Alacsony feszültségű kapcsolók és védők szekrény szerkezete és működési jellemzői

I. Bevezetés

A szekrény szerkezete alapja a napijármű-készülékeknek, ezért a szekrénygyártási technológia az összes alapnak az alapja. A szekrény mint strukturális zárótest nem csak különböző elektromos egységek (pl. szabványos típusú, moduláris kombinációk, funkcionális elosztás) funkcionális integrációs követelményeit kell teljesítenie, de megfeleljen a szekrény saját követelményeinek is (pl. erőssége, megbízhatósága, tiszta kinézete, könnyű beállítása). Mivel a különböző gyártók szekrény-szerkezeti követelményei és gyártási képességei eltérőek, a gyártási folyamatok nem lehetnek szigorúan standardizáltak. Azonban bizonyos általánosan alkalmazható és kulcsfontosságú technológiai jellemzők léteznek a szekrénygyártásban. Ezek a főbb jellemzők röviden bemutatottak a szekrény szerkezeti kiválasztásával együtt.

II. Szekrény Szerkezet és Technológiai Jellemzők

A szekrény szerkezetét és gyártási folyamatait általában a szerkezeti forma, a csatlakozási módok és az anyagkiválasztás alapján lehet megkülönböztetni.

1. Osztályozás szerkezeti formák szerint

(1) Rögzített típus:

Ez a tervezés biztosítja, hogy minden elektromos elem megbízhatóan rögzítve legyen a szekrényben előre meghatározott helyén. A szekrények alakja általában téglatestes (pl. panel vagy doboz típusú), bár trapéz alakú (pl. konzol típusú) verziókat is használnak. Ilyen szekrényeket egyedül vagy sorban is elrendezhetünk.

A méret- és geometriai pontosság érdekében a részek általában szakaszolt módon vannak összeállítva – általában először két oldalpanelt vagy bal-jobb szakaszt formálunk, majd ezt a teljes szekrénybe állítjuk, vagy először a külső méretkövetelményeket teljesítjük, majd sorban összekötjük a belső elemeket. A szekrény szélei alakítására szolgáló részek hossza pontosan meg kell egyezzen (a toleranciát negatív értékként veszik), hogy biztosítsa a teljes geometriai dimenziókat és a külső megjelenést. A két oldalpanelnél a középső rész ne nyúljon ki, hogy megfelelő igazodás lehessen a sorrendben.

Telepítési szempontból a talajlap nem szabad, hogy lehulljon. Az igazítás és a telepítés során egy szintes alap létleges, de mind az alap síkossága, mind a szekrény maga rendelkezik természetes toleranciával. Az igazítás során a kitérő hibákat minimalizálni kell, és nem szabad, hogy felhalmozódjanak, mert a felhalmozódó hibák a szekrény torzulását okozhatják, befolyásolhatják a buszkapcsolatokat, rosszul helyezhetik el a komponenseket, stressz koncentrációt eredményezhetnek, sőt, rövidíthetik az elektromos berendezések élettartamát. Ezért az igazítás során a legmagasabb alappontot kell alapnak venni, és a további egységeket fokozatosan szintelni és kiterjeszteni. Ha az alapsík idealis és előrejelezhető, a középből kifelé való kiterjesztés is használható, hogy a felhalmozódó hibákat egyenletesen osztja el.

Az igazítás megkönnyítése és a tolerancia felhalmozódásának kijavítása érdekében a szekrény szélességének toleranciáit általában negatív értékként adják meg. A szekrény összes elemének összeállítása után szükség lehet formálásra, hogy a méret- és geometriai követelményeknek megfeleljen. Standardizált vagy nagy mennyiségű szekrény-gyártás esetén megfelelő segédalakzatok és -eszközök figyelembevétele szükséges a szerkezeti konzisztencia biztosításához. A segédalakzat alapfelülete a szekrény alapja legyen, és a segédalakzatban található helyezési blokkok hozzáférhető és kezelhető módon legyenek elrendezve. A külső ajtók és hasonló részek, amelyek a szállítás és a telepítés során könnyen torzulhatnak, általában a végső telepítés során egyenletesen igazítják.

(2) Kihúzható (doboz típusú):

A kihúzható kapcsolók egy rögzített szekrénytestet és egy olyan behelyezhető egységet tartalmaznak, amelyben a fő elektromos elemek, például a vezetékkeseredők találhatók. A behelyezhető egységnek egyszerűen kell kezelhetőnek lennie behúzás és kihúzás közben, megbízhatóan el kell helyezkednie, és cserélhetőnek kell lennie ugyanolyan típusú és specifikációjú más egységekkel. A kihúzható kapcsoló szekrényrészei hasonló módon gyártják, mint a rögzített szekrényeket. Azonban a cserélhetőségi követelmény miatt a szekrénynek magasabb pontossággal kell rendelkeznie, és a kapcsolódó szerkezeti részeknek elegendő beállítást kell engedniük.

A kihúzható napijármű-készülékek gyártási jellemzői: (1) a rögzített és mozgó részek közös alapmértani alapon kell álljanak; (2) a kapcsolódó elemeket dedikált standard eszközökkel kell optimális pozícióba állítani, beleértve a standard szekrénykereteket és standard dobozokat; (3) a kritikus méretek nem haladhatják meg a megengedett toleranciákat; (4) azonos típusú és specifikációjú dobozok cserélhetősége megbízhatónak kell lennie.

2. Osztályozás csatlakozási módok szerint

(1) Hézagmentes szerkezet:

Az előnyök között számít a könnyű feldolgozás, a nagy erősség és a megbízhatóság. A hátrányok között szerepel a nagy tolerancia, a torzuláshoz való hajlamoság, a nehéz igazítás, a gyenge estetika és a munkadarab előre beszínezésének lehetetlensége. Emellett a hevesítési segédalakzatoknak specifikus követelményei vannak:

• Magas merevség, nem hatással a munkadarab torzulására;

• Kicsit nagyobb, mint a nominális munkadarab mérete, a post-hevesítési zsugorodás kiegyenlítése érdekében;

• Lapos, egyszerű és könnyen kezelhető, forgó mechanizmusok minimális használata, hogy elkerülje a károsodást;

• A támogatásokat óvatosan kell kiválasztani, hogy elkerüljék a heveskorrodziót, és lehetővé tegyék a könnyű ellenőrzést és igazítást, ahol szükséges, hozzáadandó a korrodzióellenes pálcikák.

A hevesdeformáció az adott zónában lévő molekulák hőmérsékleti kiterjesztésével kezdődik, ami mikroszkopikus eltolódást okoz a hűlés során, ami reziduális feszültséget eredményez. A deformáció enyhítéséhez alakítási folyamatokat kell figyelembe venni. A gyakori módszerek között szerepelnek:

• A deformáció tartományának előrejelzése tesztekkel, és a munkadarab előre deformálása ellentétes irányban a hevesítés előtt;

• A túl-igazítás javítása a hevesítés után;

• A relatív összehúzódott területek ütése vagy nyomása, hogy kiegyenlíti a feszültségeket;

• A hevesítés után a relatív kinyúló területek fűtése, hogy egyenletes zsugorodást eredményezzen;

• Szükség esetén teljes hőkezelés elvégzése.

Emellett a hevespontok kiválasztása, a hevesvonal irányítása, a heves sorrendje és a pöttyhevesítés elhelyezése is befolyásolja a hevesítés utáni deformációt. A megfelelő kezelés csökkentheti a deformációt, bár ez a konkrét feltételektől függ.

(2) Rögzítőelemes csatlakozás:

Az előnyök között számít a előre beszínezett részekhez való alkalmas, könnyű igazítás és estetikai fejezet, standardizált elemtervezés, előre gyártott készlet, és kis tolerancia a keret méreteiben. A hátrányok között szerepel a hevesítéshez képest alacsonyabb erősség, a részekhez magasabb pontossági követelmény, és viszonylag magasabb gyártási költségek. A rögzítőelemek általában standard részek, beleértve a gyakori csavarokat, mutatók, rivetek, vakrivetek, állítható szemcsepárcsak, előre feszített húzószemcsek, és self-tapping csavarok. Speciális célú rögzítőelemek (mint sok importált napijármű-szekrényben használtak) is elérhetők.

Technológiai jellemzők: A segédalakzatokkal alakítjuk, és a műszerekkel helyezzük el. A nyomáscserepeket szükség szerint használjuk. A riveteléshez általában előre kell lyukat forrni, és gondoskodni kell a előre beszínezett részek beszínezésének megőrzéséről. Pontos CNC központokkal vagy speciális berendezésekkel feldolgozott elemek esetén, ha a csatlakozási lyukak átmérője kis szabálytalanságot tart fenn a rögzítőelemek átmérőjével, akkor a szerkezet egy lépésben, anélkül, hogy segédalakzatot használnánk, összeállítható. A rögzítő és helyező elemek esetén először dedikált méréseken keresztül kell meghatározni a helyzetet, majd szabványos eszközökkel kell ellenőrizni.

(3) Híbridek (hevesítés és rögzítőelemek):

Ez a módszer kombinálja a fenti két módszer előnyeit. A hevesítést általában a szekrény csatlakozási pontjain használják, míg a rögzítőelemeket a változó vagy beállítható szakaszokhoz. A nagy szekrényeket nehéz beszínezni a hevesítés után, ezért a felületeket általában festik. A kihúzható szekrények esetén, amelyek előre beszínezett anyagból készültek, és amelyeket hevesíteni kell, a hevesített területeket hőmetál szóróval kezelhetik.

3. Osztályozás szerkezeti anyagok szerint

(1) Szektori anyagok:

Ezek közé tartoznak a szögvas, a csatorna vas, a speciális alakú vasrúd, és a speciális csatorna vas. A szögvas vagy csatornavasból készült elemek általában hevesítéssel vannak összekötve. A feldolgozás során a csatlakozási végpontok szorosan illeszkedjenek, kis hézagokkal, különben a heves minősége és a deformáció érinti.

A speciális alakú vasrúdokat hevesítéssel vagy rögzítőelemekkel lehet összekötni. A csatlakozási részek általában dedikált fitterekre van szükség, amelyeknek erősnek és pontosnak kell lenniük, különben a szekrény megjelenése sérül. Egyforma speciális alakú vasrúdok és egyenletesen elosztott (moduláris) lyukakkal, valamint standard összekötőkkel, modularis szekrények összeállítása lehetséges, ami egyszerűsíti a tervezést, a részek előkészítését és a gyártási tervezést. Azonban ez a módszer sok lyukat jelent, amelyek többnyire nem használtak, és korlátozza a térbeli rugalmasságot.

Gyártási jellemzők: Biztosítsa a részek és összekötők univerzalitását és pontosságát. A szekrény alapstruktúráját gyakran panellal erősítik. A speciális alakú vasrúdok mellett C-formájú csatornákat vagy gerincszerű téglalap alakú rúdokat is használnak lapvasból. A C-formájú csatornák alkalmasak a beszínezésre, míg a gerincszerű téglalap alakú rúdok savmalás után savas maradványok miatt lehetséges, hogy rugganak, ezért óvatosan válasszon.

(2) Lapanyag részek (kivéve a C-formájú csatornákat és a gerincszerű téglalap alakú rúdokat)

Ezek teljesen a követelmények szerint alakíthatók, nincsenek korlátozva előre formált profilokkal. Ez a strukturális tervezés magasabb mérnöki erőfeszítést igényel, de egyszer standardizált, a változatok minimálisak. A fő szerkezeti részeket általában hevesítéssel, míg a változó vagy beállítható területeket rögzítőelemekkel (pl. napijármű-irányító dobozok, konzolok).

Mivel a lapanyag szerkezetek legtöbbjét egy darabban hevesítik és alakítják, a hevesítés által okozott zsugorodás vagy kinyúlás kezelésére szükség van. A hevespontok egyenletesen legyenek elosztva, a hevesvonalak simák, a hevesítés után alakításra van szükség, a szélek egyenesek, és a két oldal közepének nem kellene túllépnie az előtér és háttér széleinek. Ha belső szeparátork van, akkor a két oldalt megfelelően alakítva kell hevesíteni.

A konzol típusú irányító szekrények a legalkalmasabbak a lapanyag részekhez. Több egység sorban elrendezésekor a pad asztalát csak akkor kell igazítani és helyezni, ha a teljes sor el van helyezve.

III. Következtetés

Ahogy fentebb is megemlítettük, a szekrény szerkezetének kiválasztása nem csak a napijármű-készülék funkcionális követelményeitől, hanem a gyártási folyamat korlátaitól is függ. A gyártási technológia szintje közvetlenül befolyásolja a szekrény szerkezeti tervezését és anyagkiválasztását.