Шкафы управления

В зонах с особыми климатическими условиями и на производственных объектах устанавливают специальное оборудование – шкафы управления электрообогревом. Их производством занимаются российские и зарубежные компании.

Высокотехнологичные шкафы управления нагревом

Установки представляют собой металлический ящик, в котором имеется щит с закрепленными с помощью DIN-реек элементами контроля и защиты.

Назначение и функции

Целью применения этого оборудования является обеспечение безаварийного функционирования системы нагрева, технологических процессов, создание и поддержание необходимого режима температуры.

Щитовые шкафы предназначены для:

• оперативного включения или отключения линий электрического обогрева в автоматическом или ручном режиме;
• выполнения алгоритма, заданного терморегуляторами, контроллерами, датчиками температуры, давления, влажности и т.п.;
• защиты от короткого замыкания, перегрузок, перегревов, скачков напряжения и прочих аварийных ситуаций;
• уменьшения нагрузки в часы пик с помощью плавного или поочередного запуска системы обогрева;
• совместной работы с АСУ и АСУТП в целях контроля параметров технологических процессов, оперативного их изменения или прерывания в случае возникновения внештатной ситуации;
• ввода резервных мощностей по мере необходимости.

Область применения

Аппаратуру, обеспечивающую контроль за нагревом, устанавливают:

• для обогрева резервуаров;
• в печах;
• на термопластических автоматах;
• на горячеканальных пресс-формах;
• в экструдерах;
• на водяных магистралях с греющими кабелями;
• в камерах для сушки и окраски;
• на аппаратах, выдувающих полиэтиленовую тару;
• на термоусадочных машинах;
• на роботах для термоформинга;
• в запайщиках;
• на трассах с обогревом трубопровода;
• на производстве стройматериалов и т.п.

Устройство шкафа управления обогревом

Для обеспечения работоспособности шкафы для контроля нагревательных линий комплектуют следующей аппаратурой:

• автоматом, подающим электропитание и защищающим элементы схемы от воздействия токов короткого замыкания извне или внутри корпуса;
• прибором, включающим цепи управления;
• дифавтоматами, отключающими нагрузку при КЗ или утечке;
• силовыми контакторами, реле, пускателями, коммутирующими силовую нагрузку;
• кнопками, переключателями для установки режима работы;
• микроконтроллерами и термодатчиками, обеспечивающими автоматическое функционирование согласно установленному заданию;
• сигнальными лампами для индикации состояния оборудования, обеспечивающего обогрев;
• дополнительной аппаратурой;
• графическими панелями, жидкокристаллическими дисплеями, модулями связи и прочими элементами для диспетчеризации и передачи информации в АСУ в соответствии с проектом, предоставленным заказчиком.

От полноты комплектации зависит окончательная цена оборудования.

Виды оборудования

По предназначению шкафы управления обогревом можно разделить на такие разновидности:

• для организации отопления кровельных систем на крышах, террасах, а также на тротуарах;
• для защиты от замерзания жидкости внутри канализационных трасс и водопроводных сетей;
• для монтажа теплого пола, газонов (для защиты грунта от переохлаждения и сохранения растительности);
• для поддержания температуры внутри трансформаторных подстанций;
• в производственных, складских и бытовых помещениях для поддержания необходимого микроклимата;
• для обеспечения технологических регламентов при выпуске продукции на заводах.

По типу используемых основных компонентов оборудование бывает:

1. Тиристорным с высокой точностью настройки. Достижение расчетных параметров происходит плавно, обеспечивая экономичность работы. Чаще всего подобные щиты применяют в процессах с частой сменой окружающей температуры при высокой точности ее поддержания. К таким технологиям относятся обогрев нефти или газа, воздуха или азота, эмульсий и теплоносителей.
2. Контакторным с двухпозиционным режимом работы посредством силового разъединителя с термостатом. Это менее точный агрегат, предназначенный для регулировки обогрева воды в противопожарных емкостях, промышленных электромоторов, масла, нефти и дизельного топлива в резервуарах, расположенных под землей или на ее поверхности.
3. Комбинированным, сочетающим точность и простоту компонентов, из которых состоит ШУЭ. В таком оборудовании устанавливают несколько контакторов для обеспечения питания и тиристорный регулятор, контролирующий температуру. Подходит для технологий, требующих максимально высокого нагрева и минимальных погрешностей в настройке. К таким производствам относятся предприятия, использующие большие объемы высокотемпературного теплоносителя, воздуха или азота, находящегося под давлением.

Есть еще несколько особенностей, по которым разделяют ШУЭ:

Преимущества шкафов управления электрообогревом

Установка подобного оборудования имеет следующие преимущества:

• возможность точной настройкой температурного режима;
• своевременный контроль работы и диагностика неисправностей;
• экономия электроэнергии за счет плавного запуска и изменения параметров;
• защита человека от воздействия электрического тока;
• доукомплектация компонентами АСУ для диспетчеризации и дистанционного управления;
• малая материалоемкость;
• универсальность;
• низкие затраты на проектирование, монтаж, пусконаладку и обслуживание;
• долгий срок службы;
• большое количество производителей позволяет удерживать цены на низком уровне.

Принципиальные схемы шкафов управления нагревом

Схема работы шкафа контроля за электроподогревом выглядит таким образом:

Для защиты узла учета перед ним установлен отключающий автомат, а после него – дифференциальный. Автоматическое управление линиями обогрева обеспечивает терморегулятор, к которому подсоединяется кабель от датчика температуры. За коммутацию потоков нагрева отвечает контакторный выключатель, а за сигнализацию режимов работы – токовое и промежуточное реле.

Элементы, представленные на рисунке, позволяют осуществлять контроль за работой оборудования и следить за его исправным состоянием.

Кроме световой, предусмотрена звуковая сигнализация.

Паспорта шкафов управления обогревом

Производили поставляют в продажу оборудование с технической документацией, в которой главным документом является паспорт изделия. В нем указывают:

• наименование, обозначение и индекс продукции;
• назначение;
• технические характеристики;
• свидетельство о приемке и упаковке;
• комплектность, состав и описание работы шкафа;
• способы подключения;
• особенности транспортировки, хранения и утилизации;
• обязательства по гарантийному обслуживанию;
• рекламации.

Критерии выбора шкафа: дополнительные рекомендации

Выбор ШУЭ должен основываться на понимании задач, которые ему предстоит выполнять. Определив цели, нужно рассмотреть и другие аспекты:

• напряжение в сети;
• номинал тока;
• мощность оборудования;
• степень защиты;
• условия эксплуатации (повышенная влажность, запыление и т.д.);
• возможность установки внутреннего обогревателя при наступлении морозов;
• предустановленные режимы работы и возможность их расширения;
• наличие звуковой и световой сигнализации;
• возможность оснащения шкафа взрывной защитой при всепогодном исполнении аппаратуры.

Большинство производителей учитывают пожелания заказчика и предлагают нестандартные варианты шкафов управления электроподогревом с использованием элементной базы ведущих мировых компаний.