Struktura ng Kabinet at mga Katangian ng Proseso ng Low-Voltage Switchgear

I. Pagpapakilala

Ang estruktura ng kabinet ay bumubuo sa pundamental na basehan ng low-voltage switchgear, kaya ang teknolohiya ng paggawa ng kabinet ay ang pundasyon ng lahat ng pundasyon. Bilang isang structural na enclosure, ang kabinet ay hindi lamang dapat pumasa 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 sa inherent na mga pangangailangan ng kabinet (tulad ng robustness, reliability, neat appearance, at ease of adjustment). Dahil sa mga pagkakaiba sa mga pangangailangan ng struktura ng kabinet at kakayahan ng paggawa ng iba't ibang producers, ang proseso ng paggawa ay hindi maaaring mahigpit na standardize. Gayunpaman, mayroong ilang universal na applicable at critical na teknikal na characteristics sa produksyon ng kabinet. Ang mga key features na ito ay maikling ipinapakilala sa ibaba kasama ang pagpili ng struktura ng kabinet.

II. Struktura ng Kabinet at Teknolohikal na Characteristics

Ang mga struktura ng kabinet at ang kanilang proseso ng paggawa ay karaniwang maaaring makilala sa pamamagitan ng anyo ng struktura, paraan ng koneksyon, at pagpili ng materyales.

1. Klasipikasyon batay sa Anyo ng Struktura

(1) Fixed-Type:

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

Upang matiyak ang dimensional at geometric accuracy, ang mga komponente ay karaniwang inaassembla sa stages—karaniwan sa pamamagitan ng pagbuo ng dalawang side panels o left-right sections unang-una, pagkatapos ay inaassembla sila upang maging buong kabinet, o sa pamamagitan ng pag-meet ng external dimensional requirements unang-una at pagkatapos ay sequential na pagkonekta ng internal components. Ang haba ng mga bahagi na bumubuo sa mga edges ng kabinet ay dapat na tumpak (may tolerances na negative values) upang matiyak ang overall geometric dimensions at external appearance. Para sa dalawang side panels, hindi dapat magbulge sa gitna upang matiyak ang proper alignment sa panahon ng arrangement.

Mula sa perspektibo ng pag-install, ang base surface ay hindi dapat mag-sag. Sa panahon ng alignment at pag-install, mahalaga ang level foundation, ngunit ang parehong flatness ng foundation at ang kabinet mismo ay may inherent tolerances. Sa panahon ng alignment, ang lateral deviations ay dapat na minima at hindi dapat mag-accumulate, dahil ang accumulated errors ay maaaring mag-resulta sa deformation ng kabinet, epekto sa busbar connections, lead to misaligned component installation, create stress concentration, at kahit na shorten ang lifespan ng electrical equipment. Kaya, sa panahon ng alignment, ang pinakamataas na punto ng foundation ay dapat gamitin bilang reference, at ang mga sumusunod na units ay dapat gradual na leveled at extended. Kapag ang base flatness ay ideal at predictable, maaari ring gamitin ang expansion mula sa center outward upang evenly distribute ang accumulated errors.

Upang mapadali ang adjustment at compensate for tolerance accumulation, ang width tolerances ng kabinet ay karaniwang specified bilang negative values. Pagkatapos mag-assemble ng lahat ng mga komponente ng kabinet, maaaring kinakailangan ang shaping upang matiyak ang dimensional at geometric requirements. Para sa standardized o high-volume na produksyon ng kabinet, ang appropriate jigs at fixtures ay dapat fully considered upang matiyak ang consistency ng struktura. Ang reference surface ng fixture ay dapat ideally ang base ng kabinet, at ang positioning blocks sa loob ng fixture ay dapat arranged para sa easy access at operation. Ang mga external doors at similar parts, na madaling mag-deform sa panahon ng transport at pag-install, ay karaniwang adjusted uniformly sa final installation.

(2) Withdrawable (Drawer-Type):

Ang withdrawable switchgear ay binubuo ng fixed cabinet body at removable unit na naglalaman ng main electrical components tulad ng circuit breakers. Ang removable unit ay dapat madaling handle sa panahon ng insertion at withdrawal, reliably positioned kapag nai-install, at interchangeable sa iba pang units ng same type at specification. Ang bahaging kabinet ng withdrawable switchgear ay gawa sa paraan na katulad ng fixed cabinets. Ngunit, dahil sa mga pangangailangan ng interchangeability, ang kabinet ay dapat may mas mataas na precision, at ang related structural parts ay dapat may sapat na adjustment.

Ang mga manufacturing characteristics 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 adjusted sa optimal positions gamit ang dedicated standard tooling, kasama ang standard cabinet frames at standard drawers; (3) ang critical dimensions ay hindi dapat lumampas 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 advantages ay kasama ang ease of processing, high strength, at reliability. Ang mga disadvantages ay kasama ang large tolerances, susceptibility 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 sa nominal workpiece dimensions upang kompensahin ang post-weld shrinkage;

• Flat, simple, at easy to operate, minimizing rotating mechanisms upang maiwasan ang damage;

• Ang supports ay dapat carefully selected upang maiwasan ang weld corrosion at allow for easy inspection at adjustment, with anti-corrosion pads added where necessary.

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 considered. Ang mga common methods ay kasama:

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

• Correcting over-adjustment after welding;

• Hammering o pressing the relatively contracted areas upang balancein ang stresses;

• Heating the relatively bulged areas after welding upang abutin ang uniform shrinkage;

• Performing overall heat treatment kapag kinakailangan.

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

(2) Fastener Connection:

Ang mga advantages 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 disadvantages ay kasama ang lower strength compared sa welding, higher precision requirements para sa components, at relatively higher manufacturing costs. Ang 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 teknolohikal na characteristics: Fixtures ay ginagamit para sa shaping, at 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 machined gamit ang precision CNC centers o dedicated equipment, kung ang connection hole diameters ay maintain a slight clearance sa fastener diameters, ang assembly ay maaaring matapos sa isang step nang walang fixtures. Para sa mga fastening guide at positioning components, ang dedicated measuring tools ay dapat una na-establish ang position, at pagkatapos ay inspected gamit ang standard tooling.

(3) Hybrid Connection (Welding and Fastening):

Ang method na ito ay nag-combine ng mga advantages ng parehong methods. Ang welding ay karaniwang ginagamit sa connection points ng kabinet, habang ang fasteners ay ginagamit para sa variable o adjustable sections. Ang malalaking kabinet ay mahirap platein pagkatapos ng welding, kaya ang surfaces ay kadalasang pininta. Para sa outdoor kabinet na gawa sa pre-plated materials na nangangailangan ng welding, ang welded areas ay maaaring treated gamit ang thermal metal spraying.

3. Klasipikasyon batay sa Materyales ng Komponente

(1) Sectional Materials:

Kasama rito ang angle steel, channel steel, special-shaped steel tubes, at special channel steel. Ang mga komponente 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 maaaring 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 maaaring 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 design, component preparation, at production planning. Ngunit, ang method na ito ay may maraming holes, karamihan sa kanya ay hindi ginagamit, at nag-limit sa spatial flexibility.

Ang manufacturing characteristics: Ensure universality at precision ng components at connectors. Ang basic cabinet structure ay kadalasang reinforced sa pamamagitan 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 mag-rust pagkatapos ng plating dahil sa residual acid mula sa pickling, kaya ang selection ay dapat cautious.

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

Ang mga ito ay maaaring formed entirely according sa requirements, without limitations mula sa pre-formed profiles. Ang structural design na ito ay involve higher 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 mostly welded at formed in one piece, ang welding-induced shrinkage o bulging ay dapat addressed. Ang welding points ay dapat evenly spaced, ang weld seams smooth, ang post-weld shaping performed, ang edges straight, at ang middle ng parehong sides ay hindi dapat lumampas sa front at rear edges. Kung may internal partitions, ito ay dapat welded pagkatapos na properly shaped ang dalawang sides.

Ang console-type control cabinets ay best suited para sa sheet metal components. Kapag multiple units ay arranged sa isang row, ang tabletop ay dapat aligned at positioned only after ang entire row ay nasa lugar.

III. Pagtatapos

Tulad ng na-analyze sa itaas, ang pagpili ng struktura ng kabinet ay dapat determined hindi lamang batay sa functional requirements ng switchgear kundi pati na rin sa constraints ng manufacturing process. Ang antas ng teknolohiya ng paggawa ay direktang naka-influence sa structural design at pagpili ng materyales ng kabinet.