power-sonic蓄电池户外机柜结构设计中应考虑的问题

关键词：野外机柜；防水结构规划；接地体系规划；电磁屏蔽规划

引言

在电力，通讯，轨道交通等工程中，野外机柜被大量用于设备各种操控、通讯、维护设备。野外机柜简单受到太阳辐射，温度改变，雨水侵蚀，空气湿度和污染物的归纳影响，所以相比于室内机柜而言，其外壳、内部结构所受的环境应力更大。假如在结构规划阶段关于环境防护、接地、电磁屏蔽等方面的考虑不够充沛，那么就简单呈现机柜内部温度过高、绝缘功用变差、水汽渗透、信号搅扰等问题，进而影响到整个体系安全运转。因此，对野外机柜结构规划中应注意的环境要素和技能要点进行研讨，有严重的工程含义和运用价值。

1 环境要素对野外机柜的影响

1.1 紫外线的影响

野外机柜长时间在野外运转，紫外线照耀会构成涂层褪色、粉化或许部分掉落，使得金属基材暴露出来，腐蚀速度加快。为了进步机柜外表面的抗紫外线性，在结构规划时应该选择合适野外运用的外表处理工艺，例如电泳涂装加野外专用粉末喷涂或许运用耐候性好的涂料体系。持续的太阳辐射会使机柜外表温度升高，当柜内温度过高，会对内部电子元件的可靠性构成影响，所以在加强外表防护的一同，也要合理安排散热通道和温控措施。

1.2 温度的影响

野外温度受季节、昼夜影响较大，高温时绝缘资料老化速度较快，电气设备的绝缘强度、额定电流承载才能会下降。有研讨标明，环境温度每升高10℃，一些电子器材寿数就缩减一半。关于半导体器材来说，高温会构成热击穿以及功用下降，然后构成毛病。因此在机柜结构规划中要依据设备的发热量及所在区域的气候条件，合理选择决定散热办法。常用的散热办法有自然通风配散热孔、强制风冷加电扇、热交换器循环散热和机柜专用空调等。计划的选择要考虑散热功率、能耗本钱、结构复杂度这三个要素。

1.3 空气湿度的影响

空气湿度较大时，绝缘外表简单沾上水、脏物，构成走漏电流通道，使绝缘水平下降，乃至产生爬电放电、短路事故。一般主张机柜内部环境的相对湿度操控在60%以下，最高不该大于80%。在湿度大的区域或许雨季较长的环境中，单纯依托自然通风很难保证机柜内部干燥，需求设置具有除湿功用的空调或许工业除湿设备，经过自动操控使机柜内部湿度处于合理的范围内。此外，机柜结构件及紧固件应做防腐蚀外表处理，如镀锌、电镀、氧化、喷粉等，以减小潮湿环境、盐雾环境的腐蚀风险。高温高湿环境下还会促进霉菌的生长，加大腐蚀介质的活性，规划时要考虑到这些要素。

2 野外机柜防尘防水结构规划

为了保证野外机柜在粉尘、雨水环境中具有较好的可靠性，应该加强外壳的密封功用。按照GB/T 4208-2017《外壳防护等级(IP代码)》，野外机柜防护等级主张不低于IP55，即外壳对尘埃有限制进入的才能，进入的尘埃不会影响设备正常工作，对来自各个方向的喷水也不会产生有害影响。水、粉尘一般经由风道、电缆孔、门缝、结构件接缝、锁具、铰链等处进入机柜，所以此处需做相应的密封处理。对结构件接缝用橡胶或许弹性密封资料来达到接连密封的作用，必要时能够选用满焊连接来削减缝隙。风冷散热机柜进出风口应装设防尘网或许过滤设备，虽然不能彻底阻挠纤细粉尘，但是能够大大削减进入量，而且需求定期整理维护。门缝处一般用橡胶或许硅胶密封条，锁具应选用带有密封结构的类型，铰链的布置要避开主密封面，或许与密封条一同规划，减小走漏通道。电缆进出口处应装设防水接头或许密封环，配合内部导流槽和外部防雨罩，使进入少数雨水时能够很快地排出。

3 野外机柜接地体系规划

3.1维护接地汇流排

维护接地首要用来保证人员的安全以及设备外壳的安全，对防雷、防静电、毛病电流的导流有重要的含义。机柜内部应设专用维护接地汇流排，常用铜排并做镀锡处理，进步导电性及抗腐蚀性，铜排截面积不宜小于50mm²。机柜内所有的电气设备外壳、金属构件、门板、盖板等都要用黄绿双色接地线接到维护接地排上，保证整个电气体系的连通性。规划要求任意两个接地址之间的电阻不大于0.1Ω，接地排与地网的接地电阻一般不大于4Ω，保证毛病电流能够安全地导入大地。

3.2屏蔽接地汇流排

信号和屏蔽接地首要是为弱电信号供给安稳的参阅电位以及屏蔽外界搅扰。机柜内数据电缆、操控电缆均带屏蔽层，屏蔽层应统一接到屏蔽接地汇流排上，再经过规则的接法与体系的工作地或许维护地相连。关于屏蔽电缆数量较多的情况，结构规划时要考虑到屏蔽层压接的便利以及布线美观性，能够运用专用屏蔽电缆夹和汇流排组件。布置工作地、维护地时要注意低电平信号地与维护地不能随意混接，以减小工频搅扰、瞬态搅扰耦合的可能性。

4 野外机柜电磁屏蔽规划

随着各种无线通讯、电力电子设备的广泛运用，野外电磁环境越来越复杂。野外机柜在电磁搅扰水平较高的当地，除了防止外界强电磁场对内部设备构成搅扰外，还要抑制机柜内部设备向外辐射产生的搅扰，保证体系本身以及周边设备的电磁兼容。结构规划时要按照可能呈现的搅扰频段来选择屏蔽资料和屏蔽结构。低频磁场搅扰能够运用铁磁性资料构成屏蔽路径，高频电磁波搅扰用导电性好的金属资料进步反射、吸收才能。机柜内部各个功用模块之间，比如功率单元和信号处理单元之间，能够利用金属屏蔽板来完成阻隔，屏蔽板要与接地体系严密相连，不然会成为新的搅扰源。外壳与门之间的接缝处尽可能用接连焊接或许导电衬垫来处理，减小缝隙对屏蔽作用的影响。门框四周能够装设铍铜簧片等弹性导电元件来进步触摸可靠性、加强屏蔽接连性。对需求在面板上开孔设备液晶屏、按键、指示灯等器材的部位，在器材背面加装部分屏蔽罩，用导电衬垫与面板做电气连接，既满意操作显现的要求又满意电磁屏蔽的要求。

结束语

综上所述，野外机柜结构规划要以适应多变的野外环境为条件，在剖析紫外线、温度、湿度、降雨等要素的影响之后，归纳考虑防尘防水、接地体系、电磁屏蔽等重要方面。合理选用外壳资料及外表处理工艺，改进散热和密封结构，按照有关标准规划接地体系，选用适当屏蔽办法，可明显进步野外机柜的环境适应性及运转可靠性。往后在实际工程运用中，还要依据不同的区域、不同的体系，对结构规划计划进行有针对性的优化，给野外电气设备长时间安全安稳运转供给强有力的保障。