Com o rápido desenvolvimento da indústria do meu país, os inversores, como parte de equipamentos elétricos e de energia, estão cada vez mais envolvidos na produção industrial. Porém, a maioria dos usuários não entende o ambiente e a segurança da instalação do equipamento, o que tem causado instabilidade no custo e na segurança. Compreender as opções de instalação do equipamento pode ajudar os usuários a economizar custos, reduzir o tempo de inatividade e melhorar a segurança dos sistemas de controle de movimento.
Ao escolher onde e como instalar equipamentos de baixa tensão, o custo costuma ser o fator decisivo. No entanto, colocar o custo antes de decisões importantes sobre a instalação de equipamentos pode levar a custos de propriedade mais elevados. Também aumenta a possibilidade de tempos de inatividade inesperados e causa potenciais problemas de segurança.
Quer o usuário planeje instalar o equipamento em uma instalação nova ou existente, as seguintes questões ambientais e de segurança devem ser consideradas primeiro. Somente quando o usuário compreender os riscos e benefícios inerentes às opções de instalação o desempenho do equipamento poderá ser otimizado.
1. Questões ambientais dos equipamentos
A alta temperatura é o maior inimigo da confiabilidade do equipamento. Se o gerenciamento for ineficaz, o calor poderá se acumular na camada de junção do transistor de potência da transmissão. Isso pode causar a fusão ou derretimento da camada. O superaquecimento também pode danificar o módulo de alimentação inteligente do dispositivo. Isso afetará centenas de pequenos componentes discretos e componentes que funcionam juntos dentro do dispositivo.
Do ponto de vista ambiental, instalar equipamentos dentro de um centro de controle de motores (CCM) é a escolha ideal. UL-845: Requisitos e procedimentos de teste para centros de controle de motores aborda o gerenciamento térmico de toda a matriz do CCM. Isto significa que o fabricante do CCM precisa demonstrar que o equipamento instalado no CCM não será danificado ou que o calor gerado pelo equipamento não danificará outros equipamentos dentro do CCM.
Entretanto, é importante lembrar que o gerenciamento térmico adequado e a listagem UL-845 dos equipamentos montados só podem ser realizados pelo fabricante do CCM. Mesmo um construtor de painéis certificado pela UL-508a não pode adicionar equipamentos a um CCM e manter sua listagem UL-845. Se uma unidade dentro do MCC não estiver listada no UL-845, a listagem de toda a matriz do MCC será inválida.
Se um equipamento for instalado em um gabinete de controle industrial (ICP) em vez de um CCM, a responsabilidade do gerenciamento térmico recai sobre o usuário final. Se o ICP precisar ser vedado, geralmente é necessária uma unidade de ar condicionado para manter a temperatura interna dentro dos limites de projeto do equipamento (ou dos limites de outros componentes do ICP). Uma regra geral é que o equipamento liberará aproximadamente 3% da energia total que passa por ele na forma de calor para o ambiente.
Ao ventilar um ICP, a troca total de ar durante as horas externas mais quentes deve ser suficiente para manter a temperatura interna dentro dos limites de projeto do equipamento. Além disso, se o ar externo circulante contiver poeira ou umidade, deverão ser usados filtros para remover a contaminação. Falhas de manutenção e trocas periódicas de filtro podem levar ao superaquecimento dos componentes.
Outra questão crítica relacionada ao calor para equipamentos montados em um ICP é permitir espaço livre adequado ao redor do equipamento para fluxo de ar adequado. Cada projeto de equipamento exige espaços mínimos, acima, abaixo e de lado a lado, que são críticos para o resfriamento das placas e componentes internos. É comum ver construtores de painéis inexperientes presumirem erroneamente que dutos de cabos com fenda não serão uma obstrução e, portanto, colocá-los muito próximos do equipamento. No entanto, torna-se uma obstrução ao fluxo de ar adequado e não permite uma folga adequada, o que muitas vezes leva à falha prematura do equipamento.
Os equipamentos montados na parede geralmente são equipados com ventiladores para movimentar o ar através do gabinete do equipamento para resfriamento. Considere também outros materiais que possam estar presentes no ar circundante, incluindo umidade, óleo, poeira, produtos químicos e gases. Esses materiais podem entrar no equipamento e causar danos ou causar o acúmulo de detritos e reduzir a eficiência do resfriamento. Evitar obstruções ao fluxo de ar também é importante para equipamentos montados na parede. Certos gases, como o sulfeto de hidrogênio, devem ser evitados porque podem corroer placas de circuito impresso e componentes conectados. Além disso, a umidade relativa deve ser mantida acima do mínimo ao usar determinados drives porque, se for muito baixa, a eletricidade estática pode se tornar um problema à medida que o ar flui sobre os componentes.
Isto é especialmente importante para equipamentos de baixa tensão que não utilizam revestimentos isolantes em suas placas de circuito. Para equipamentos com motores acima de 400 cavalos de potência, eles são grandes demais para serem montados na parede e devem ser instalados em uma estrutura independente que possa ser fixada no chão. Esses chamados equipamentos montados em gabinete requerem um canal de ar separado para resfriar o dissipador de calor.
Os usuários devem compreender os riscos e benefícios inerentes às diferentes opções de montagem para otimizar o desempenho do equipamento.
II. Segurança adequada do equipamento
As questões de segurança do arco são uma preocupação especial ao decidir como e onde instalar o equipamento. A razão mais convincente para instalar equipamentos em um CCM é que sua segurança é consistente com o projeto geral do CCM. Ao instalar equipamentos em um CCM, todas as questões de segurança pessoal são relevantes para o processo geral de tomada de decisão do CCM. Se o CCM for resistente a arcos, o gabinete do equipamento também deverá ser resistente a arcos.
Além da proteção contra arco elétrico, há outras questões de segurança pessoal relacionadas às instalações do CCM: Em uma unidade CCM UL-845, o equipamento deve estar em uma combinação de série listada e testada (que deve ser realizada pelo fabricante do CCM) em um nível que atenda ou exceda a classificação de curto-circuito do MCC.
Contanto que os requisitos gerais da especificação do CCM atendam às condições do local, isso garante que cada unidade dentro do CCM seja certificada para ser conectada ao sistema. A interface homem-máquina (HMI) necessária para o acesso do usuário ao equipamento é geralmente movida para o exterior da porta do gabinete da unidade do equipamento na forma de um CCM, a menos que especificado de outra forma. Isto significa que quando os operadores desejam ler, ajustar, programar ou solucionar problemas do dispositivo em seu display, eles não precisam abrir a porta da unidade e expô-la aos riscos de segurança dentro do gabinete.
Se o equipamento for instalado dentro do ICP, também existem diversas questões de segurança a serem consideradas. Se o usuário não exigir uma classificação de corrente de curto-circuito (SCCR) na especificação de compra, alguns fabricantes de ICP fornecerão aos ICPs uma classificação de 5kA. Isso significa que o usuário não pode conectar o ICP a um sistema de potência com AFC acima de 5kA. No entanto, na realidade, é improvável que o AFC de 5kA seja alcançado em aplicações industriais, especialmente quando se utiliza energia de 480V. Além disso, a segurança do arco elétrico e os requisitos de bloqueio e sinalização geralmente significam que o disjuntor principal do ICP é desconectado e uma operação de bloqueio e sinalização é executada antes de qualquer trabalho ser realizado dentro do ICP ou do ICP ser conectado.
É extremamente difícil gerenciar vários dispositivos de disjuntor que passam pela porta do gabinete. No caso de parte do sistema ser desligada, todo o sistema deve ser desligado, um ICP é mais sensato que um CCM ou um dispositivo separado. Ao mesmo tempo, o SCCR também é fundamental para equipamentos montados em parede e em gabinete. Se possível, adquira o equipamento como uma unidade combinada, uma vez que o disjuntor principal e a proteção contra sobrecorrente estão integrados no pacote do equipamento. Isso resolve o problema do SCCR, bem como outros problemas de segurança elétrica.
Outro problema associado aos equipamentos de grande porte é que eles costumam ser pesados. Por exemplo, os técnicos de manutenção utilizam frequentemente ferramentas, gruas ou mesmo empilhadoras, o que coloca em risco equipamentos e trabalhadores. Um design de chassi extensível usa um design de montagem especial semelhante a um caminhão que se encaixa nos trilhos internos localizados na parte inferior do gabinete do equipamento, o que fornece um método simples e seguro para mover componentes de equipamentos pesados. A acessibilidade, a segurança, a facilidade de manutenção e a adequação das instalações dos equipamentos têm impactos a longo prazo que não são imediatamente aparentes durante as fases de concepção e planeamento. Ao compreender os riscos e benefícios inerentes às diferentes opções de montagem, os usuários podem otimizar o desempenho do inversor durante todo o seu ciclo de vida, ao mesmo tempo que reduzem potencialmente o tempo de inatividade e os riscos de segurança.