Герметизация и отвод тепла взрывозащищенных-распределительных коробок

Герметизация и отвод тепла являются основным противоречием ввзрывозащищенные распределительные коробки-.Требования к взрывобезопасности-обуславливают необходимость полностью герметичного корпуса, чтобы предотвратить воспламенение внешней взрывоопасной среды внутренними искрами, а тепло, выделяемое электрическими компонентами, должно эффективно рассеиваться. Разрешение этого противоречия является одной из основных технологий взрывозащищенного электротехнического проектирования.

I. Герметизация

Герметизация взрывозащищенной распределительной коробки в первую очередь предназначена не для гидроизоляции или пылезащиты, а для предотвращения распространения взрыва.

1. Принцип уплотнения взрывозащищенного типа («d»):

Это наиболее распространенный тип взрывозащищенного-корпуса. Его уплотнение основано не на резиновых прокладках, а на точных огнестойких сопрягаемых поверхностях, таких как поверхности фланцев и упоры. При взрыве внутри корпуса газы с высокой-температурой и-давлением выбрасываются через зазоры в сопрягаемых поверхностях и в процессе выброса охлаждаются до температуры ниже температуры воспламенения внешней взрывоопасной среды.

2. Принцип уплотнения повышенной безопасности типа («e»):

В этом типе используется не огнезащита, а скорее уплотнение с высоким уровнем защиты (IP65/IP66), предотвращающее попадание внешней пыли или влаги, а также образование опасных температур и электрических дуг внутри. Его герметизация в первую очередь обеспечивается цельнолитыми уплотнительными полосами, такими как полоски из силиконовой пены и кабельные разъемы из нержавеющей стали.

3. Распространенные точки отказа уплотнения:

Крышка коробки: Старение уплотнительной ленты, неравномерное сжатие и деформация коробки из листового металла могут привести к выходу из строя.

Болты. Электрохимическая коррозия между болтами из нержавеющей стали и коробкой из алюминиевого сплава может привести к их заклиниванию, что сделает невозможным их затягивание.

Входные устройства: неиспользование взрывозащищенных-заглушек для герметизации неиспользуемых кабельных вводов или обычные кабели, проходящие через них без должного закрепления.

II. Рассеяние тепла. В целях обеспечения взрывобезопасности-отвод тепла обычно происходит по следующим путям.

1. Структурное рассеивание тепла (подходит для малой мощности)

Утолщенный корпус: использование корпуса из алюминиевого сплава или литого алюминия, который имеет более высокую теплопроводность, чем углеродистая сталь, и увеличение площади конвекции за счет ребер рассеивания тепла на внешней стенке корпуса.

Путь теплопроводности: Нагревательный элемент установлен непосредственно на монтажной пластине на внутренней стенке корпуса, передавая тепло на поверхность корпуса для рассеивания за счет металлической проводимости.

2. Технология тепловых трубок (подходит для средней мощности)

Взрывозащищенный-радиатор с тепловой трубкой:

Это совместимое решение. Испарительная секция тепловой трубы расположена внутри взрывозащищенного-корпуса, поглощающего тепло. Конденсационная секция тепловой трубки расположена снаружи корпуса и охлаждается принудительным потоком воздуха от вентилятора. Часть тепловой трубки, проходящая через взрывобезопасный-корпус, должна быть герметизирована или иметь взрывобезопасную-конструкцию, чтобы гарантировать, что взрывобезопасность-не будет нарушена в экстремальных ситуациях, таких как поломка тепловой трубки.

3. Пластина с водяным-охлаждением (подходит для высокой мощности)
Внутри корпуса установлена ​​пластина с водяным-охлаждением, на которой установлен нагревательный элемент. Тепло уносится циркулирующей охлаждающей водой. На стыках впускных и выпускных водопроводных труб необходимо использовать взрывозащищенные сквозные-клеммы, чтобы обеспечить взрывобезопасную-изоляцию между каналом для воды и электрической полостью.

4. Система вентиляции и фильтрации (для особых условий)

В некоторых специальных взрывозащищенных-типах можно использовать вентиляцию и отвод тепла. Защитный газ подается в корпус для поддержания внутреннего давления выше внешнего давления, предотвращая проникновение опасных внешних газов.

III. Баланс в практическом дизайне

1. Снижение номинальных характеристик
Во взрывобезопасной-среде электрические компоненты нельзя использовать при номинальном токе в нормальных условиях. Согласно таким стандартам, как GB/T 3836.3 (тип повышенной безопасности), обычно требуется снижение номинальных характеристик на 10 %-25 %. Например, автоматический выключатель с номиналом 100 А в идеале следует использовать только с током 80 А во взрывозащищенном корпусе, чтобы уменьшить выделение тепла.

2. Рациональная планировка и моделирование воздушного потока
Установка компонентов с высоким-тепло-выделением в верхней части корпуса обеспечивает естественное повышение температуры.

Даже если вентиляционные отверстия невозможны, внутри необходимо предусмотреть достаточно места для конвекции тепла. В -взрывозащищенных-корпусах высокой мощности часто используются взрывозащищенные осевые вентиляторы, обеспечивающие нагнетание внутреннего воздушного потока, равномерно распределяя тепло между ребрами рассеивания тепла на внешней оболочке и предотвращая локальный перегрев.

3. Выбор материала
Алюминиевый сплав обеспечивает значительно лучшее рассеивание тепла, чем углеродистая/нержавеющая сталь. Для взрывозащищенных-корпусов, требующих высокой теплоотдачи, предпочтительным выбором являются корпуса из литого алюминиевого сплава. Хотя нержавеющая сталь -устойчива к коррозии, ее плохая теплопроводность может привести к накоплению тепла внутри.