I. Что такое приборный шкаф?

Приборный шкаф — это закрытая конструкция, предназначенная для установки и защиты электрического оборудования, систем управления и различных измерительных приборов. Он широко используется в нефтеперерабатывающей, химической, легкой, текстильной, оборонной, аэрокосмической, металлургической, энергетической, фармацевтической и машиностроительной отраслях, являясь ключевым компонентом, обеспечивающим стабильную работу автоматизированных систем.

II. Функции приборных шкафов

1. Защита оборудования

Приборные шкафы обеспечивают защиту от пыли, влаги, взрывов и электромагнитных помех, гарантируя безопасную работу внутреннего электрического оборудования и приборов в сложных промышленных условиях. Правильная вентиляция и отвод тепла предотвращают повреждения, вызванные высокими температурами.

2. Интеграция и управление системами

Приборные шкафы объединяют различные управляющие устройства, такие как программируемые логические контроллеры (ПЛК), частотные преобразователи, защитные реле, а также устройства отображения и сигнализации. Централизация этих устройств упрощает проектирование, монтаж и обслуживание системы.

3. Обработка и передача сигналов

Приборные шкафы часто содержат оборудование для приема и обработки сигналов от датчиков, таких как датчики давления, температуры, уровня и расхода. Сигналы передаются в центр управления, обеспечивая мониторинг в реальном времени и точное управление.

4. Платформа для управления и мониторинга

Некоторые приборные шкафы оснащены человеко-машинными интерфейсами (HMI) или устройствами мониторинга, позволяя операторам осуществлять локальный контроль и ввод данных. Эти устройства отображают данные в реальном времени и выполняют задачи автоматического управления через предустановленные программы.

III. Основная структура приборных шкафов

1. Корпус: Изготовлен из металлических материалов с высокой прочностью и хорошей коррозионной стойкостью, обычно из холоднокатаных стальных листов или нержавеющей стали.

2. Монтажная панель: Внутренние панели для фиксации приборов и оборудования, обеспечивающие гибкое пространство для установки.

3. Распределительный щит: Используется для распределения и защиты электропитания, обеспечивая безопасное энергоснабжение.

4. Система управления кабелями: Организует, фиксирует и защищает кабели, предотвращая беспорядок и повреждения.

5. Устройства вентиляции и охлаждения: Естественная вентиляция или охлаждение вентиляторами снижают рабочую температуру оборудования.

IV. Классификация приборных шкафов

1. Стандартные приборные шкафы: Для общих промышленных условий, обеспечивают базовые функции защиты и управления.

2. Взрывозащищенные приборные шкафы: Предназначены для взрывоопасных сред, обеспечивают безопасную работу в опасных условиях.

3. Приборные шкафы из нержавеющей стали: Распространены в химической и фармацевтической отраслях, обладают отличной коррозионной стойкостью, подходят для влажных или высококоррозионных сред.

4. Интеллектуальные приборные шкафы: Оснащены системами интеллектуального мониторинга и модулями дистанционного управления для продвинутой автоматизации и интеллектуального управления.

V. Критерии выбора шкафа

1. Требования к среде: Различные условия требуют разных уровней защиты, например, защита от дождя для наружного использования или взрывозащищенные конструкции для опасных зон.

2. Количество и расположение оборудования: Размер шкафа и внутреннее пространство должны соответствовать количеству и типу устройств, обеспечивая аккуратную установку и удобное обслуживание.

3. Охлаждение и вентиляция: Для устройств с высокой мощностью необходимо уделять особое внимание охлаждению, чтобы предотвратить перегрев и отказы.

4. Интеллектуальные функции: Если требуется дистанционный мониторинг или интеллектуальное управление, интеллектуальные приборные шкафы — лучший выбор.

VI. Пример от Zhaofeng Instruments

Например, интегрированный приборный шкаф для системы охлаждения статора энергоблока АЭС мощностью 1200 МВт предназначен для централизованной установки измерительных приборов, таких как датчики давления, дифференциальные датчики давления, расходомеры и анализаторы проводимости. Он обеспечивает централизованный мониторинг и диста��ционное управление сигналами для контроля работы системы охлаждения статора.

Учитываются такие требования, как:

a. Сейсмостойкость (сейсмическая устойчивость VIII баллов)

b. Относительная влажность (0–100%)

c. Качество воздуха (соль, пыль, взрывоопасные смеси, содержащие водород)

d. Рабочая среда (кроме деионизированной воды)

e. Расчетная температура (85 °C)

f. Расчетное давление (1.6 МПа)

Этот шкаф обладает следующими особенностями:

a. Двусторонней интегрированной структурой (включая электрическую и приборную секции).

b. Взрывозащищенными компонентами, соответствующими стандартам GB/T3836, включая датчики, силовые модули, изоляторы, кондуктометры, кабели и клеммы.

c. Высоким уровнем защиты: IP52 для приборной секции, IP54 для электрической секции, с герметичными соединениями и взрывозащищенными вводами.

d. Коррозионной стойкостью: электростатическое покрытие, крепежные элементы, трубы и аксессуары из нержавеющей стали (06Cr19Ni10).

e. Высокой структурной целостностью: корпус изготовлен из углеродистой стали и профилей толщиной ≥ 2 мм.

f. Рациональной конструкцией и простотой установки.

g. Высокой чувствительностью и надежностью приборов, поставляемых сертифицированными производителями и протестированных в соответствии с соответствующими стандартами, включая калибровку, испытания производительности и гидравлические испытания трубопроводов.

(Примечание: Доступны индивидуальные проекты в соответствии с требованиями заказчика.)

VII. Будущие тенденции развития

1. Интеллектуализация: Интеграция интеллектуальных датчиков, IoT-технологий и модулей дистанционного управления для онлайн-мониторинга и удаленного управления, повышая операционную эффективность.

2. Модульность: Гибкие конструкции, поддерживающие быструю сборку и расширение для адаптации к разнообразным производственным потребностям и сценариям.

3. Экологичный дизайн: Использование энергосберегающих материалов и устройств для снижения энергопотребления и воздействия на окружающую среду, что соответствует принципам устойчивого развития.

Приборные шкафы — это неотъемлемая часть промышленных автоматизированных систем. Они не только обеспечивают защиту электрического оборудования и систем управления, но и объединяют функции управления, мониторинга и обработки сигналов. С развитием технологий будущие шкафы станут более интеллектуальными и модульными, играя все более важную роль в промышленных приложениях.