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通風散熱機柜如何防塵、防潮和防水?
北京瑞成華陽科技有限公司 / 新聞動態
1.為什么機柜微環境重要性凸顯
電氣、電子特性穩定和技術成熟:百年的工業、建筑的電氣、電子理論、工程實踐和標準規定,其設計、組裝、聯動保護已經日臻完善,解決了由已知的電氣問題造成的故障智能化的需求和緊湊模塊化的設計對微環境的要求日趨嚴格:1) 自動化和智能化的需求,需要大量基于芯片的電路板2) 空間節省及成本節省的需求,對柜內空間節省的要求和易于更換維護的需求,工業產品更加緊湊模塊化,因而對散熱性和絕緣性要求越來越高灰塵和潮濕凝露恰是上述兩個問題的天敵:1) 灰塵積累降低散熱性,影響電路板散熱、功率組件或單元散熱
2) 灰塵結合潮氣凝露,降低絕緣強度,造成放電、閃絡或擊穿,也會造成電路板電位漂移,電容放電等等問題
總之,隨著運行時間推移,莫名其妙的各種故障,由偶爾到頻繁地發生
電氣設備微環境隱患
變化的微環境是成熟穩定電氣電子產品故障的原因:
電氣電子產品是基于穩定溫度、濕度和灰塵狀況,才可在散熱均衡、絕緣強度不變和預期壽命內腐蝕的狀況下,穩定地運行但是,持續散熱而導致灰塵不斷增加的變量破壞了散熱均衡,實時變化的潮濕凝露,卻實時影響著絕緣強度和腐蝕進展,這二者變化特性,是穩定運行電氣電子產品故障的原因智能微環境管理的重要性
1) 運行穩定的保障:
良好的柜內微環境能保障電氣、電子設備運行穩定良好,因此良好的通風散熱和防塵、適合的除濕防凝露方法越來越受到重視
2) 完善智能化運維:
環境數據檢測:溫度、濕度、灰塵濃度或其它有害氣體等柜內環境數據檢測
智能的濾材更換管理和自清灰控制,實現微環境預維護,保障電氣設備運行穩定
彌補電氣設備微環境管理的空白,助力智能化系統現場層的環境子系統完善
2.機柜微環境管理系統
2.1用途介紹
方向:柜內灰塵管理、濕度管理、溫度管等環境參數和安全的管理
方案:具有智能通風防塵環控、自動除濕防凝露和電氣設備消防等方案
突破:1)通風散熱時,完好解決防塵難題,實現高效通風散熱且完好防塵,解決灰塵對電氣、電子裝置造成故障和隱患2)各種除濕方案,完好解決苛刻環境除濕難題,保障戶外、關鍵設備或環境苛刻的電氣設備安全穩定運行完善:彌補電氣設備微環境管理的空白,保障設備安全穩定運行,實現了智能化運維現場層的完善
智能化升級:各類智能化系統的現場層設備微環境狀況的數據監測、遠程控制和安全運行保障的軟、硬件支撐致力:電氣設備全生命周期微環境管理和安全穩定運行的保障2.2 方案組成
3.機柜散熱防塵
3.1 IP55/54的機柜防塵濾網是否防塵?
通常認為,IP5X機柜裝上IP5X過濾風扇(也稱風扇及出口過濾器或風扇及濾網),就能防止灰塵進入機柜,實際情況如何呢?
實際上并不能有效防塵進入機柜,運行后,灰塵會持續進入機柜,圖2是安裝在機柜上的IP5X進風濾窗,灰塵已經使濾棉變黑,圖3是安裝IP5X過濾風扇和風窗的機柜內器件上積累的灰塵。
3.2 機柜散熱防塵標準依據
依據國標GB_T 4208-2017 外殼防護等級第13.4 條規定,見圖4,IP5X的機柜外殼防塵的方法:1)第一種外殼:工作周期內殼內的氣壓低于周圍大氣壓力,例如因熱循環效應引起(即機柜內外有通風散熱狀況),應按照防塵6標準測試,即采用真空泵抽氣方式,模擬機柜熱循環效應,需要在低于2kPa的殼內外壓差情況下,快速抽氣2小時或低速抽氣8小時2)第二種外殼:外殼內氣壓與周圍大氣壓力相同,即機柜內外無通風散熱的靜態運行,應按照防塵5測試,即模擬無熱循環效應,不與真空泵連接,試驗持續8小時總結:根據標準,通風散熱方式的IP5X機柜需要防塵時,應采用IP6X通風防塵裝置3.3 機柜散熱防塵方案
依據機柜防塵的實際經驗和標準規定,滿足需要散熱機柜防塵的方案:
1) 機柜防護等級≧IP5X
2) 散熱裝置選配:
第一種外殼類型,即內外有壓差的通風散熱方式,須配置IP6X過濾風扇,兼具通風散熱和防塵;
第二種外殼,即內外無壓差的散熱方式,配置機柜空調。
3.4 方案對比
|
散熱方式 |
散熱效果 |
防塵效果 |
運行電耗 (以散熱2KW計) |
維護 |
室外應用 |
機柜空調 |
制冷散熱 |
好 |
好 |
≧2.4KW (制冷≈1.4KW+除冷凝水≧1KW) |
冷媒補充≈1~2年 |
可以 |
IP6X過濾風扇 |
通風散熱 |
好 |
好 |
約0.13KW |
濾材更換 |
可以,采用≧IP65級別 |