относительная влажность – это процент влажности, измеренный в одном и том же объеме воздуха, по сравнению с абсолютной влажностью. Относительная влажность 50 % означает, что количество влаги в воздухе составляет 50 % от возможной влажности.
Чем больше будет влажность, тем более вероятно выпадение конденсата, ведь для достижения точки росы не потребуется сильного снижения температуры.
Таблица расчетов точки росы
Изменение состояния влаги в воздухе с пара на воду создает конденсат на более холодных поверхностях. Это так же, как и в случае летней грозы, когда более прохладный воздух превращает влагу в виде пара в капли дождя.
Цифры в таблице обозначают температуру, при которой влага из воздуха начинает конденсироваться на более холодных поверхностях, таких как печатные платы. Конечно, более вероятно, что конденсат будет образовываться на более холодных поверхностях верхней или боковой стенки металлического корпуса, откуда образующиеся капли воды могут падать на электрическое оборудование.
В качестве примера давайте представим, что воздух внутри электрического шкафа имеет температуру 25 градусов по Цельсию. Если относительная влажность составляет 80 %, то если температура воздуха снаружи шкафа упадет всего на 4 градуса до 21 градусов, на внутренней стороне стенок шкафа может образовываться конденсат. Большие перепады температуры увеличивают количество конденсата.
Аналогичная проблема возникает, когда относительная влажность высокая, а внутренняя температура шкафа падает ниже точки росы. Конденсат может начать образовываться на внутренних поверхностях компонентов.
В идеале лучшей профилактической мерой защиты от конденсата является ограничение относительной влажности внутри корпуса.
Методы борьбы с конденсатом в электрических шкафах
Герметизация корпуса шкафа от влаги является лучшим профилактическим методом защиты от влажности, но это сложно с большими электрическими шкафами и системами управления. Корпуса шкафов управления часто необходимо вентилировать наружу для охлаждения или же открывать для технического обслуживания. Или же гидрозатворы со временем могут потерять эффективность, позволяя влаге проникать внутрь шкафа.
Популярным способом минимизации образования конденсата в небольших шкафах автоматики является использование нагревательных элементов ОША для шкафов управления для поддержания более высоких температур внутри корпуса, предотвращающих образование конденсата. Более высокие температуры могут удерживать больше влаги.
Что такое нагреватели ОША?
Нагревательные элементы ОША разработаны специально для шкафов управления и выпускаются в различных конфигурациях размеров и мощностей. Обогреватели шкафов управления от производителя ОША стандартной линейки от ОША-50 до ОША-250 идеально подходят для небольших корпусов. Внутренний встроенный термостат не позволит температуре нагревателя превысить безопасный уровень нагрева. Однако для автоматического регулирования нагрева в зависимости от температуры воздуха внутри шкафа нужно использовать специальные внешние термостаты для ОША.
В больших корпусах может потребоваться система контроля температуры и влажности с более мощными нагревателями ОША-в с вентиляторами. Или даже система, которая будет управлять как нагревом, так и охлаждением в зависимости от температуры и относительной влажности.
Для сложных условий окружающей среды можно использовать линейку ОША-з с пылевлагозащитой, имеющую уровень безопасности IP54.
Полная система контроля влажности в электрошкафу требует нескольких компонентов, включая гигростаты, терморегуляторы, нагреватели, вентиляторы и прочие устройства.
Гигростат
Гигростаты можно использовать для измерения влажности и управления нагревателями или охлаждающими устройствами в шкафу. Гигростаты шкафа можно настроить на определенную относительную влажность. Выходные контакты управляют контурами обогрева и охлаждения в зависимости от настройки. Что такое гигростаты?
Преимущества контроля влажности в электрических шкафах
Компоненты электрических шкафов управления включают компьютеры, а также диагностическое и коммуникационное оборудование. Компоненты управляют производственным оборудованием, электростанциями, нефте- и газопроводами, сетями связи, управлением движением, поездами и судоходством.
Таким образом, риску подвергается не только стоимость имеющихся компонентов системы, но и сами контролируемые процессы, которые могут пойти не по плану или привести к аварии, если внутренние компоненты шкафа управления выйдут из строя из-за конденсации.
К примеру, силовые трансформаторы в подземных хранилищах при воздействии на них конденсата воды могут выйти из строя и нанести серьезный ущерб. Также и электрический шкаф автоматики, содержащий элементы управления для производственных предприятий, таких как производство стекла, химикатов, продуктов питания или других товаров, может привести к очень дорогостоящему простою и закрытию заводов.
С сегодняшними проблемами цепочки поставок может потребоваться много времени, чтобы заменить поврежденные компоненты и восстановить производственные линии, производящие продукцию.
Как выбрать компоненты для предотвращения попадания влаги?
В компании ОША есть инженеры, специализирующиеся на обеспечении оптимального микроклимата в шкафах автоматики, которые могут предоставить вам бесплатную консультацию и помочь в решении вашей задачи.