作者：Tech Dept.　來源：Gudenberg-E　日期：2015/10/13 10:00:04　點(diǎn)擊：2987　屬于：公司新聞

加熱器在電氣控制柜內(nèi)的應(yīng)用

<本文為我司產(chǎn)品應(yīng)用工程師經(jīng)驗(yàn)總結(jié)原創(chuàng)文稿，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。Gudenberg-E>

概 述 電氣柜（控制柜/電控柜/電柜）作為機(jī)械、冶金、電力、化工等各行業(yè)設(shè)備的能量提供調(diào)配源、控制調(diào)節(jié)整體部件，被廣泛應(yīng)用到各種環(huán)境甚至是極限環(huán)境下，因此對(duì)電氣柜的環(huán)境適用性提出了很高的要求。

 

加熱器作為電氣柜內(nèi)環(huán)境改善產(chǎn)品越來越多的被應(yīng)用,尤其是國(guó)外電氣柜產(chǎn)品在應(yīng)用方面所做的設(shè)計(jì)更全面更周到,加熱器是擴(kuò)展電氣柜適用性的必備元器件之一。

 

目前加熱器產(chǎn)品在電氣柜上主要有兩方面的應(yīng)用：

一）高濕度調(diào)節(jié)：干燥、除濕、防凝露

二）低溫度調(diào)節(jié)：升溫、加熱、冷啟動(dòng)

前者是為了降低電氣柜內(nèi)濕度指標(biāo)，后者是為了提高電氣柜內(nèi)溫度指標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)電氣柜溫度濕度等環(huán)境指標(biāo)控制在理想使用范圍內(nèi)。

 

一、加熱器的濕度調(diào)節(jié)

◆高濕度調(diào)節(jié)

 

濕度對(duì)電氣柜產(chǎn)品的影響顯而易見，濕度過大會(huì)導(dǎo)致電氣柜整體絕緣等級(jí)下降，甚至?xí)苯託墓駜?nèi)元件；濕度過低會(huì)引起靜電降低電氣柜產(chǎn)品安全性。

    濕度指標(biāo)超出電氣柜正常應(yīng)用范圍的場(chǎng)合常見于：水泵房、礦井、地下室、沿海戶外等，南方的梅雨季節(jié)也可能導(dǎo)致濕度長(zhǎng)時(shí)間超標(biāo)。對(duì)于紡織車間、加工有粉塵顆粒物的特殊場(chǎng)合，過低的濕度反而不利于安全生產(chǎn)（一般此類場(chǎng)合常采用工業(yè)加濕器）。

 

單純的濕度高會(huì)降低電氣柜的絕緣等級(jí)，而凝露的形成對(duì)電氣柜內(nèi)元器件危害更大。根據(jù)凝露形成的干濕球理論，只要保持電氣柜內(nèi)溫度比環(huán)境溫度高3-5度以上，凝露就不容易形成。但一般電氣柜的理想工作溫度為30-35度（與電氣柜內(nèi)元件的應(yīng)用溫度范圍一致，一般電子元器件應(yīng)用最高溫度在55度左右，考慮上安全因素電氣柜在30-35度電子元件運(yùn)行最優(yōu)），最高40度左右，超過45度以上長(zhǎng)期運(yùn)行對(duì)電氣柜的可靠性和使用壽命有極大影響。

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電氣柜內(nèi)加熱器在干燥除濕防凝露控制濕度方面有著廣泛的應(yīng)用，主要起以下作用：

 

1）常規(guī)持續(xù)性干燥，保持電氣柜、電氣箱內(nèi)濕度在合理范圍內(nèi)，比如戶外攝影鏡頭須要保持鏡頭內(nèi)部干燥，不允許濕度過大，一般需要加一小型加熱器來實(shí)現(xiàn)。

       〖我司加熱器產(chǎn)品中的CM□□□H-NN、CM□□□H-SL、CM□□□H-TS、CM□□□H-SS一般適用于此類干燥降低濕度使用。〗

 

2）持續(xù)性或者季節(jié)性環(huán)境高濕時(shí)間段除濕用，將柜外進(jìn)入柜內(nèi)的高濕空氣進(jìn)行干燥。

       〖我司加熱器產(chǎn)品中的CM□□□H-NN、CM□□□H-SF、CM□□□H-BF、CM□□□H-CF一般適用于此類干燥除濕使用?！?span lang="EN-US">

 

3）電氣柜投運(yùn)前的干燥，電氣柜停運(yùn)后的防凝露。

      〖我司加熱器產(chǎn)品中的CM□□□H-NN、CM□□□H-SF、CM□□□H-BF、CM□□□H-CF、CM□□□H-S2、CM□□□H-CH一般適用于此類干燥除濕使用。〗

 

4）幾種情況的綜合性應(yīng)用。

 

需要注意的是：加熱器作為除濕用元件時(shí)，其應(yīng)用范圍一般適合環(huán)境溫度小于35度，環(huán)境濕度小于85%的場(chǎng)合（即所謂高溫高濕場(chǎng)合），環(huán)境溫度濕度指標(biāo)長(zhǎng)期超過這一范圍的應(yīng)該考慮采用電氣柜空調(diào)制冷機(jī)，來同時(shí)實(shí)現(xiàn)溫度濕度的控制。

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二、加熱器的溫度調(diào)節(jié)

◆低溫度調(diào)節(jié)

 

     溫度作為電氣柜產(chǎn)品應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)境技術(shù)參數(shù)，反而常被大家所忽視。實(shí)際應(yīng)用中常出現(xiàn)由于環(huán)境溫度過高電氣柜故障增加、由于環(huán)境溫度過低設(shè)備不能正常啟動(dòng)等現(xiàn)象，很多時(shí)候我們會(huì)去質(zhì)疑是否柜內(nèi)元件有問題，卻忽略了柜內(nèi)元器件自身其實(shí)也有溫度應(yīng)用范圍的技術(shù)參數(shù)要求。

 

     溫度引起電氣柜產(chǎn)品故障出現(xiàn)的原因不難理解：

首先是柜內(nèi)電子元器件自身對(duì)溫度的適用性導(dǎo)致的改變。比如電阻、電容、電池容量等對(duì)溫度敏感性較強(qiáng)的電子元件，如果表現(xiàn)在儀器儀表上就是說謂的“溫飄”現(xiàn)象（需要通過各種補(bǔ)償手段來控制）；微觀解釋就是電子元件物質(zhì)電子運(yùn)動(dòng)受溫度影響顯著。

     其次是柜內(nèi)元器件產(chǎn)品不同材料間溫度引起的形變不同，熱應(yīng)力導(dǎo)致的元器件結(jié)構(gòu)性改變故障。比如柜內(nèi)的空開、斷路器等產(chǎn)品，內(nèi)部結(jié)構(gòu)里有很多彈簧等金屬零件，而其殼體大多是塑料材質(zhì)，溫度的改變往往使兩者的裝配精度出現(xiàn)偏差，從而導(dǎo)致產(chǎn)品的可靠性受影響。

 

電氣柜內(nèi)加熱器能夠?qū)崿F(xiàn)電氣柜升溫加熱冷啟動(dòng)等應(yīng)用問題，主要有以下幾方面作用：

 

1）冬季極寒地區(qū)電氣柜冷啟動(dòng)。比如東北地區(qū)戶外的變頻器柜，電氣柜在實(shí)際投運(yùn)前要先進(jìn)行柜體內(nèi)部預(yù)熱，以達(dá)到柜體內(nèi)元器件正常啟動(dòng)的溫度條件。

〖我司加熱器產(chǎn)品中的CM□□□H-NN、CM□□□H-SF、CM□□□H-BF、CM□□□H-CF、CM□□□H-CH一般適用于此類使用。〗

 

2）常規(guī)性升溫溫度維持使用。很多電氣柜產(chǎn)品本身對(duì)設(shè)備未投運(yùn)前的放置溫度也有要求，溫度過低可能會(huì)“凍壞”電氣柜，導(dǎo)致投運(yùn)時(shí)不能正常使用，加熱器可以起到保護(hù)性作用。

〖我司加熱器產(chǎn)品中所有產(chǎn)品系列都適用于此類使用?！?span lang="EN-US"> 

 

3）特殊要求的電氣柜的加熱。超過一般電氣柜理想使用環(huán)境溫度（30-35度），需要維持在一較高溫度才能使用的特殊元器件的電氣柜，可以通過加熱器將溫度加熱到需要的范圍。

 

4）其他特殊用途應(yīng)用。

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三、電氣柜內(nèi)加熱器的控制

 

      為了讓電氣柜在理想溫度濕度環(huán)境下使用,可以通過手動(dòng)、自動(dòng)（通過控制溫度、濕度、時(shí)間等參數(shù)）控制電氣柜內(nèi)加熱器來實(shí)現(xiàn)。

 

1)      高濕度情況下的調(diào)節(jié)控制

      由于加熱器除濕是基于提升電氣柜內(nèi)溫度，對(duì)進(jìn)入柜內(nèi)空氣提高其蒸發(fā)速度從而實(shí)現(xiàn)干燥除濕。

①        通過人為手動(dòng)方式投入加熱器實(shí)現(xiàn)特定時(shí)間段的除濕控制；

②        在經(jīng)濟(jì)情況下，可以考慮單純通過溫度控制來達(dá)到滿足除濕要求；

 〖我司控制器產(chǎn)品中的CM011K1型溫度控制器一般適用于此類使用。〗

③        通過溫度濕度控制器來綜合控制加熱器除濕；

 〖我司控制器產(chǎn)品中的CM001KA型溫度控制器一般適用于此類使用。〗

④        通過溫度濕度控制儀來實(shí)現(xiàn)精確甚至遠(yuǎn)傳控制

 〖我司控制器產(chǎn)品中的CM□□□KZ系列溫度濕度控制器一般適用于此類使用?！?span lang="EN-US">

 

 

2)      低溫度情況下的調(diào)節(jié)控制

①   通過人為手動(dòng)方式投入加熱器實(shí)現(xiàn)特定時(shí)間段的升溫控制；

②    通過溫度控制來達(dá)到滿足升溫要求；

 〖我司控制器產(chǎn)品中的CM011K1型溫度控制器一般適用于此類使用?！?span lang="EN-US">

③    通過溫度控制儀來實(shí)現(xiàn)精確甚至遠(yuǎn)傳控制

 〖我司控制器產(chǎn)品中的CM□□□KZ系列溫度濕度控制器一般適用于此類使用?！?span lang="EN-US">

 

3)      配合電氣柜散熱的調(diào)節(jié)控制

      很多電氣柜既需要冬季提升溫度，又需要夏季通風(fēng)散熱?？梢酝ㄟ^電氣設(shè)計(jì)配合不同的溫度控制器，來實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣柜溫度范圍調(diào)節(jié)設(shè)置。

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  四、電氣柜加熱器的選型

 

           1）升溫加熱冷啟動(dòng)使用

       【所需加熱器功率】 = 【（電氣柜散熱表面積）*（電氣柜材料傳熱系數(shù)）*（電氣柜內(nèi)外溫度差）－ （電氣柜內(nèi)自身發(fā)熱量）】

      其中：電氣柜內(nèi)外溫度差 = （電氣柜內(nèi)設(shè)定值 － 極限環(huán)境溫度值）；比如電氣柜內(nèi)要求達(dá)到5度，冬季極限環(huán)境溫度值-20度，則電氣柜內(nèi)外溫差為【［5-（-20）］=】 25度。

           電氣柜內(nèi)自身發(fā)熱量根據(jù)不同的電氣柜內(nèi)元件雜散損耗的不同而有所區(qū)別，一般對(duì)于變頻器雜散損耗為40～50W/（KW容量）。

 

2）除濕干燥防凝露使用

       【所需加熱器功率】 = 【（電氣柜散熱表面積）*（電氣柜材料傳熱系數(shù)）*（電氣柜內(nèi)外溫度差）－ （電氣柜內(nèi)自身發(fā)熱量）】

      其中：電氣柜內(nèi)外溫度差 = （電氣柜內(nèi)設(shè)定值 35度－ 極限環(huán)境溫度值）；此時(shí)電氣柜內(nèi)設(shè)定值一般按35度計(jì)算，最高不能大于40度，夏季極限環(huán)境溫度值30度，則電氣柜內(nèi)外溫差為【［35-30］= 】5度。

 

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  五、電氣柜加熱器的電氣連接及安裝

          電氣柜加熱器的電氣連接比較簡(jiǎn)單，只需要將其與控制器串接到回路中即可（回路中需有必要的開關(guān)斷路器等），根據(jù)不同的加熱功率選擇合適的連接線纜。

 

          大多數(shù)電氣柜加熱器都是采用35mm 標(biāo)準(zhǔn)DIN導(dǎo)軌卡裝,安裝非常簡(jiǎn)便快捷;位置一般在靠近電氣柜下部1/3處,風(fēng)機(jī)一體型加熱器注意熱風(fēng)口朝上。

 

  六、電氣柜加熱器使用注意事項(xiàng)

風(fēng)機(jī)加熱器型用于密閉電氣柜（箱）溫度提升以及保持柜內(nèi)最低溫度。對(duì)于沒有集成溫度控制器的風(fēng)機(jī)加熱器，需要配置適合溫度范圍的溫度控制器。

安裝使用說明：

1 使用前請(qǐng)注意設(shè)備上的技術(shù)型號(hào)規(guī)格！

2 注意：表面溫度高，防止?fàn)C傷！

3 建議專業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)安裝使用，注意電壓等級(jí)匹配。

4 24V/48V加熱器須注意安裝操作中確保安全。

5 安裝使用過程中注意安全措施以防止以外發(fā)生。

6 保證空氣流通確保安全，加熱器與柜內(nèi)器件應(yīng)保證100mm距離：b),c),d),e),f),g)至少100mm;高溫風(fēng)機(jī)加熱器h)至少150mm;其他規(guī)格最少50mm距離。

7 風(fēng)機(jī)加熱器應(yīng)安裝在電氣柜內(nèi)較低位置，保證良好加熱效果，出口在柜體上部。

8 警告：由于表面及出口溫度高，嚴(yán)禁將加熱器安裝在熱敏材料上（如木材、塑料等）！

9 嚴(yán)禁表面覆蓋！

10嚴(yán)禁用于強(qiáng)氣壓環(huán)境！

11未經(jīng)許可嚴(yán)禁擅自維修或更改加熱器！

12注意（針對(duì)PTC加熱器）：PTC加熱器啟動(dòng)時(shí)沖擊電流較大，回路保險(xiǎn)設(shè)計(jì)選型時(shí)應(yīng)給予考慮。

13切斷電源，風(fēng)機(jī)加熱器須完全冷卻，將所有連接部件切斷后方可進(jìn)行拆除操作。

14損壞或缺陷的風(fēng)機(jī)加熱器不應(yīng)投入使用。

 

 

小型加熱器用于防止產(chǎn)生凝露以及保持柜內(nèi)環(huán)境最低溫度，放置在密閉型電氣柜內(nèi)效果最佳。當(dāng)用于提升密閉電氣柜（箱）內(nèi)溫度時(shí)，需配置合適溫度范圍的溫度控制器。

加熱器安裝及安全須知：

1 使用前請(qǐng)注意設(shè)備標(biāo)牌上的型號(hào)規(guī)格及技術(shù)參數(shù)！

2 注意：運(yùn)行過程中表面高溫！防止?fàn)C傷！

3 必須專業(yè)技術(shù)人員安裝使用；安裝過程中注意電壓等級(jí)匹配。

4 安裝使用過程中需做安全防護(hù)

  操作溫度：-40℃～70℃

  儲(chǔ)存溫度：-40℃～80℃

5 加熱器與被加熱器及連接電纜間應(yīng)保持至少50mm距離，以確保設(shè)備安全及柜內(nèi)空氣熱量循環(huán)。

6 建議將加熱器垂直安裝在電氣柜底部，達(dá)到良好的加熱效果。

7 PTC加熱器不宜串接使用,可以并聯(lián)連接使用。

8 PTC加熱器啟動(dòng)沖擊電流較大,回路保險(xiǎn)設(shè)計(jì)選型時(shí)應(yīng)給予考慮。

9 警告：嚴(yán)禁將加熱器安裝在熱敏材料上（如木材、塑料等）。

10 加熱器出口及表面嚴(yán)禁覆蓋！

11 嚴(yán)禁用于強(qiáng)氣壓環(huán)境！

12 未經(jīng)許可嚴(yán)禁擅自維修或更改加熱器！

 

 

 

上一：電氣柜散熱加熱除濕方案示例

下一：◆產(chǎn)品選型應(yīng)用需知◆