Armoire électrique intérieure : types, matériaux et guide de sélection NEMA

Comment choisir une armoire d'enceinte électrique intérieure pour votre application

La décision de spécifier la meilleure armoire d'enceinte électrique intérieure est l'une des plus importantes que votre projet prendra Votre choix dans n'importe quel boîtier que vous spécifiez affecte le niveau de protection de vos composants électriques chaque seconde de la durée de vie du système contre la poussière, l'humidité, le contact accidentel et les expositions à l'environnement hostile Tout, des lumières LED à l'équipement de traitement des liquides dans votre système peut tomber en panne prématurément en raison de la mauvaise enceinte sélectionnée.

Nous vous aiderons à comprendre les évaluations NEMA, les spécifications des matériaux, les dimensions génériques, les styles et orientations de montage, et commencerons un guide pour sélectionner l'enceinte ultime pour votre environnement intérieur unique.

Qu'est-ce qu'une armoire d'enceinte électrique intérieure ?

Une armoire d'enceinte électrique intérieure est un type de boîtier de protection en métal, en fibre de verre ou dans une autre enceinte dans laquelle le câblage électrique, les commandes et les équipements électroniques sont protégés des débris environnementaux, des dommages mécaniques et des regards indiscrets dans un système intérieur installé. Les boîtiers constituent la première ligne de défense pour tout, du simple disjoncteur de dérivation à un contrôleur d'automatisation élaboré ;

Les classifications de type d'enceinte et les niveaux de protection proviennent du Association nationale des fabricants d'électricité (NEMA), en vertu de la norme NEMA 250-2020. ?NEMA 250 définit le niveau de protection qu'une enceinte offrira contre divers dangers tels que les chutes de saletés, de poussière, d'humidité, les infiltrations d'huile et de matériau corrosif Toute armoire d'enceinte électrique intérieure doit être évaluée avec une cote NEMA par rapport aux conditions environnementales dans lesquelles elle est installée.

Les armoires d'enceinte électrique intérieures apparaissent dans de nombreux environnements intérieurs :

• Salles de contrôle CVC automates programmables, relais et variateurs de fréquence utilisés pour contrôler la climatisation d'un bâtiment
• Divers panneaux d'automatisation industrielle (PLC, modules d'E/S, interfaces IHM) conçus pour être utilisés en milieu d'usine
• Distribution d'énergie au sein du centre de données : appareillage de protection, PDU, matériel de surveillance des équipements dans les salles de serveurs
• Bâtiment commercial salles électriques : boîtier de panneaux de circuit de dérivation, d'équipements de mesure et de commutateurs de transfert

Conçu pour les centres de données et les applications de télécommunications dans lesquels la sous-rack est couramment utilisée comme boîtier maître, des boîtiers comme le KDST Armoire de rack serveur IP40 sont spécifiquement destinés à être des armoires intérieures qui sont préinstallées avec la gestion des câbles, les meilleurs appareils et, dans le cas de l'IP40, la ventilation de la chaleur Les plans d'équipement 1TP1 T adhèrent aux critères de rack de 19 pouces ANSI/EIA-310, permettant une intégration avec tous les équipements standard de l'industrie montés en rack.

Quelle que soit l'application, qu'il s'agisse d'une simple boîte de jonction pour contenir des épissures ou d'une armoire au sol pleine hauteur pour un centre de contrôle moteur, l'enceinte doit être adaptée à l'environnement, à l'équipement et aux codes de sécurité.

Évaluations NEMA pour les boîtiers électriques intérieurs

Les cotes NEMA sont la principale spécification utilisée en Amérique du Nord pour les boîtiers électriques intérieurs et extérieurs Chaque cote décrit les types de dangers environnementaux dont un boîtier offre une protection Pour une utilisation en intérieur, les 3 cotes les plus fréquemment spécifiées sont NEMA Type 1, NEMA Type 12, et NEMA Type 4X.

Chacun offre un niveau de protection différent.

Une enceinte NEMA 1 a des niveaux de protection minimaux ; elle ne convient que pour une utilisation à l'intérieur d'environnements secs et propres tels que les salles électriques Elle est conçue pour empêcher tout contact avec des composants sous tension par du personnel involontaire et pour empêcher la pénétration de débris qui tombent, mais n'offre aucune protection contre la poussière en suspension dans l'air ou l'infiltration d'humidité. NEMA 1 a une cote IP de 20 non protection contre toute eau et les objets de protection supérieure à 12,5 mm.

NEMA Type 12 est l'indice d'appareil le plus couramment utilisé pour les environnements intérieurs industriels. Il fournit un joint périphérique complet et une construction d'armoire électrique scellée pour empêcher la circulation de poussière, de peluches, de particules et l'égouttement ou les éclaboussures légères de liquides non corrosifs. La plupart des armoires d'enceinte électrique en acier montées dans des environnements d'usine sont évaluées NEMA 12.

Pour les environnements intérieurs de lavage ou de déplacement chimique, la protection NEMA Type 4 X est la disposition standard Les boîtiers classés NEMA 4 X peuvent être spécifiés pour les applications intérieures ou extérieures.

Un rappel clé : les notations NEMA ne sont pas interchangeables avec les notations IP. Comme expliqué dans le Guide de comparaison des cotes NEMA vs IP, [traduction] ?Les cotes NEMA s'étendent bien au-delà des protections courantes contre la poussière et l'eau offertes par les codes IP L'âge du joint, la résistance à la corrosion, la protection contre l'immersion dans l'huile et les qualités de dégivrage sont tous testés sous le système NEMA et non inclus dans le système IP Une enceinte testée pour IP66 n'est pas automatiquement conforme à la norme NEMA 4 X. Pour un Armoire intérieure classée IP40, 1, la correspondance la plus proche serait directement entre NEMA 1 et NEMA 12, en fonction des détails de construction

Matériaux du boîtier Acier au carbone contre fibre de verre inoxydable

La sélection du matériau de l'armoire d'enceinte électrique affecte la résistance, le poids, l'influence du produit par les environnements d'exploitation chauds ou froids, la susceptibilité à la corrosion, la facilité d'usinage et le coût Quatre options standard : acier au carbone laminé à froid, acier inoxydable 304, acier inoxydable 316 L et fibre de verre (GRP, FRP, GRP), sont distinguées ci-dessous.

✔ Boîtiers en acier Avantages

• Meilleure résistance globale et résistance aux chocs des options courantes de l'enceinte
• Le plus économique et facilement personnalisé pour s'adapter aux applications irrégulières
• Dissipation passive supérieure de la chaleur due à une conductivité thermique élevée (50 W/m K pour CRS)
• Lavage et condition corrosivecertifiés
• Innately propose un blindage EMI/RFI pour les panneaux de commande logés à l'intérieur

✔ Boîtiers en fibre de verre (FRP) Avantages

• La plus légère des options de boîtier les plus courantes est un briquet 75-78% (densité de 1,8 à 2,0 g/cm contre 7,85 à 8,0 g/cm)
• Corrosion immunitaire due à une barrière naturelle contre les oxydes (pas de revêtement nécessaire, pas d'effets de rouille)
• Non conducteur, éliminant les risques de défaut au sol à travers le corps de l'enceinte
• D'excellentes qualités de transfert de chaleur (0,3 W/m K) ou médiocres (0,43-0,49 W/m K) agissent efficacement comme un isolant thermique en fonction de l'environnement local

Un schéma de sélection pratique se déplace selon trois paramètres individuels : le modèle d'exposition au chlorure spécifique au projet (entre l'acier au carbone, l'acier inoxydable et les renforts GRP dans des environnements agressifs, ou la peinture pour l'option la moins coûteuse), l'exigence de force de charge (élimine la fibre de verre pour les impacts élevés). -emplacements de force) et budget des dépenses du projet (point de coût de 1 pour l'acier au carbone avec peinture, à 3-4 pour l'acier inoxydable 316 L).Souligner chacun à son tour évite le placage d'or, car les armoires peintes en acier au carbone dans des applications similaires entraîneront des performances égales.

Tailles, configurations et accessoires standard

Il existe de nombreuses armoires d'enceinte électrique intérieure de taille standard disponibles La taille de l'enceinte nécessaire doit tenir compte non seulement de la taille des composants d'instrumentation actuels, mais également des besoins prévus en matière de câblage, de chaleur et d'infrastructure.

Pour les boîtiers montés en rack, Armoires rack pour serveurs KDST conformez-vous aux normes ANSI/EIA-310 de 19 pouces de largeur pour les largeurs de montage en rack pour une compatibilité directe avec les commutateurs, les panneaux de brassage et les serveurs équipés d'alimentations électriques de toutes les principales séries d'équipements

Accessoires courants

Bien que l'enceinte elle-même puisse sembler petite, la conception interne et les accessoires peuvent être complexes. Certaines options standard incluent :

• Les sous-panneaux et les plaques arrière fournissent des surfaces de montage planes, en acier peint de 14 ga ou 12 ga le plus souvent.
• Les rails DIN (chapeau supérieur de 35 mm) fournissent un système de montage par encliquetage pour disjoncteurs, borniers et relais
• Les conduits de fil, les presse-étoupes, les poignées de câble et les reliefs de contrainte organisent des parcours de câblage sur le terrain
• Les ventilateurs filtrés, les plaques de refroidissement ventilées, les refroidisseurs thermoélectriques ou les unités CA fermées éliminent la chaleur des composants denses en énergie.
• Le matériel de verrouillage de porte comprend un renfort continu ou à charnière, des portes à soupapes amovibles, des loquets quart de tour ou barre de verrouillage et des attaches.
• Les accessoires de sécurité comprennent : ébauches d'aiguillage de porte, hasps de cadenas, kits de mise à la terre, kits de fenêtres

Options de montage : montage mural, montage gratuit et montage au sol

La détermination de la méthode de montage d'une armoire d'enceinte électrique intérieure est influencée par la charge estimée (kg ou lb), l'espace disponible, les considérations d'accès et les contraintes structurelles du bâtiment Les méthodes les plus populaires sont répertoriées ici.

Les enceintes montées sur mur sont courantes pour les panneaux de commande plus petits et le câblage des circuits de dérivation Elles sont positionnées de manière pratique à une hauteur accessible mais reposent sur la structure du mur pour le support Les murs à montants en bois ont des potentiels de chargement inférieurs à ceux des murs à montants d'acier ou à blocs.

Les enceintes autoportantes sont placées sur leur propre cadre de base et ancrées au sol avec des boulons en béton ou de latence Elles sont populaires pour les grands projets d'automatisation, les boîtiers de salle de serveurs et les centres de contrôle des moteurs Elles permettent généralement le nivellement et les supports de roulette.

Les enceintes au sol (ou sur socle) sont placées sur une plaque de base à cadre en acier soudée à l'enceinte. Les socles sont utilisés dans les sous-stations et les endroits humides et sont généralement surélevés de 4 à 12 pouces du sol.

Comment sélectionner la bonne enceinte intérieure pour votre application

Désigner la bonne armoire d'enceinte électrique intérieure nécessite une méthode systématique Bien qu'il puisse être tentant de prendre des raccourcis, les étapes manquantes entraînent probablement soit une sous-conception (un risque pour la sécurité), soit une surconception (ajout d'un coût de projet excessif).Ce processus en six étapes vous guide à travers tous les points de décision :

Liste de contrôle de sélection en 6 étapes

1. Identifiez la condition d'installation Cette installation est-elle sèche intérieure (bureau, centre de données), poussiéreuse intérieure (entrepôt, usine) ou de lavage intérieur (pharmaceutique, transformation des aliments) ?La détermination appropriée fixe le niveau de protection initial de l'enceinte.
2. Définir la cote NEMA/IP du boîtier Appliquer l'environnement identifié ci-dessus au type NEMA approprié Type 1 (propre/sec), Type 12 (poussiéré/industriel), Type 4 X (lavage/corrosif).En cas de doute, spécifiez une cote de boîtier plus élevée.
3. Sélectionnez le matériau de l'enceinte en fonction du potentiel de corrosion et des besoins en température Utilisez de l'acier au carbone pour les panneaux intérieurs de tous les jours, de l'acier inoxydable 304 pour la corrosion moyenne, de l'acier inoxydable 316 L pour les environnements chlorure/mer-air, de la fibre de verre pour une isolation électrique élevée/des zones non conductrices ou à forte corrosion.
4. Déterminer le volume intérieur disponible En additionnant la mesure de tous les composants, puis en ajoutant 25 301TP4 T pour permettre le rayon de courbure du fil, le débit d'air, la ventilation et l'expansion.
5. Identifier la méthode de montage Montage mural pour les équipements de moins de 50 kg, autoportants pour les grandes armoires, ou montage au sol pour l'utilisation du système monté Confirmer que la structure porteuse est suffisante pour la charge et les vibrations.
6. Effectuer une vérification finale. UL 508A les normes s'appliquent à tout panneau de commande industriel (jusqu'à 1 000 V).Calculs de remplissage de l'enceinte de câblage conformément à l'article 312 du NEC. Mise à la terre appropriée conformément à l'article 250 du NEC. Remplissez tous les documents de certification pour l'examen final officiel par l'AHJ.

Cette simple liste de contrôle principale garantit que vous disposerez d'un boîtier qui protège l'équipement, satisfait le code, s'adapte à votre mur et respecte le budget. Lorsque des modifications et des configurations de boîtiers spécialisés sont nécessaires, des dimensions spécifiques de la charnière, le placement de la charnière de conveinance, l'intégration de la gestion de l'alimentation/thermique, les finitions spécialisées, travailler directement avec votre fabricant de boîtiers et votre fournisseur de panneaux, permettra d'économiser des retouches coûteuses du projet.

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