Como escolher o gabinete eletrônico errado?

O tipo de gabinete que você escolhe para um projeto é determinado por sua localização e método de uso. O recinto será utilizado dentro ou fora? Requer impermeabilização? (Muitos espaços internos têm essa necessidade.) Há necessidade de abrigar dispositivos de rede e comunicação? Nessa situação, você precisa de um armário ou prateleira. Seu gabinete servirá como uma caixa de junção? Ele suportará trilhos DIN ou deve ser montável em trilhos DIN sozinho? Este artigo ajuda a abordar essas questões, direcionando você para o tipo apropriado de caixa eletrônica e fornecendo fatores de seleção.

Gabinetes para equipamentos elétricos ao ar livre

Os computadores começaram como uma ocorrência interna, mas à medida que os chips se tornaram menores e mais potentes, e à medida que a tecnologia sem fio avançava, os recursos de computação também faziam a transição para o exterior. Atualmente, aplicações como gerenciamento de tráfego, vigilância de segurança e irrigação automatizada exigem que a eletrônica de controle e os elementos de comunicação sem fio estejam localizados próximos ao seu ponto de uso. Isso está levando a um aumento na utilização de gabinetes elétricos resistentes às intempéries.

Embora os gabinetes eletrônicos externos não sejam um conceito novo, os detalhes intrincados podem não ser familiares para certos engenheiros de projeto, que podem errar inadvertidamente durante o processo de seleção de gabinetes. Para obter conselhos úteis, confira nossa entrada no blog, "Cinco erros comuns na especificação de um gabinete externo".

Quais são as especificações de engenharia para um gabinete externo resistente às intempéries?

Para compreender os requisitos para o seu gabinete externo, você precisa considerar os riscos ambientais que afetam seu projeto.

Líquido. Dispositivos eletrônicos e traços de PCB devem ser mantidos secos para evitar rotas não intencionais para vias de energia e sinal. A umidade leva à ferrugem, resultando em degradação precoce. Normalmente, a água se origina da chuva, que não#39; Nem sempre descem verticalmente, mas podem ser impulsionados pelo vento em vários ângulos. Em uma chuva forte, uma área pode ficar cercada por água.

O recinto também será afetado por condições úmidas. As caixas de plástico externas, assim como o alumínio e a fibra de vidro, são as mais favorecidas para ambientes externos devido à sua resistência à corrosão inerente. O aço inoxidável é um material apropriado (embora bastante caro) para aplicações externas. Chapas metálicas revestidas a pó são uma alternativa, mas lembre-se de que o aço pode corroer se forem aplicados revestimentos inadequados.

Ar em movimento.Embora não seja tão condutora quanto a água, a poeira transportada pelo vento também pode causar curtos-circuitos entre os circuitos. Uma camada de poeira no equipamento pode criar um isolamento indesejável, restringindo a dissipação de calor e, por fim, causando falha precoce.

Calor.À medida que o mercúrio aumenta, a temperatura em seus projetos externos também aumenta. A dissipação de calor deve ser levada em consideração. Os invólucros de metal podem dissipar o calor dos componentes. Lembre-se de que os gabinetes de metal podem transferir calor para os interiores, principalmente quando expostos à luz solar.

Luz solar.A luz ultravioleta decompõe o plástico, causando rachaduras, descoloração e fragmentação. A luz desencadeia uma reação química que interrompe as cadeias poliméricas. Aditivos especiais são incorporados ao plástico para aumentar sua resistência à luz solar. O plástico com classificação UV custa mais, potencialmente o dobro do plástico padrão, e é por isso que nem todo invólucro de plástico inclui essa proteção.

Humidade.Transportada pelo ar, a umidade pode levar à deterioração de equipamentos eletrônicos sensíveis. Em última análise, a umidade pode levar à falha prematura dos componentes.

Pressão atmosférica.Flutuações na pressão do ar podem levar à falha da junta, permitindo que umidade, água e vento atinjam os componentes internos.

Caixas elétricas internas

A escolha de gabinetes elétricos para uso interno é menos crucial do que a escolha de gabinetes para aplicações externas que enfrentam condições climáticas. Por outro lado, o designer encontra uma variedade desconcertante de opções de gabinetes. Pense nos requisitos de sua aplicação e comece a reduzir suas escolhas com base no material e no tipo.

Lembre-se de que, mesmo que sua aplicação seja interna, a entrada de poeira e umidade ainda deve ser uma preocupação. Em ambientes de fabricação, pode haver lavagens de piso, aparas de metal transportadas pelo ar, vapores corrosivos e respingos de refrigerante. Mesmo em um ambiente interno arrumado, seu projeto requer defesa fundamental contra café derramado e poeira.

Selecionando uma caixa elétrica para aplicações internas

Substância

Os invólucros em estilos de caixa podem ser encontrados em plástico moldado, fibra de vidro, chapa de aço, chapa de alumínio, alumínio extrudado, alumínio fundido e aço inoxidável. Racks e gabinetes são normalmente construídos em aço, embora também possam ser feitos de alumínio para diminuir o peso.

Despesa.A despesa é consistentemente a principal preocupação na engenharia. Os invólucros de plástico moldado são os mais econômicos quando produzidos em grandes quantidades. As carcaças básicas de chapa metálica são baratas, mesmo em pequenas quantidades. Gegossenes Aluminium ist eine hervorragende Wahl für den Preis. A fibra de vidro custa mais, mas atualmente existem gabinetes de plástico com 10% de fibra de vidro que oferecem maior resistência a um pequeno custo adicional. O aço inoxidável é muito caro. Normalmente, os gabinetes pré-fabricados padrão são significativamente mais baratos do que um gabinete personalizado. Um gabinete personalizado é uma excelente escolha quando um gabinete padrão não é adequado para suas necessidades.

Execução.As caixas de metal são ideais para dissipar o calor de peças eletrônicas e fornecem proteção EMI. Resistentes à corrosão são os invólucros de plástico moldado e fibra de vidro, juntamente com invólucros fundidos e invólucros de aço inoxidável. Os invólucros moldados e fundidos fornecem soluções econômicas com classificação NEMA e IP, em contraste com os invólucros de chapa metálica. Os recipientes de metal podem ser revestidos a pó para fornecer resistência à corrosão. Além disso, estão disponíveis gabinetes para fins específicos. Por exemplo, certos gabinetes fornecem painéis infravermelhos opcionais para conectividade, enquanto outros são destinados exclusivamente ao uso como caixas de junção elétricas ou de fibra óptica.

Parece.O plástico moldado oferece uma aparência elegante para designs que experimentam o envolvimento regular do usuário, como produtos de consumo ou instrumentos médicos. Se o gabinete se destinar a conter controles para uma máquina em uma fábrica, a aparência mais simples de alumínio fundido ou chapa metálica será suficiente. Numerosas carcaças de alumínio extrudado apresentam revestimentos atraentes e vibrantes e tampas de plástico.

Há muitos fatores a serem considerados, então dê uma olhada em nosso artigo focado neste assunto, "Selecionando o material apropriado para o seu gabinete NEMA".

Tipo

Existem vários tipos de gabinetes, desde racks de gabinete consideráveis até pequenos recipientes de plástico. Aqui estão algumas questões a serem consideradas.

De que maneira o recinto será utilizado? Se for portátil ou portátil, selecione o plástico por suas propriedades leves. A fibra de vidro pesa menos que o aço, tornando-a mais simples de transportar e instalar para grandes gabinetes.

Estará sujeito a impactos, como de empilhadeiras? Em seguida, selecione um gabinete feito de alumínio fundido, aço ou materiais reforçados com fibra de vidro. Brilhando' A série de gabinetes de plástico reforçado com fibra de vidro é notavelmente durável, conforme demonstrado neste vídeo de um veículo passando por cima de um gabinete.

Ele conterá indicadores ou displays? Tampas de plástico transparente são oferecidas para gabinetes de plástico.

Incluirá elementos de vários tipos? Shinging fornece um estojo de compartimento duplo projetado para elementos de energia de um lado e indicadores do lado oposto. Além disso, nossos gabinetes de plástico acomodam painéis de montagem internos na tampa, base e corpo, proporcionando aos projetistas considerável flexibilidade no posicionamento dos componentes internos. Esses projetos permitem que os componentes de potência sejam colocados à distância da eletrônica de sinal.

Qual é a massa das peças? Fontes de alimentação e dissipadores de calor podem ter que ser conectados a painéis internos de metal ou plástico, que podem ser encontrados em determinados gabinetes.

Exigirá manutenção no campo? As tampas com dobradiças e travas permitem que os técnicos acessem rapidamente os componentes internos.

De que maneira seus componentes serão afixados? A Shinging fornece gabinetes projetados para montagem em trilhos DIN internos. Além disso, certos gabinetes eletrônicos Shinging podem ser montados diretamente em trilhos DIN.

Qual é o número de placas de circuito em seu projeto? As caixas de alumínio extrudado frequentemente apresentam uma guia de placa embutida para suportar uma placa de circuito, semelhante a muitas caixas fundidas. A Shinging também fornece um gabinete de terminal multiplaca que acomoda vários PCBs pequenos. Gabinetes maiores apresentam saliências de montagem internas.

Seu design requer proteção? Os armários vêm com portas que podem ser trancadas. Certos gabinetes do tipo caixa apresentam ferrolhos para cadeados.

Gabinete à prova d'água 

O que caracteriza os gabinetes eletrônicos à prova de intempéries? O elemento crucial é a vedação que conecta a tampa e o invólucro e#39; s corpo. A junta deve ser contínua, construída a partir de um material resiliente e ecológico que permaneça flexível em um amplo espectro de temperatura e seja mantida no lugar por uma tampa bem ajustada que é aparafusada ou travada com segurança.

Escolhendo um gabinete à prova d'água para dispositivos eletrônicos.

O nível de proteção é avaliado de acordo com os padrões estabelecidos pela NEMA na América do Norte e pela IEC na Europa. Muitos projetistas entendem que precisam de um gabinete à prova d'água com classificação NEMA ou IP para eletrônicos, mas podem não ter certeza sobre o nível apropriado de proteção necessário. Um gabinete NEMA 4X oferece mais do que apenas proteção contra gotejamento; protege contra água de mangueiras e poeira impulsionada pelo vento. O X indica que o invólucro permanecerá livre de corrosão. NEMA 4X é o nível de proteção mais baixo adequado para ambientes externos. Se o seu produto for utilizado em um ambiente marinho, ou se você simplesmente quiser garantir segurança extra, escolha o NEMA 6P, que protege as peças internas mesmo quando o gabinete é brevemente submerso.

Padrões comparáveis para a Europa consistem em IP66, que evita a intrusão de vento e chuva. O IP67 oferece proteção contra imersão breve, enquanto o IP68 oferece proteção contra imersão por até uma hora, normalmente com despesas extras mínimas. Os invólucros com classificação IP54 não devem ser considerados à prova d'água, pois protegem contra a queda de gotículas, mas não contra chuvas fortes ou lavagens industriais.

Para manter a classificação à prova d'água, todos os cabos que levam ao gabinete eletrônico precisam ser vedados com prensa-cabos. Vedações comparáveis devem ser fornecidas para interruptores, indicadores e displays. Uma escolha eficaz é um invólucro de plástico com uma tampa de policarbonato transparente, permitindo leituras de indicadores sem a necessidade de fazer furos na caixa que exigiriam vedação adequada posteriormente. Ao instalar um gabinete, certifique-se de considerar recursos como suportes moldados ou suportes de montagem fixados externamente para evitar a necessidade de vedar todos os orifícios para montagem.

A pressão e a temperatura do ar podem ser controladas com aberturas. A dificuldade, naturalmente, reside no fato de que o respiradouro cria uma abertura no recinto. As aberturas respiráveis com classificação IP apresentam uma membrana impermeável que permite o fluxo de ar enquanto evita a entrada de umidade e poeira. Certas aberturas também podem ser submersas. Confira nossa entrada no blog, "Shinging Industries revela aberturas com classificação IP67".

Rede e Comunicações

Um gabinete de rede é uma estrutura metálica fechada destinada a conter dispositivos de dados e comunicação, como servidores, roteadores, switches e unidades de armazenamento de dados. Esses racks de gabinete têm vários nomes com base no tipo de equipamento que abrigam: rede, comunicações, servidores e muito mais. Se um rack de gabinete for chamado de gabinete de comunicações ou rack de servidor, saiba que esses termos podem ser usados de forma intercambiável. Os racks de equipamentos são utilizados para acomodar equipamentos de teste, controles de fábrica e instrumentos científicos.

Os fabricantes de equipamentos criam seus produtos para instalação em um rack padrão de 19 polegadas usando flanges de montagem, também chamados de trilhos de montagem, que possuem espaçamento padronizado que se alinha com os orifícios dos parafusos nos trilhos de montagem do rack. Equipamentos adicionais podem ficar em uma prateleira no rack ou ser instalados dentro de um chassi conectado ao rack.

Os gabinetes de rede permitem que os técnicos configurem o equipamento de maneira vertical, economizando espaço e criando um arranjo ordenado. Às vezes, os racks de armários são fixados no chão, enquanto outras vezes, eles repousam sobre rodas. Os gabinetes de rede montados na parede criam espaço adicional.

Para garantir que o equipamento esteja seguro, protegido contra poeira e para evitar contato acidental, as laterais e as portas do armário são instaladas ao redor da estrutura para criar um invólucro protetor. Temperaturas operacionais elevadas podem reduzir a vida útil das peças eletrônicas, portanto, os ventiladores são normalmente instalados em gabinetes para garantir o fluxo de ar de resfriamento. Recursos de ventilação (como persianas) podem ser incluídos nas laterais, portas, tampos e prateleiras do gabinete.

Os racks abertos (sem laterais ou portas) não são fechados, mas as pessoas se referem a eles como gabinetes, e o mesmo fabricante que produz gabinetes de rack de gabinete também fabrica racks abertos. Alguns usuários exigem apenas montagem de dois pontos, então eles optam por um rack de relé que apresenta os trilhos de montagem, mas não possui lados adicionais.

Selecionando um gabinete de rede, gabinete de comunicações ou rack de servidor.

Os fatores a serem levados em consideração para a seleção incluem:

Acusação.Entenda o peso do seu equipamento e garanta que seu armário ' s capacidade de carga pode lidar com isso.

Altitude. Muitos gabinetes são solicitados com base em sua altura. A indústria estabeleceu que uma medida padrão para o espaço vertical é de 1,75 polegadas, e os fabricantes de equipamentos continuam a se referir a seus produtos como 1U, 2U e assim por diante. Se você;#39; Ciente do número de unidades necessárias, encomendar o gabinete é simples; os fabricantes de gabinetes indicam a contagem U para cada modelo. Esteja ciente de que a dimensão "u" indica o espaço disponível para a instalação do equipamento e não inclui a parte superior e inferior, razão pela qual a altura total também é frequentemente fornecida.

Gates.É necessária uma porta com fechadura para você? Portas de plástico transparente e portas de vidro permitem que os técnicos vejam os indicadores. As portas de aço proporcionam maior privacidade e segurança.

Acessórios.Prateleiras, bandejas de ventiladores, organizadores de cabos, gavetas e vários acessórios transformam uma estrutura simples em um gabinete funcional. Certos racks de gabinete, como nossa série Rack Professional, vêm com acessórios para uma solução completa.

Para obter conselhos adicionais sobre seleção, confira nossa entrada no blog, "Cinco dicas para escolher um gabinete de rede".

Gabinete de conexão

Uma caixa de junção serve para conter conexões elétricas, incluindo os fios que fornecem energia para máquinas, iluminação, dispositivos de TI, câmeras de vídeo e vários outros aparelhos. A caixa protege de ambas as maneiras: protege as conexões contra adulteração, poeira e umidade, ao mesmo tempo em que protege os indivíduos do contato acidental com a eletricidade. Os requisitos elétricos evoluem e uma caixa de junção oferece uma porta de entrada para a rede elétrica. Em cenários com manutenção regular, uma caixa de junção articulada fornece fácil acesso.

Como escolher um gabinete de caixa de junção

Para locais externos ou áreas internas de lavagem de fábricas, use uma caixa de junção NEMA protegida contra os elementos. Normalmente, estes são construídos em plástico devido à sua resistência à corrosão. Um ótimo exemplo é Shinging' Gabinetes S, disponíveis em vários tamanhos. Caixas de junção de fibra de vidro, como os gabinetes da série Shinging, são oferecidas para maior durabilidade.

Uma caixa de junção de metal é a opção padrão para locais internos. A estrutura de aço oferece uma base robusta para conexões e uma durabilidade estendida. Esses gabinetes são comumente conhecidos como caixas de junção NEMA 1, pois os códigos elétricos exigem uma caixa que proteja contra a intrusão dos dedos (classificação NEMA 1). Essas caixas frequentemente apresentam recortes opcionais.

Uma caixa de junção de terminal contém conexões elétricas, mas os fios utilizados são fios de sinal em vez de fios de energia elétrica. Nos controles e automação de máquinas, os fios para sinais de entrada e saída se conectam à eletrônica por meio de blocos de terminais equipados com terminais de parafuso. Uma excelente ilustração é a nossa caixa de junção de terminais.

Além disso, a Shinging fornece um invólucro com classificação ATEX adequado para uso como caixa de junção à prova de explosão em ambientes com atmosferas explosivas.

Gabinete para trilho DIN 

Um invólucro de trilho DIN é um invólucro projetado para a montagem de um ou mais trilhos DIN. Um trilho DIN é uma tira de metal nivelada de tamanho padronizado que oferece uma maneira fácil de prender componentes a uma parede ou dentro de um gabinete. Os instaladores apenas encaixam ou deslizam as peças para a posição no trilho. Este formato é amplamente utilizado em aplicações de controle, pois os componentes são geralmente modulares e facilmente intercambiáveis: fontes de alimentação, solenóides, atuadores, disjuntores e blocos de terminais. Os fabricantes entendem isso e criam seus produtos incorporando suportes de trilho DIN.

Como escolher um gabinete de trilho DIN

A Shinging fornece a esses fabricantes uma variedade de gabinetes eletrônicos destinados à instalação em trilho DIN, incluindo nosso invólucro de alumínio extrudado e nossa caixa multiplaca de montagem em trilho DIN de plástico, que pode conter até três PCBs. Incorpore suas próprias placas de circuito impresso e seu design será adequado para instalação em trilho DIN. Nosso vídeo exibe uma caixa conectada a um trilho DIN.

A Shinging também fornece gabinetes e gabinetes que podem acomodar componentes montados em trilho DIN. Muitos de nossos grandes gabinetes com classificação NEMA/IP apresentam saliências de montagem na parte inferior para fixação de trilhos DIN. Esses gabinetes de trilho DIN são perfeitos para áreas no chão de fábrica que passam por lavagem. Uma excelente ilustração são nossos gabinetes de plástico consideráveis que, ao contrário dos gabinetes de metal, não obstruem os sinais de RF utilizados em aplicativos IoT.

Este artigo abordou várias áreas-chave de aplicação e variedades de gabinetes. Se sua aplicação necessita de uma solução exclusiva que um gabinete padrão não pode atender, confira nosso site dedicado a gabinetes elétricos personalizados.