Struktur Kabinet dan Karakteristik Proses dari Peralatan Switch Rendah Voltase

I. Pagkakakilanlan

Ang struktura ng kabinet ay bumubuo sa pundamental na basehan ng mga switchgear na may mababang voltaje, kaya ang teknolohiya sa paggawa ng kabinet ang pundasyon ng lahat ng pundasyon. Bilang isang estruktural na enclosure, ang kabinet ay hindi lamang dapat tumugon sa mga pangangailangan ng functional integration ng iba't ibang electrical units (tulad ng standardized types, modular combinations, at functional distribution), kundi pati na rin ang inherent na mga pangangailangan ng kabinet (tulad ng robustness, reliability, neat appearance, at ease of adjustment). Dahil sa mga pagkakaiba-iba sa mga pangangailangan ng struktura ng kabinet at kakayahan ng paggawa ng iba't ibang producer, ang mga proseso ng paggawa ay hindi maaaring maigsi na standardize. Gayunpaman, mayroong ilang universal na applicable at critical na teknikal na katangian sa produksyon ng kabinet. Ang mga pangunahing katangian na ito ay mailalarawan sa ibaba kasama ang pagpili ng strukturang kabinet.

II. Strukturang Kabinet at Teknikal na Katangian

Ang mga strukturang kabinet at ang kanilang mga proseso ng paggawa ay madalas na maaaring mapaghiwalay batay sa anyo ng struktura, paraan ng koneksyon, at piling materyales.

1. Klasipikasyon Batay sa Anyo ng Struktura

(1) Fixed-Type:

Ang disenyo na ito ay nagbibigay-daan sa tiyak na pagpapatakbo ng bawat electrical component sa kanilang naassign na posisyon sa loob ng kabinet. Ang mga hugis ng kabinet ay karaniwang cuboid (halimbawa, panel o box type), bagaman ang mga trapezoidal forms (halimbawa, console type) ay ginagamit din. Ang mga kabinet na ito ay maaaring i-arrange bilang single units o sa hilera.

Upang masiguro ang dimensional at geometric accuracy, ang mga komponente ay karaniwang inaassemble sa mga yugto—madalas sa pamamagitan ng pagbuo ng dalawang side panels o left-right sections, pagkatapos ay inaassemble sila upang maging buong kabinet, o sa pamamagitan ng pag-satisfy ng external dimensional requirements at pagkatapos ay sequential na pagkonekta ng internal components. Ang haba ng mga bahagi na bumubuo sa mga gilid ng kabinet ay dapat tama (na may tolerances na kinokonsidera bilang negative values) upang masigurado ang overall geometric dimensions at external appearance. Para sa dalawang side panels, hindi dapat magkaroon ng bulging sa gitna upang makompyansa ang proper alignment sa panahon ng arrangement.

Mula sa perspektibong installation, ang base surface ay hindi dapat magkaroon ng anumang sagging. Sa panahon ng alignment at installation, mahalaga ang level foundation, ngunit ang flatness ng foundation at ang kabinet mismo ay may inherent na tolerances. Sa panahon ng alignment, ang lateral deviations ay dapat maiminimize at hindi dapat magsama, dahil ang accumulated errors ay maaaring magdulot ng deformation ng kabinet, maapektuhan ang busbar connections, magresulta sa misaligned component installation, lumikha ng stress concentration, at kahit na ma-shorten ang lifespan ng electrical equipment. Kaya, sa panahon ng alignment, ang pinakamataas na foundation point ay dapat gamitin bilang reference, at ang mga sumusunod na units ay dapat gradual na ilevel at extended. Kapag ang base flatness ay ideal at predictable, maaari ring gamitin ang expansion mula sa center outward upang pantay-pantay na ipamahagi ang accumulated errors.

Upang makatulong sa adjustment at compensate para sa tolerance accumulation, ang width tolerances ng kabinet ay karaniwang nasa negative values. Pagkatapos ng assembly ng lahat ng components ng kabinet, maaaring kailanganin ang shaping upang masiguro ang dimensional at geometric requirements. Para sa standardized o high-volume na produksyon ng kabinet, ang appropriate jigs at fixtures ay dapat buong konsiderin upang masiguro ang consistency ng struktura. Ang reference surface ng fixture ay dapat ang base ng kabinet, at ang positioning blocks sa loob ng fixture ay dapat nakalagay para sa easy access at operation. Ang mga external doors at katulad na parts, na madaling magdeform sa panahon ng transport at installation, ay karaniwang ini-adjust uniformly sa final installation.

(2) Withdrawable (Drawer-Type):

Ang withdrawable switchgear ay binubuo ng fixed cabinet body at removable unit na naglalaman ng pangunahing electrical components tulad ng circuit breakers. Ang removable unit ay dapat madali na hawakan sa panahon ng insertion at withdrawal, reliably positioned kapag na-install, at interchangeable sa iba pang units ng parehong uri at specification. Ang bahagi ng kabinet ng withdrawable switchgear ay ginagawa nang parang ang fixed cabinets. Ngunit, dahil sa mga pangangailangan ng interchangeability, ang kabinet ay dapat may mataas na precision, at ang related structural parts ay dapat payagan ang sapat na adjustment.

Ang mga karakteristik ng paggawa ng withdrawable low-voltage switchgear ay: (1) ang fixed at movable parts ay dapat mag-share ng common reference datum; (2) ang related components ay dapat i-adjust sa optimal positions gamit ang dedicated standard tooling, kasama ang standard cabinet frames at standard drawers; (3) ang critical dimensions ay hindi dapat lampa sa allowable tolerances; (4) ang interchangeability ng identical drawer types at specifications ay dapat reliable.

2. Klasipikasyon Batay sa Paraan ng Koneksyon

(1) Welded Construction:

Ang mga adhika ay kasama ang ease of processing, mataas na lakas, at reliabilidad. Ang mga disadvantage ay malaking tolerances, susceptible sa deformation, difficulty sa adjustment, poor aesthetics, at inability na pre-plate workpieces. Bukod dito, ang welding fixtures ay may specific requirements:

• High rigidity, hindi madaling maapektuhan ng deformation ng workpiece;

• Slightly larger than nominal workpiece dimensions upang kompensahin ang post-weld shrinkage;

• Flat, simple, at madali na operasyon, minimizing rotating mechanisms upang maiwasan ang damage;

• Ang mga support ay dapat careful na pinili upang maiwasan ang weld corrosion at payagan ang easy inspection at adjustment, na may anti-corrosion pads kung kinakailangan.

Ang welding deformation ay nangyayari dahil sa thermal expansion ng molecules sa weld zone, na nagreresulta sa microscopic displacement sa panahon ng cooling na nagreresulta sa residual stress. Upang mabawasan ang deformation, ang shaping processes ay dapat konsiderin. Ang mga karaniwang paraan ay kasama:

• Predicting deformation range sa pamamagitan ng testing at pre-deforming ang workpiece sa opposite direction bago ang welding;

• Correcting over-adjustment pagkatapos ng welding;

• Hammering o pressing ang relatively contracted areas upang balansehin ang stresses;

• Heating ang relatively bulged areas pagkatapos ng welding upang makamit ang uniform shrinkage;

• Performing overall heat treatment kung kinakailangan.

Bukod dito, ang pagpili ng weld point, orientation ng weld seam, sequence ng welding, at positioning ng spot welding ay lahat nag-iimpluwensiya sa post-weld deformation. Ang proper handling ay maaaring mabawasan ang deformation, bagaman ito ay depende sa specific conditions.

(2) Fastener Connection:

Ang mga adhika ay kasama ang suitability para sa pre-plated parts, ease of adjustment at aesthetic finishing, standardized component design, pre-production inventory, at small dimensional tolerances sa frame. Ang mga disadvantage ay kasama ang lower strength kumpara sa welding, higher precision requirements para sa components, at relatively higher manufacturing costs. Ang mga fasteners ay karaniwang standard parts, kasama ang common screws, nuts, rivets, blind rivets, adjustable clamp nuts, pre-tensioned pull nuts, at self-tapping screws. Mayroon ding special-purpose fasteners (tulad ng mga ginagamit sa maraming imported low-voltage cabinets).

Ang teknikal na katangian: Ang mga fixtures ay ginagamit para sa shaping, at ang tooling para sa positioning. Ang pressure washers ay maaaring gamitin kung kinakailangan. Ang riveting ay karaniwang nangangailangan ng pre-drilling, at dapat alamin ang protection ng plating sa pre-plated parts. Para sa mga components na ginawa sa precision CNC centers o dedicated equipment, kung ang connection hole diameters ay maintain ang slight clearance sa diameters ng fastener, ang assembly ay maaaring matapos sa isang step nang walang fixtures. Para sa fastening guide at positioning components, ang dedicated measuring tools ay dapat unang itala ang position, pagkatapos ay i-inspect gamit ang standard tooling.

(3) Hybrid Connection (Welding and Fastening):

Ang paraang ito ay nag-combine ng mga adhika ng parehong paraan. Ang welding ay karaniwang ginagamit sa mga connection points ng kabinet, habang ang fasteners ay ginagamit para sa variable o adjustable sections. Mahirap na i-plate ang malalaking kabinet pagkatapos ng welding, kaya ang surfaces ay karaniwang pinapinta. Para sa outdoor cabinets na gawa sa pre-plated materials na nangangailangan ng welding, ang welded areas ay maaaring i-treat sa pamamagitan ng thermal metal spraying.

3. Klasipikasyon Batay sa Materyales ng Component

(1) Sectional Materials:

Kasama rito ang angle steel, channel steel, special-shaped steel tubes, at special channel steel. Ang mga components na gawa sa angle o channel steel ay karaniwang joined sa pamamagitan ng welding. Sa panahon ng processing, ang mga connection ends ay dapat fit tightly na may minimal gaps; kung hindi, ang weld quality at deformation ay maapektuhan. 

Ang special-shaped steel tubes ay maaaring connected sa pamamagitan ng welding o fasteners. Ang mga connection parts ay karaniwang nangangailangan ng dedicated fittings na dapat strong at precise; kung hindi, ang appearance ng kabinet ay maapektuhan. Ang paggamit ng uniform special-shaped steel tubes na may uniformly spaced (modular) holes at standard connectors ay nag-aallow ng modular cabinet assembly, simplifying ang design, component preparation, at production planning. Ngunit, ang paraang ito ay may maraming holes, karamihan sa kanya ay hindi ginagamit, at limita ang spatial flexibility.

Ang mga karakteristik ng paggawa: Masigurong universal at precise ang mga components at connectors. Ang basic cabinet structure ay madalas na reinforced ng panels. Bukod sa special-shaped steel tubes, ang C-shaped channels o ribbed rectangular tubes na gawa sa sheet steel ay ginagamit din. Ang C-shaped channels ay suitable para sa plating, habang ang ribbed rectangular tubes ay maaaring magkaroon ng rust pagkatapos ng plating dahil sa residual acid mula sa pickling, kaya ang selection ay dapat cautious.

(2) Sheet Metal Components (excluding C-channels and ribbed rectangular tubes)

Ang mga ito ay maaaring formed entirely according to requirements, nang walang limitations mula sa pre-formed profiles. Ang structural design na ito ay kasama ng mas mataas na engineering effort, ngunit kapag na-standardized, ang variations ay minimal. Ang main structural parts ay karaniwang welded, habang ang variable o adjustable areas ay gumagamit ng fasteners (halimbawa, low-voltage control boxes at consoles).

Dahil ang sheet metal structures ay kadalasang welded at formed in one piece, ang welding-induced shrinkage o bulging ay dapat asikasuhin. Ang welding points ay dapat evenly spaced, ang weld seams smooth, ang post-weld shaping performed, ang edges straight, at ang gitna ng parehong sides ay hindi dapat lumabas sa front at rear edges. Kung may internal partitions, ito ay dapat welded pagkatapos ng parehong sides ay properly shaped.

Ang console-type control cabinets ay best suited para sa sheet metal components. Kapag multiple units ay arranged in a row, ang tabletop ay dapat aligned at positioned only after the entire row is in place.

III. Kasimpulan

Tulad ng na-analyze sa itaas, ang pagpili ng strukturang kabinet ay dapat matutukoy hindi lamang sa pamamagitan ng functional requirements ng switchgear kundi pati na rin sa constraints ng manufacturing process. Ang antas ng teknolohiya sa paggawa ay direktang impluwensiyahan ang structural design at piling materyales ng kabinet.