Электрические щиты. Виды и назначение. Монтаж и особенности

Электроэнергия, дойдя до потребителя, проходит многие этапы. Среди них такие этапы, как генерирование и транспортировка линиями электрических сетей. Перед тем, как попасть к потребителю, электроэнергия приходит в электрические щиты, в которых происходит распределение электричества, устанавливается система защиты при аварийных ситуациях, связанных с перегрузками и короткими замыканиями.

Такие щиты используются для организации инфраструктуры зданий промышленного производства, жилых домов, общественных помещений. Монтируется электрический щит определенного типа в зависимости от назначения. В продаже имеется широкий выбор вариантов и моделей таких устройств, которые имеют свои различия по содержанию и форме.

Назначение

В простом исполнении электрические щиты служат для создания сети, питающей приборы освещения, бытовые устройства, розетки и т. д. Спектр потребителей электроэнергии постоянно расширяется, поэтому может понадобиться модель сложнее, позволяющая создать разделение энергии на группы. Это уже устройства с большими возможностями переключения энергии. Они работают с разными категориями стационарных электроприборов.

Для определения задач, которые выполняют электрические щиты, необходимо рассмотреть подробнее организацию энергоснабжения. Один щит может подавать электричество, как в отдельную квартиру, так и на здание в целом. В этом случае щит управляет электроэнергией, которая поступает на разные распределительные устройства, охватывающие другие локальные зоны обслуживания.

Виды электрических щитов

Существуют различные классы электрощитов. Они разделяют их конструкции, прежде всего, по целевому назначению. Такой вид оборудования, как электрощиты, может обеспечивать электричеством одну квартиру, либо несколько разных потребителей энергии.

Также щиты делятся по методу монтажа и материалу конструкции. По первому фактору наиболее популярны обычные подвесные и настенные конструкции. В эксплуатации очень удобны электрощиты, которые встраиваются в нишу стены. Но установка такого щита не всегда подходит по условиям расположения.

Если рассматривать материалы, из которых изготавливают электрощиты, то чаще всего изготовители комбинируют несколько материалов, например, металл с пластиком. Металлические щиты зарекомендовали себя надежными конструкциями, проверенными временем. Однако, новые материалы и композиты, появившиеся в последнее время, не хуже металла по долговечности и прочности, а в чем-то даже превосходят его. Существенной разницы между электрощитами из разных материалов не имеется.

Чтобы лучше понять назначение электрощитов в сети, рассмотрим их иерархию по типам, видам и подвидам.

Главный распределительный щит

Этот щит (ГРЩ) служит для ввода линий силового питания, распределения электричества по различным объектам, а также учета электроэнергии. В аварийных случаях он защищает от перегрузок, коротких замыканий в электрических сетях. В дереве иерархии ГРЩ расположен на самом верху. Главный щит обычно находится на участке трансформаторной подстанции, либо на производстве или в котельной.

Вводное распредустройство

Это устройство (ВРУ) служит для приема питания сети от силового кабеля, и дальнейшего распределения электроэнергии по линиям питания электрощитов низшего уровня, а также для учета расхода энергии, защиты от замыканий, перегрузок при авариях. В него входит система конструкций и электротехнической автоматики. Вводный электрощит располагают обычно в цехах производства, на вводе зданий общественных организаций, жилых домов.

Аварийный ввод резерва

Щит резервного ввода (АВР) укомплектован специальными автоматическими устройствами, которые переключают питание в случае аварии с главного источника на резервный источник электричества. После устранения причин аварийного режима АВР снова подключает основной источник питания на линию. Он применяется во многих местах: коммунальных зданиях, коттеджах, на производстве.

Этажный электрощит

Электрические щиты на этажах зданий (ЩЭ) служат для распределения подачи электричества по квартирам на одном этаже.

ЩЭ обычно разделен на 3 отсека:

• Отсек распределения (автоматические устройства для групп потребителей).
• Учетный отсек (счетчики энергии).
• Отсек абонента (домофон, радио, телевидение, телефон).

Квартирный щит

Чаще всего такой квартирный щит (ЩК) находится в квартире возле входа, обычно в прихожей. Главным его назначением является учет энергии электрического тока, распределение электричества по линиям квартиры для питания в разных комнатах и для разных бытовых устройств. Модули автоматических устройств, расположенные в квартирном щитке, защищают сеть от коротких замыканий и перегрузок.

Квартирные распредщиты делятся по типу установки:

• Внутренние.
• Накладные.

По материалу изготовления:

• Пластиковые.
• Металлические.

Виды квартирных электрощитов по назначению:

• Учетный (ЩКУ).
• Распределительный (ЩКР).

Щит освещения

Осветительный щит располагают практически во всех существующих зданиях, оснащенных приборами освещения, для редких переключений осветительного оборудования с помощью автоматики щита. Щит освещения осуществляет защиту выходящих линий от замыканий и токовых перегрузок.

Электрические щиты освещения делятся:

• Щиток освещения с выключателем (ОЩВ).
• Щит освещения встраиваемый (утапливаемый) с выключателем (УОЩВ).

Щит управления

Этот вид щита (ЩУ) предназначен для осуществления управления автоматическими устройствами, отвечающими за приводы механизмов: отопления, сигнализации, вентиляции и т.д. Регулировка значений свойств производится вручную.

Щит автоматики

Этот вид щитка вмещает в себя программные контроллеры, следящие за функционированием приводов различных механизмов и систем.

Щит бесперебойной подачи

Этот щит (ЩБП) обеспечивает питание электричеством приборов и устройств систем управления, вычислительной техники, медицинского оборудования, и других систем, которые должны быть обеспечены постоянным питанием электроэнергией, и относящиеся к 1 категории электроснабжения.

Мы рассмотрели только некоторые электрические щиты, применяющиеся в электросетях, но их бывает еще много видов.

Сборка щита

Установочные работы по монтажу электрических щитов обычно начинаются со сборочной операции основной конструкции. Существуют щитовые устройства в виде собранных корпусов с монтажными панелями в комплекте. Однако чаще применяются укомплектованные панели, а для них уже разрабатывается проект и схема сборки.

Сначала готовят к сборке корпус, затем удаляют заглушки стен корпуса. Электрические щиты имеют разное число участков линий кабелей в зависимости от их конструкции. Поэтому нужно заранее рассчитать расположение и число отверстий для кабелей и проводов, с учетом возможности выполнения дополнительных отверстий.

Далее монтируются установочные рейки, шины заземления, монтажные кронштейны. Составляющие части щитка могут быть разными. Это зависит от вида распределительного щита. Но главное в сборке – это подготовка для окончательной установки.

Монтаж

От типа конструкции щита зависит и способ установки. Основную трудность вызывает конструкция встраиваемого электрического щита, так как для него нужно в стене выдалбливать пространство, необходимое для его установки.

После выдалбливания ниши в стене, щит устанавливают на место и закрепляют специальными кронштейнами. Заранее, перед выбором расположения щита рассчитывают возможность доступа к электропроводке. После окончательной установки осуществляют подключение к питанию и потребляющей нагрузке.

Внутрь щита заводится входной кабель с дополнительными проводами. Провода выравнивают в один слой, при этом учитывают размещение автоматических выключателей, их конфигурацию. Когда электропроводка соединена со всеми устройствами щитка, после этого производят подключение нагрузки потребителей и электроустановок. Далее, по очереди включаются все линии, для проверки работоспособности сети.

Ограничение доступа

При эксплуатации электрических щитов необходимо соблюдать правила электробезопасности. Их нужно выполнять и при установке щита. При монтаже в общественном помещении предусматривают ограждения и изоляцию токоведущих частей. Доступ к элементам распределительного щита защищается ограждениями, закрытыми на замок.

Распределение электрической энергии во все времена было одной из ответственных операций. От нее зависит эффективность расхода энергии, стабильность снабжения питанием потребителей. Поэтому производители заинтересованы в выпуске надежных и функциональных устройств, таких как электрические щиты.

Ассортимент бытовых устройств постоянно растет, поэтому распределительные щиты также должны модернизироваться, и расширять функциональные задачи. Увеличивается популярность моделей, которые рассчитаны на компоновку устройств внутри щита для индивидуального применения.

Так, применяя соединения резьбой, установочную панель щита можно оснастить практически любыми устройствами и модулями.

Похожие статьи:

Электрощиты

Электрические распределительные щиты представляют собой устройства различной конфигурации, которые используются для передачи поступающего электрического тока в несколько меньших цепей и обеспечивают внутренним соединениям различную защиту: например, защиту от сверхтоков и перегрузки в виде предохранителей или автоматических выключателей, от воздействий окружающей среды — снега, дождя, пыли и т.д., а также оберегают пользователей от смерти и травм, связанных с поражением электротоком. Это может быть большая единая панель или сборка с кабельными соединениями, переключателями для перенаправления энергии, трансформаторами, контакторами, реле, изоляторами, предохранителями и другими устройствами для защиты и контроля.

Электрощиты известны под разными названиями, такими как распределительный щит, шкаф или бокс, электрическая или щитовая панель и т.д., и используют разную аббревиатуру для обозначения своего предназначения — ЩО, ЩК, ГРЩ, ЩЭ и другую. Это своего рода центры, принимающие большой входящий ток материнской электросети, например, от электростанции или генератора, и разгоняющие его по меньшим потребителям — подстанциям, цехам, домам, квартирам.

Как правило, они монтируются на стене внутри или снаружи зданий или в отдельно стоящих коробах и защищены прочными корпусами с закрывающимися дверцами с нанесённой аббревиатурой — названием щита, определяющим его назначение, и предостерегающими знаками. Некоторые щиты предназначены для одной семьи или многоквартирного дома, тогда как другие — для коммерческих зданий и промышленных объектов. Иерархия распределительных щитов начинается с их «босса» под названием ГРЩ — главного распределительного щита.

Главный распределительный щит

Вы вряд ли сможете встретить его в жилом секторе, если только это не автономный дом, питающийся от мощного генератора. Его обычные «места обитания» — трансформаторные подстанции, котельные. Этот щит — самый мощный на каком-либо объекте — может принимать в себя ток в несколько тысяч ампер, преобразуя его и подавая в нужном количестве в несколько линий, расходящихся по цехам или домам. Между «боссом» ГРЩ и конечными потребителями располагаются ВРУ — вводное распределительное устройство — и различные мелкие щитки — ЩА/ЩУ/ЩЭ/ЩК/ЩО и прочие.

Вводное распределительное устройство

В нём находятся многочисленные кабели с целым арсеналом измерителей, функциональных плат, защитных механизмов, спасающих сети от излишних нагрузок, выравнивающих напряжение, стабилизирующих подачу тока, измеряющих параметры электроэнергии и т.д. ВРУ по-своему обрабатывает входящую с ГРЩ электроэнергию и направляет её далее по маленьким щитам для распределения по этажам, квартирам, системам автоматизации, сигнализации, контроля, управления и т.д.

Этажный щит

Этот закрытый шкафчик часто выполняется с прозрачным окошком и располагается, как следует из названия, на этажах многоквартирных зданий, принимая ток с ВРУ и отправляя его по квартирам. В боксе, как правило, находятся кабели, устройства для учёта электроэнергии, автоматические выключатели и разные приборы для защиты от скачков напряжения, а иногда и какие-либо устройства для обслуживания интернет-сетей, кабельного телевидения и т.д. Во многих жилых домах ЩЭ отсутствует, а обязанности по приёму и распределению энергии исполняет его квартирный коллега — ЩК.

Квартирный щит

Современные строительные и электротехнические стандарты допускают разнообразные варианты ЩК, использующих сочетания разных схем для нескольких пользовательских задач, например, учёта потребляемого электричества и его распределения отдельно в линии с силовыми розетками и освещением, пожарной сигнализацией и охранными системами.

Щиты освещения

ЩО могут включать в себя обычные автоматы или (в редких случаях) выключатели дифференциального тока, реле, датчики, предохранители, счетчики питания и УЗО. Они устанавливаются в основном там, где возникает необходимость из одного места управлять большими группами осветительных приборов, например, отключая всё освещение гипермаркетов, офисных помещений, цехов или этажей. Наиболее популярный УОЩВ — утопленный осветительный щит с выключателями — представляет собой аккуратно выглядящую, встроенную в стену панель с дверцей и рядом автоматических выключателей под ней.

Щиты аварийного переключения

Такие устройства, как ЩАП и АВР (автоматический ввод резервного питания), выполняют аналогичные функции — автоматическое переключение на резервный источник энергии, например, на другую линию или генератор в случае аварийного отключения электроэнергии или резкого падения напряжения в сети, поддерживая необходимые параметры энергоснабжения до устранения неполадок. Обычно их устанавливают там, где жизненно важно бесперебойное электропитание.

Щиты управления и автоматики

ЩУ и ЩА обеспечивают контролируемую подачу питания на линии освещения, вентиляции/отопления, охранной и пожарной сигнализации или используется, например, для дистанционного управления электродвигателями. Здесь можно найти различные переключатели, кнопки и светосигнализаторы в виде индикаторов, позволяющих отслеживать работу систем и отдельных приборов. В первом варианте управление производится в основном вручную, тогда как второй делает всё автоматически на основании данных различных датчиков и контроллеров или работая по заданной программе.

Мы рассказали только о самых распространённых типах электрощитов, в то время как на самом деле их существует гораздо больше, предназначаясь для решения каких-то конкретных задач. Из соображений эстетики и безопасности электрические панели и щиты внутри жилых зданий, как правило, располагаются в удалённых местах — на чердаках, в гаражах или подвалах, но иногда могут быть и архитектурной частью строения. Все щиты для безопасности имеют закрытую лицевую часть и устанавливаются так, чтобы быть легко доступными для контроля и обслуживания. Строительные нормы и правила запрещают установку щитов в ванной комнате, в платяных шкафах или там, где недостаточно места для электрика, стремящегося получить доступ к панели. Конкретные ситуации, например, установка на открытом воздухе, в пожаро- и взрывоопасной среде или в каких угодно неординарных местах, могут потребовать специального оборудования, предназначенного для работы в сложных условиях, и более строгих правил установки.

Торговая сеть «Планета Электрика» обладает широким ассортиментом низковольтного оборудования от НЭМЗ, в который входят различные модели электрических щитов. К ним относятся:

Электрический щит — это… Что такое Электрический щит?

Электрический щит

электрический щит

Электрический щит — техническое отделение в жилых помещениях и/или предприятиях для монтажа средств аварийного отключения и контроля электроустановок.

Назначение

Вариант исполнения

DIN

На заднем плане расположено ребро (т. н. «DIN-рейка»), размер определяется таким понятием, как модуль. Таким образом, конструкция данных щитовых компонентов должна иметь возможность для крепления к DIN-рейке и иметь размеры, соответствующие модульным размерам.

Так же в случае отсутствия необходимого пространства в основном щите, существуют т. н. модульные шкафы. Зачастую используемые, например для установки УЗО в постройках советского типа, где конструкция щитов не предусматривала установку дополнительных щитовых.

Доступность

В некоторых случаях возникает необходимость ограничения доступа (например, при использовании счётчика электроэнергии). В таких случаях используют специальные замки, открыть которые могут только рабочий персонал обслуживающего предприятия, а также свинцовые пломбы.

• Поскольку щитовые могут иметь оголённые части проводников, перед проведением работ рекомендуется отключать питание.
• В случае, если щит имеет защиту от несанкционированого доступа, не рекомендуется пытаться открыть собственными силами; а в случае необходимости доступ разрешается только специалистам, наделённым соответствующими полномочиями и квалификацией.

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

• Электрический фильтр (электрич. устройство)
• Электрическое смещение

Смотреть что такое «Электрический щит» в других словарях:

• Щит (электричество) — Для термина «Щит» см. другие значения. Пластиковый электрический щиток с различной аппаратурой модульного исполнения. Электрический щит, щиток  устройство для размещения средств защиты электрических сетей, распределения и учета… …   Википедия

• щит — ЩИТ1, а, м Приспособление для защиты тела древнего воина от стрел, ударов холодным оружием, в виде округлой или прямоугольной плоскости (из дерева, жесткой кожи или металла), надеваемое на согнутую руку. На левую руку восковой фигуры… …   Толковый словарь русских существительных

• щит — сущ., м., употр. сравн. часто Морфология: (нет) чего? щита, чему? щиту, (вижу) что? щит, чем? щитом, о чём? о щите; мн. что? щиты, (нет) чего? щитов, чему? щитам, (вижу) что? щиты, чем? щитами, о чём? о щитах 1. Щитом называется защитное… …   Толковый словарь Дмитриева

• Электрический предохранитель — Символы обозначения предохранителя У этого термина существуют и другие значения, см. Предохранитель. Электрический предохранитель  электрический апп …   Википедия

• Распределительный щит — Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей …   Википедия

• Аварийный распределительный щит — Аварийный распределительный щит  электрический щит, на который, в случае выхода из строя основной системы снабжения электроэнергией, питание подается непосредственно от аварийного источника электроэнергии посредством устройства… …   Википедия

• Соединительный судовой электрический ящик (щит) — 24. Соединительный судовой электрический ящик (щит) Судовое электротехническое устройство в виде ящика (щита), служащее для соединения электрических цепей Источник: ГОСТ 22652 77: Системы электроэнергетические судовые. Термины и определения …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• двигатель электрический — асинхронный (в разрезе): 1 — вал ротора; 2 — подшипник; 3 — крышка подшипника наружная; 4 — щит подшипника; 5 — пакет ротора; 6 — сердечник статора; 7 — станина; 8 — кожух вентилятора; 9 — вентилятор;… …   Сельское хозяйство. Большой энциклопедический словарь

• БМП — щит и меч пехоты —        Мы знакомы с ней, с этой стремительной и грозной машиной, носящей название БМП боевая машина пехоты. Одни видели ее на военных парадах, посвященных годовщине Великого Октября, другие в телевизионных передачах Служу Советскому Союзу! , ну а …   Энциклопедия техники

• Предохранитель (электрический) — предохранитель Предохранитель  электрический аппарат, выполняющий защитную функцию. Предохранитель защищает электрическую цепь и её элементы от перегрева и возгорания при протекании тока высокой силы. В цепи обозначается буквами «FU»… …   Википедия

Электрический щит и разновидности электрощитов

Люди, которые часто имеют дело с электрическими щитами, успели заметить, насколько разными они могут быть. Но чаще всего понять, для каких целей служит отдельно взятый щит можно, если знать, что означают буквенные коды на его коробке. В этой статье будут рассмотрены самые популярные типы этого оборудования, а так же цели и задачи, которые выполняет каждый отдельный тип электрического щита.

Что вы узнаете

Этажный щиток (ЩЭ)

Чуть ли не самый распространённый вид данных устройств, с которым знаком любой житель коммунальной квартиры. Такие щитки ставят почти во всех жилых многоэтажках по одному на каждый этаж. Как не трудно догадаться, это устройство отвечает за подачу электричества в квартиру и охраняет всю технику на этаже от неожиданных скачков напряжения.

Обычный этажный щиток состоит из трех частей (камер):

• Абонентская камера, в которой находятся защитные предохранители
• Камера учета, в которой стоят счетчики электроэнергии
• Слаботочная камера, в которой находятся устройства для обслуживания проводного интернета, кабельного телевидения и т.д.

Квартирный щиток (ЩК)

Очень часто квартирные щитки используют как замену этажному аналогу. Назначение у этого щита почти такое же, но пара исключений все же есть.

Во-первых, через квартирный щит можно быстро и без лишних усилий обесточить квартиру. Так же с его помощью можно отключить электричество в какой-либо отдельной комнате (в зависимости от того, какие выключатели стоят в щитке).

Во-вторых, в отличии от этажных, в квартирных щитках гораздо реже устанавливаются счетчики электропитания. Эта мелочь может вызвать некоторые пререкания (а в иногда и серьезные разбирательства) между вами и компанией, обслуживающей ваш дом.

Щит освещения (ЩО)

Как нетрудно понять из названия, этот тип щитков предназначен для контроля осветительных приборов. Такие устройства очень часто используют в нежилых зданиях больших габаритов. В качестве примера можно привести торговые центры, продовольственные гипермаркеты, производственные цеха, офисные центры и т.д. Если сильно упрощать, то щит освещения — это аналог обычного выключателя, и используется он в большинстве случаев для тех же целей. Так же, как и в любом другом типе щитка, в ЩО могут быть установлены предохранители и счетчики питания. Самой распространенной моделью этой категории является утапливаемый щит освещения с выключателем (УОЩВ) — встраиваемая в стену коробочка, которую легко можно замаскировать.

Щит управления (ЩУ)

Данный тип электрощитов чаще всего устанавливается на промышленных предприятиях. В отличии от своих младших собратьев, щит управления имеет сложное устройство и используется в самых различных целях (контроль вентиляционной системы, дистанционное управление электродвигателем). В зависимости от предназначения данный тип щитов не имеет определенного типоразмера. Как правило, это шкафчик внушительных габаритов со множеством переключателей внутри.

Щит автоматики (ЩА)

Так же, как и щит управления, это устройство отвечает за контроль сложных систем. Но в отличии от него производит контроль автоматически.

Щит автоматики оснащен множеством датчиков и контроллеров, которые отслеживают самые разные показатели. Исходя из этих показателей, устройство само может отключать или включать отдельные системы, или действовать по заранее написанной для него программе.

Прибор используется для множества различных задач. При этом, для разных случаев используются разные модели щитов. Например, ЩА для парового котла не может использоваться для управления вентиляционной системой.

Аварийный (автоматический) ввод резервного питания (АВР)

Электрический щит, который подает электричество в систему при нарушениях работы основного питания. Этот тип щитов является самым распространенным и используется практически в любой электросети. Если в систему прекращает поступать электричество, АВР переключает её на запасной источник питания (другой канал подачи электричества или аварийный генератор, на котором система будет работать до устранения неполадки). 

Чаще всего используются два подтипа щитов АВР:

• Приоритетный, в котором основным может быть только один из каналов питания
• Бесприоритетный, где основным может быть любой из каналов питания в разные промежутки времени

Вводное распределительное устройство (щит ВРУ)

Так же очень популярный тип электрощитов. Как правило, такое оборудование устанавливают в жилых помещениях или производственных цехах. Щит ВРУ принимает и распределяет электричество по множеству более мелких каналов питания. В обычной многоэтажке этот щит стоит на первом этаже или в подвале и распределяет питание по всем этажным щитам.

Главный распределительный щит (ГРЩ)

Как правило, этот электрощит является самым мощным на объекте, и, как следствие, питает электричеством весь объект. Если рассматривать цепочку электропередачи в любой системе, то получится примерно так:

1. ГРЩ
2. ВРУ
3. ЩА/ЩУ/ЩЭ/ЩО

Видео про Электрические щиты

Автор статьи: Сергей Юшков

Задавайте вопросы в комментариях, делитесь своим опытом, так же принимается любая конструктивная критика, готов обсуждать. Не забывайте делиться полученной информацией с друзьями.

Классификация электрических щитов по назначению.

Электрический щиток – «сердце» любой проводки и, по совместительству, ее командный центр. Производители предлагают большое количество распределительных ящиков. Они отличаются назначением – маркировка поможет понять, где и зачем устанавливать конкретное изделие.

ГРЩ – главный распределительный щит, который монтируют в трансформаторных подстанциях. Подобное оборудование обеспечивает нормальную работу котельных, производственных машин. Функциональный ГРЩ необходим для ввода линий питания, помогает уберечь электросеть от чрезмерной нагрузки, токов КЗ.

ВРУ является универсальным решением. Оборудование подходит для обеспечения нужд жилых объектов, общественных зданий, производственных комплексов. Применяется данный вид электротехники для подключения вводного силового кабеля. Он также участвует в распределении питающих кабелей для других щитов, предупреждает аварии в системе (перегрузку, КЗ).

АВР ставят с целью бесперебойного снабжения объекта электричеством. Он оперативно подключает вспомогательный источник питания вместо главного. Происходит все автоматически при отключении ключевого поставщика электроэнергии. АВР заказывают для частных домов, где есть резервные генераторы. Выручает электротехника на торговых, коммерческих, промышленных объектах. Часто ей оснащают офисные помещения. Устройство позволяет избежать материальных потерь из-за простоя.

Некоторые маркировки указывают на место использования распределительного ящика. ЩЭ предупреждает, что щит этажный – такие обычно применяются в жилых комплексах, административных зданиях для распределения электроэнергии на несколько квартир или кабинетов.

Маркировка ЩК информирует о том, что изделие предназначено для квартиры. При покупке надо учитывать выполняемые оборудованием задачи. ЩКУ необходим для учета электроэнергии. ЩКР – распределительный ящик.

Для коммерческих объектов стоит приобрести ЩО. Щит освещения задействуется для нерегулярных включений и отключений автоматики. Оборудование оперативно активирует приборы. Оно эффективно при перегрузках и КЗ. Выделяют два подвида изделий – ОЩВ с выключателем и монтируемый в нишу УОЩВ.

Щит управления (ЩУ) позволяет управлять системами отопления, вентиляции, пожарной сигнализацией.

Это наиболее распространенные варианты щитов, которые встречаются на объектах разного назначения.

Электрический щит это. Как правильно обозначать щиты питания. Виды и типы электрощитов

Электрический щит — это… Что такое Электрический щит?

 Электрический щит

электрический щит

Электрический щит — техническое отделение в жилых помещениях и/или предприятиях для монтажа средств аварийного отключения и контроля электроустановок.

Назначение

Вариант исполнения

DIN

На заднем плане расположено ребро (т. н. «DIN-рейка»), размер определяется таким понятием, как модуль. Таким образом, конструкция данных щитовых компонентов должна иметь возможность для крепления к DIN-рейке и иметь размеры, соответствующие модульным размерам.

Так же в случае отсутствия необходимого пространства в основном щите, существуют т. н. модульные шкафы. Зачастую используемые, например для установки УЗО в постройках советского типа, где конструкция щитов не предусматривала установку дополнительных щитовых.

Доступность

В некоторых случаях возникает необходимость ограничения доступа (например, при использовании счётчика электроэнергии). В таких случаях используют специальные замки, открыть которые могут только рабочий персонал обслуживающего предприятия, а также свинцовые пломбы.

• Поскольку щитовые могут иметь оголённые части проводников, перед проведением работ рекомендуется отключать питание.
• В случае, если щит имеет защиту от несанкционированого доступа, не рекомендуется пытаться открыть собственными силами; а в случае необходимости доступ разрешается только специалистам, наделённым соответствующими полномочиями и квалификацией.

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

• Электрический фильтр (электрич. устройство)
• Электрическое смещение

Смотреть что такое «Электрический щит» в других словарях:

• Щит (электричество) — Для термина «Щит» см. другие значения. Пластиковый электрический щиток с различной аппаратурой модульного исполнения. Электрический щит, щиток  устройство для размещения средств защиты электрических сетей, распределения и учета… …   Википедия

• щит — ЩИТ1, а, м Приспособление для защиты тела древнего воина от стрел, ударов холодным оружием, в виде округлой или прямоугольной плоскости (из дерева, жесткой кожи или металла), надеваемое на согнутую руку. На левую руку восковой фигуры… …   Толковый словарь русских существительных

• щит — сущ., м., употр. сравн. часто Морфология: (нет) чего? щита, чему? щиту, (вижу) что? щит, чем? щитом, о чём? о щите; мн. что? щиты, (нет) чего? щитов, чему? щитам, (вижу) что? щиты, чем? щитами, о чём? о щитах 1. Щитом называется защитное… …   Толковый словарь Дмитриева

• Электрический предохранитель — Символы обозначения предохранителя У этого термина существуют и другие значения, см. Предохранитель. Электрический предохранитель  электрический апп …   Википедия

• Распределительный щит — Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей …   Википедия

• Аварийный распределительный щит — Аварийный распределительный щит  электрический щит, на который, в случае выхода из строя основной системы снабжения электроэнергией, питание подается непосредственно от аварийного источника электроэнергии посредством устройства… …   Википедия

• Соединительный судовой электрический ящик (щит) — 24. Соединительный судовой электрический ящик (щит) Судовое электротехническое устройство в виде ящика (щита), служащее для соединения электрических цепей Источник: ГОСТ 22652 77: Системы электроэнергетические судовые. Термины и определения …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• двигатель электрический — асинхронный (в разрезе): 1 — вал ротора; 2 — подшипник; 3 — крышка подшипника наружная; 4 — щит подшипника; 5 — пакет ротора; 6 — сердечник статора; 7 — станина; 8 — кожух вентилятора; 9 — вентилятор;… …   Сельское хозяйство. Большой энциклопедический словарь

• БМП — щит и меч пехоты —        Мы знакомы с ней, с этой стремительной и грозной машиной, носящей название БМП боевая машина пехоты. Одни видели ее на военных парадах, посвященных годовщине Великого Октября, другие в телевизионных передачах Служу Советскому Союзу! , ну а …   Энциклопедия техники

• Предохранитель (электрический) — предохранитель Предохранитель  электрический аппарат, выполняющий защитную функцию. Предохранитель защищает электрическую цепь и её элементы от перегрева и возгорания при протекании тока высокой силы. В цепи обозначается буквами «FU»… …   Википедия

dic.academic.ru

Распределительный щит — это… Что такое Распределительный щит?

Эта статья — об электрическом устройстве. О биологическом термине см. Соцветие#Щиток. Пластиковый электрический щиток с различной аппаратурой модульного исполнения.

Электрический щит, щиток — устройство, предназначеное для приема и распределения электрической энергии при напряжении 380/220 и 660/380 В трехфазного переменного тока частотой 50 — 60 Гц, нечастого включения и отключения линий групповых цепей, а также для их защиты при перегрузках и коротких замыканиях. Применяется в осветительных и силовых установках производственных, общественных, административных и других подобных зданий. Должно соответсвовать требованиям ГОСТ 51321, ГОСТ 51778-2001. Обычно устанавливаемых в металлический или пластиковый корпус.

Термины и определения

7.1.4. Главный распределительный щит (ГРЩ) — распределительный щит, через который снабжается электроэнергией все здание или его обособленная часть. Роль ГРЩ может выполнять ВРУ или щит низкого напряжения подстанции.7.1.6. Групповой щиток — устройство, в котором установлены аппараты защиты и коммутационные аппараты (или только аппараты защиты) для отдельных групп светильников, штепсельных розеток и стационарных электроприемников.7.1.7. Квартирный щиток — групповой щиток, установленный в квартире и предназначенный для присоединения сети, питающей светильники, штепсельные розетки и стационарные электроприемники квартиры.7.1.8. Этажный распределительный щиток — щиток, установленный на этажах жилых домов и предназначенный для питания квартир или квартирных щитков.7.1.9. Электрощитовое помещение — помещение, доступное только для обслуживающего квалифицированного персонала, в котором устанавливаются ВУ, ВРУ, ГРЩ и другие распределительные устройства.7.1.11. Распределительная сеть — сеть от ВУ, ВРУ, ГРЩ до распределительных пунктов и щитков.7.1.12. Групповая сеть — сеть от щитков и распределительных пунктов до светильников, штепсельных розеток и других электроприемников.Правила устройства электроустановок (ПУЭ) Глава 7.1. Электроустановки жилых, общественных, административных и бытовых зданий

Содержимое

Как правило, внутри щитка размещается минимум аппаратуры, относящийся с индивидуальной квартире или совокупности квартир, определяемых на этаже лестничной площадкой, соединяемых с квартирой групповой сетью:

Варианты исполнения

Корпуса OptiBox G изготовленные из изоляционного, трудно воспламеняющегося и самозатухающего композита

Электрические щиты могут собираться какой-либо фирмой-изготовителем (комплектными) по типовым или индивидуальным схемам и устанавливаться на месте уже готовыми (так обычно выполняются вводно-распределительные устройства), или собираться монтажниками на месте установки (так обычно выполняются групповые распределительные щиты). Для сборки электрических щитов используются металлические или пластиковые корпуса. Корпуса выпускаются промышленностью как готовыми, определенных серий, так и в виде различных деталей для сборки корпуса индивидуальной конструкции.

Готовые корпуса можно разделить на корпуса (щиты) с монтажной панелью и модульные корпуса (щиты).

Модульный щит

OptiBox P пластиковые корпуса для установки на DIN-рейку модульной аппаратуры

В большинстве групповых распределительных щитов используются готовые модульные корпуса.Модульные щиты имеют небольшие или средние размеры. При установке вне специальных помещений позволяют сохранить эстетику интерьера. Предназначены для установки специально предназначенной для таких щитов аппаратуры небольших размеров (модульной аппаратуры). Для её монтажа на задней стенке (дне) модульного щита устанавливается один либо несколько металлических профилей определенного размера и формы — DIN-рейка. После установки аппаратуры и выполнения в щите электрических соединений поверх в щите устанавливается металлическая или пластиковая панель, скрывающая клеммы приборов, провода и DIN-рейку и защищающая от прикосновения к токоведущим частям. В панели выполнены прорези, обеспечивающие видимость приборов и доступ к их элементам управления. Незанятую приборами часть прорези закрывают пластиковыми заглушками (фальшь-панелями).

Щит (шкаф) с монтажной панелью

Предназначены для установки любого подходящего по габаритам оборудования при помощи резьбовых соединений на монтажную панель — жесткий металлический лист, в котором выполняются нужные отверстия, или же снабженный отверстиями изначально.

В корпусе индивидуальной сборки можно разместить одновременно и модульную часть, и монтажную панель.

Доступность

1.1.34. В жилых, общественных и других помещениях устройства для ограждения и закрытия токоведущих частей должны быть сплошные; в помещениях, доступных только для квалифицированного персонала, эти устройства могут быть сплошные, — сетчатые или дырчатые. Ограждающие и закрывающие устройства должны быть выполнены так, чтобы снимать или открывать их можно было только при помощи ключей или инструментов.1.1.35. Все ограждающие и закрывающие устройства должны обладать требуемой (в зависимости от местных условий) механической прочностью. При напряжении выше 1 кВ толщина металлических ограждающих и закрывающих устройств должна быть не менее 1 мм.Правила устройства электроустановок (ПУЭ)

В некоторых случаях возникает необходимость ограничения доступа к определенной аппаратуре, установленной в щитке например, к счётчику электроэнергии. В таких случаях используют специальные устройства блокировки, замки, открыть которые могут только рабочий персонал обслуживающего предприятия имеющие специальный ключ, а также специальные пломбы.

• В случае проведения регламентных работ по обслуживанию щитка они выполняются уполномоченным квалифицированным обслуживающим персоналом — специально подготовленными работниками, прошедшими проверку знаний в объеме, обязательном для данной работы (должности), и имеющими группу по электробезопасности, предусмотренную действующими правилами охраны труда при эксплуатации электроустановок.
• Аварийно-восстановительные работы выполняются исключительно выездной оперативной бригадой.

Примечания

См. также

Ссылки

dic.academic.ru

Щит (электричество) — это… Что такое Щит (электричество)?

Пластиковый электрический щиток с различной аппаратурой модульного исполнения.

Электрический щит, щиток — устройство для размещения средств защиты электрических сетей, распределения и учета электроэнергии, отключающих аппаратов.

Назначение

Варианты исполнения

Электрические щиты могут собираться какой-либо фирмой-изготовителем (комплектными) по типовым или индивидуальным схемам и устанавливаться на месте уже готовыми (так обычно выполняются вводно-распределительные устройства), или собираться монтажниками на месте установки (так обычно выполняются групповые распределительные щиты). Для сборки электрических щитов используются металлические или пластиковые корпуса. Корпуса выпускаются промышленностью как готовыми, определенных серий, так и в виде различных деталей для сборки корпуса индивидуальной конструкции.

Готовые корпуса можно разделить на корпуса (щиты) с монтажной панелью и модульные корпуса (щиты).

Модульный щит

В большинстве групповых распределительных щитов используются готовые модульные корпуса.

Модульные щиты имеют небольшие или средние размеры. При установке вне специальных помещений позволяют сохранить эстетику интерьера. Предназначены для установки аппаратуры небольших размеров, специально предназначенной для таких щитов (модульной аппаратуры). Для ее крепления на задней стенке модульного щита устанавливается металлическая полоса определенных размера и формы — DIN-рейка. После установки аппаратуры и выполнения в щите электрических соединений поверх в щите устанавливается металлическая или пластиковая панель, скрывающая клеммы приборов, провода и DIN-рейку и защищающая от прикосновения к токоведущим частям. В панели выполнены прорези, обеспечивающие видимость приборов и доступ к их элементам управления. Незанятую приборами часть прорези закрывают пластиковыми заглушками (фальшь-панелями).

Щит (шкаф) с монтажной панелью

Предназначены для установки любого подходящего по габаритам оборудования при помощи резьбовых соединений на монтажную панель — жесткий металлический лист, в котором выполняются нужные отверстия, или же снабженный отверстиями изначально.

В корпусе индивидуальной сборки можно разместить одновременно и модульную часть, и монтажную панель.

Доступность

В некоторых случаях возникает необходимость ограничения доступа (например, при использовании счётчика электроэнергии). В таких случаях используют специальные замки, открыть которые могут только рабочий персонал обслуживающего предприятия, а также свинцовые пломбы.

• Поскольку щитовые могут иметь оголённые части проводников, перед проведением работ рекомендуется отключать питание.
• В случае, если щит имеет защиту от несанкционированого доступа, не рекомендуется пытаться открыть собственными силами; а в случае необходимости доступ разрешается только специалистам, наделённым соответствующими полномочиями и квалификацией.

См. также

Вводно-распределительное устройство

Ссылки

dic.academic.ru

Виды электрических щитков  | ehto.ru

Вступление

Электрический щиток является распределительным узлом во всех электрических сетях напряжением до 600 Вольт. Без электрических щитков не планируется ни одна распределительная сеть, начиная от ввода в многоквартирный дом, до групповой цепи в квартире. Также, электропроводка любого загородного строения от коттеджа до гаража и бани не возможны, как, по сути, так и по нормативам, без монтажа электрических щитков. В этой статье рассмотрим, какие виды электрических щитков определены по нормативным документам РФ.

В электросетях 380/220 В и 600/380 В для ввода электрической энергии и её, последующего распределения потребителям служат электрические щитки. Смонтированные в электрическом щитке устройства нужны для нечастого, что важно, включение или отключения электротока, а также для защиты групповых цепей от перегрузок и аварийных коротких замыканий.

В РФ производство, монтаж и сборка электрощитков осуществляется по целому ряду нормативных документов. Основные из этих документов: Гост 51321, 51778-2001, Гост Р 51628-2000.

Виды электрических щитков по материалу корпуса

По внешнему виду электрический щиток это закрытый или полузакрытый (без задней стенки) короб с дверцей. Большие щиты называют шкафами, электрический щиток для квартиры называют бокс.

Основной материал для корпуса (оболочки) электрических щитков это металл. Электрические щитки для квартир (боксы) изготавливают пластика стойкого к воспламенению.

Виды электрических щитков многоквартирных домов

В жилых многоквартирных домах электрические щитки делят:

• Этажные;
• Квартирные.

Этажный щиток, по названию, устанавливается на этаже и предназначен для приема электрической энергии питающей цепи от ВРУ, и распределения её по квартирам.

Современные этажные щитки, группы этажных щитков.

Квартирный щиток принимает электроэнергию от этажного щита и распределяет её по потребителям квартиры, создавая групповые квартирные цепи.

Квартирный бокс на 12 посадочных мест.

Также, предусмотрено деление щитка этажного:

• Только распределения (распределительный),
• Электроучета и распределения (учетно распределительный),
• Учетно распределительный групповой.

Последние щитки наиболее характерны в бетонных «коробочках» постройки 70-х, 80-х годов. Они стоят на этажах, в них установлены и электрические счетчики квартир, и автоматы защиты групповых цепей квартиры.

Этажный щит старого образца

Квартирные щитки без счетчика называют групповые, а со счетчиком учета — учетно-групповые.

Как видите, деление очень простое. Если к этому добавить, что все квартирные электрические щитки делятся на встраиваемые в нишу и щитки навесной установки, то уровне подъездной электрической сети видов щитков больше нет.

Виды щитков электрических для частных домов

В принципе деление щитков для частных домов аналогично делению квартирных щитков. Однако, согласно нормативам, чаще местным, приборы учета нужно выносить из дома, следовательно, из электрического щитка дома, так что, для частного дома используют групповые распределительные щитки.

Распределительный (Групповой) электощиток в сбореУчетно-групповой электощиток

Для абонентского отвода от ВЛИ используют вводные щитки с учетом. Их ставят на столбе отвода или на фасаде дома. Эти щитки выполнены в металлическом корпусе с защитой IP не менее 54.

Группа вводных устройств на столбеУчетно распределительный (вводной) электощиток на фасаде дома

Дополнения

Количество мест под установку защитных устройств (автоматов защиты и УЗО или дифференциальных автоматов), называемых посадочные места, зависит от проекта электрической сети. У каждого электрощита количество посадочных мест указано в паспорте. В учетно-распределительном щитке предусмотрено место для установки электросчетчика.

©Ehto.ru

Статьи по теме

• Записи не найдены

Записи по теме:

ehto.ru

Электрический щиток — 125 фото основных видов и типов распредщитков

Любой современный дом нуждается в электричестве, и элетрощиток является его неотъемлемой частью. Именно в этот узел поступает электричество и, распределяясь по проводке, питает все электроприборы. В щитке содержатся множество устройств различающихся по функциям и назначению. По мере надобности его модульные устройства можно дополнить.

Краткое содержимое статьи:

Виды монтажа щитков

Сегодня можно встретить разные типы и размеры электрических щитков. Главным образом они отличаются по способу крепления:

• Навесной щит;
• Встраиваемый щит.

Способ монтажа первого типа осуществляется на дюбели или шурупы. Навесной корпус прикрепить можно самостоятельно. Открытый тип проводки в доме, является главным фактором для щита с навесным монтажом.

Встраиваемые щитки устанавливаются в нишу стены, когда проводка в доме сделана скрытой. Такой монтаж сложнее в разы по сравнению с предыдущим типом крепления. При этой работе появится строительный мусор и много пыли.

Необходимо иметь строительные инструменты:

• Болгарка;
• Перфоратор;
• Зубило.

Такой корпус можно крепить несколькими способами. В первом случае имеется крепежный каркас, входящий в комплект щита, он крепится дюбелями к стене. При отсутствии креплений применяется гипсовый раствор.

Корпуса распределительных щитков

Чтобы понять, как выбрать электрический щиток правильно, рассмотрим различные модели корпусов. По требованию ГОСТа они должны быть изготовлены из металла или пластика.

Металлические щитки обладают прочностью и надежностью. Они используются, когда нужно установить много модулей. Корпус изготавливается в трех комплектациях:

• Цельнометаллический;
• Разборный;
• Каркасного исполнения.

Для уличного монтажа применяется герметичный бокс, он не пропускает влагу. А в помещениях используется обычный корпус.

Пластиковые электрические щитки удобнее применять в помещении. Они могут быть навесного, а также встроенного монтажа.

Пластиковые боксы могут быть разных размеров. В помещении они смотрятся более эстетично, чем металлические. Прочностные характеристики нового пластика на высоком уровне, но со временем они ухудшаются.

Габариты распределительного щитка

Прежде чем выбрать размеры электрощитка, нужно посчитать количество модульных устройств, которые следует в него установить. К этому набору прибавится и счетчик, который по размерам сопоставим с восьмью модулями.

Когда монтажный план готов, можно выбирать габариты бокса. Всегда нужно брать размер про запас, так как иногда нужно дополнить щиток модулями, или заменить существующие устройства.

Пучки кабельных жил тоже нужно учитывать. Не рекомендуется утрамбовывать в бокс модули и провода, всегда должно быть свободное расстояние между ними.

Монтажная схема

Опытные электрики могут собрать щиток без схемы, так как помнят ее наизусть. Тем, кто решился сделать это в первый раз, необходимо подробно изучить все соединения и элементы. Каждый модуль имеет свое обозначение, наминал и класс защиты.

Если планируется подключить электрощиток в старых домах без заземления, то нужно заметить, что на схеме будет отсутствовать РЕ шина.

Из-за перепадов напряжения может возникнуть пробой изоляции. Чтобы бытовые приборы не повреждались, следует вовремя разорвать цепь. Это делается с помощью реле контроля напряжения. Его так же указывают на схеме.

Двухполюсные УЗО помогают избежать удара током от утечек напряжения, даже при отсутствующем заземлении. Особенно это касается комнат с повышенной влажностью.

Щитки для многоквартирных домов имеют более сложную схему. В каждой квартире есть не только однофазные, но и трехфазные приборы.

На схеме трехфазного питания, в сеть поступает 380 в. Под нее делается соответствующая проводка. Счетчик света устанавливается вместе с рубильником отдельно.

Благодаря схеме собрать щиток становится проще, и быстрее. В некоторых случаях делают расшифровку и пояснения к ее элементам. Она приклеивается на внутреннюю сторону крышки корпуса. И если схема не пригодилась, то в последующем поможет другому мастеру обслуживать щиток.

Набор модулей для щитка

Количество устройств в щите зависит от площади помещения. Чем больше квартира, тем большее число выключателей и розеток. Для этого потребуется много автоматов.

Электрический щиток для частных домов по стандарту содержит 12 модульных элементов. Если корпус качественный, в нем обязательно будет DIN рейка. Это металлическая направляющая планка, на которую монтируется все приборы.

В распределительном щитке, она имеет жесткую фиксацию, ее длину можно уменьшить с помощью ножовки. Встраиваемые приборы имеют защелки, которыми закрепляются на DIN рейке.

Количество бытовых приборов определяет нагрузку на сеть. Чтобы не произошло короткого замыкания или перегрузки, в электрощитке используют автоматы.

Для заземления и коммутации нулевых выходов применяются две распределительные шины. Есть и соединительная проводка, включающая в себя различные шнуры, переходники и удлинители. Ее сечение зависит от количества потребителей.

Никакая квартира не обходится без электросчетчика. Он считает потраченную электроэнергию, поэтому также крепится в боксе.

Подключение электрощитка

Изоляционная оболочка проводов снимается. DIN рейка устанавливается в распределительный щиток. Сборку модулей начинают с вводного автомата, который должен располагаться с правой стороны. В след за ним монтируются устройства защитного отключения. Остальные приборы крепятся по схеме в удобном порядке.

После сборки всех устройств на DIN рейке, приступают к подключению кабельных жил. Этот процесс может затянуться надолго, если каждый провод не пометить меткой в соответствии с монтажной схемой щитка.

Устанавливаем нулевую планку, и коммутируем к ней концы нулевых жил. Подключаем питание к автоматам на их верхние клеммы. Потом подключаются автоматы дифференциации, они необходимы для проводки ванной комнаты.

Самой последней подключается питающая жила. Этот кабель состоит из 3 проводов: фаза, ноль, защита. Каждый из них отличается по цвету изоляции.

Те, кто хотел бы провести монтажные работы самостоятельно, могут посмотреть фото электрического щитка в интернете., с однофазной или трехфазной сетью. Вводить в эксплуатацию электрощиток может только работник энергосбыта.

Фото электрических щитков

electrikmaster.ru

Как правильно обозначать щиты питания. Виды и типы электрощитов

Проходит несколько этапов, среди которых ее генерация и передача по специальным линиям. Заключительной стадией перед непосредственным использованием является поступление в электрический щит, где происходит управление энергией, а также обеспечивается защита при замыканиях и перегрузках. Такие устройства применяются в организации инфраструктуры жилых домов, производственных и общественных помещений. В зависимости от назначения, устанавливается распределительный щит электрический соответствующего типа. На рынке представлен широкий выбор моделей такого оборудования, которые отличаются и по конструкционным параметрам, и по внутреннему устройству.

Функции электрощита

В простейшем исполнении электрощит служит для снабжения сети, которая в дальнейшем питает осветительные приборы, розетки и другие бытовые устройства. По мере расширения спектра электроприемников может потребоваться более сложная модель, которая позволит реализовать групповое распределение энергии. Это уже аппараты с широкими возможностями коммутации, которые работают с отдельными категориями розеток, светильников и стационарных электроприборов. Для понимания, какие задачи может выполнять распределительный стоит шире рассмотреть организацию энергоснабжения. Один модуль может обслуживать не только квартиру, но и все здание. В данном случае уже можно говорить о том, что щит управляет энергией, поступающей на отдельные аппараты, которые охватывают свои зоны обслуживания.

Разновидности

Существует несколько классификаций электрощитов. В первую очередь следует определиться с целевым использованием конструкции. Как уже отмечалось, оборудование может выполнять энергообеспечение с расчетом на квартиру или на большее количество потребителей. Далее определяется способ установки и материал изготовления. Что касается первого критерия, то на рынке довольно распространены традиционные настенные и подвесные конструкции. В процессе эксплуатации весьма удобен щит электрический встраиваемый, который интегрируется в стеновую нишу. Однако монтаж такого устройства не всегда возможен. Если говорить о материалах, то обычно производители используют комбинацию пластика с металлом. Несмотря на привычные характеристики надежности металлических корпусов, современные композиты также не отстают в прочности и долговечности, поэтому существенной разницы между этими моделями нет.

Состав распределительного электрощита

Обычно в щитке размещается аппаратура, которая служит для распределения и индивидуальной квартире или нескольким линиям потребления на лестничной площадке. Стандартный набор устройств, которые содержит распределительный щит электрический, включает УЗО, счетчик энергии, коммутационные приборы с шинами и клеммами, предохранители и другие компоненты для обеспечения защиты сети и управления энергоресурсом. В качестве дополнения некоторые установки могут также снабжаться инфраструктурой для подключения и проводки каналов кабельного телевидения. Последние версии электрощитов обеспечиваются и автоматическими устройствами, оптимизирующими потребление энергии с ориентировкой на разные условия эксплуатации, в том числе на время суток.

Сборка щита

По установке электрощитов начинаются со сборки основной конструкции. Надо отметить, что бывают устройства в виде готовых корпусов с укомплектованными монтажными панелями, но чаще используют комплектные модели, для которых проектируется индивидуальная схема сборки. Итак, первым делом подготавливается корпус, после чего удаляются специальные заглушки на стенах конструкции. Индивидуальные щиты электрические распределительные в сборе могут иметь разное количество участков подведения кабелей, поэтому следует изначально просчитать возможность формирования дополнительных отверстий для ввода проводов. Затем прикручиваются DIN-рейки, на стенках монтируются с нейтралями и подсоединяются монтажные кронштейны. Конечно, начинка может быть разной в зависимости от конкретных требований. На этом этапе главное — подготовить ящик и его содержимое для конечной установки.

Установка

Способ монтажа корпуса определяется типом конструкции электрощита. Уже отмечалось, что самым проблемным является встраиваемый распределительный шкаф, так как для его интеграции необходимо создать специальную нишу в стене. Далее, как и в случае с обычными корпусами, производится посадка ящика на специальные кронштейны. Перед выбором места установки важно просчитать доступность всей проводки. Когда монтаж электрического щита будет завершен, можно его подключать к источнику и потребителям. Вовнутрь прокладывается вводный кабель с сопутствующими проводниками. Желательно провода разровнять в единый слой с учетом конфигурации размещения автоматов, к которым планируется подключение. После соединения проводки с инфраструктурой электрощита необходимо подключить потребителей и электроустановочные изделия. Затем поочередно на отдельные линии подается нагрузка.

Ограничение доступа к щитку

Эксплуатация электрощита требует соблюдения весьма жестких мер безопасности. Учитывать эти нормативы необходимо еще на этапе монтажа распределительного шкафа. Так, если планируется установка в жилом или общественном помещении, то следует предусмотреть специальные ограждения и надежную изоляцию токоведущих элем

levevg.ru

Электрический щит и разновидности электрощитов

Содержание статьи

Люди, которые часто имеют дело с электрическими щитами, успели заметить, насколько разными они могут быть. Но чаще всего понять, для каких целей служит отдельно взятый щит можно, если знать, что означают буквенные коды на его коробке. В этой статье будут рассмотрены самые популярные типы этого оборудования, а так же цели и задачи, которые выполняет каждый отдельный тип электрического щита.

Этажный щиток (ЩЭ)

Чуть ли не самый распространённый вид данных устройств, с которым знаком любой житель коммунальной квартиры. Такие щитки ставят почти во всех жилых многоэтажках по одному на каждый этаж. Как не трудно догадаться, это устройство отвечает за подачу электричества в квартиру и охраняет всю технику на этаже от неожиданных скачков напряжения.

Обычный этажный щиток состоит из трех частей (камер):

• Абонентская камера, в которой находятся защитные предохранители
• Камера учета, в которой стоят счетчики электроэнергии
• Слаботочная камера, в которой находятся устройства для обслуживания проводного интернета, кабельного телевидения и т.д.

Квартирный щиток (ЩК)

Очень часто квартирные щитки используют как замену этажному аналогу. Назначение у этого щита почти такое же, но пара исключений все же есть.

Во-первых, через квартирный щит можно быстро и без лишних усилий обесточить квартиру. Так же с его помощью можно отключить электричество в какой-либо отдельной комнате (в зависимости от того, какие выключатели стоят в щитке).

Во-вторых, в отличии от этажных, в квартирных щитках гораздо реже устанавливаются счетчики электропитания. Эта мелочь может вызвать некоторые пререкания (а в иногда и серьезные разбирательства) между вами и компанией, обслуживающей ваш дом.

Щит освещения (ЩО)

Как нетрудно понять из названия, этот тип щитков предназначен для контроля осветительных приборов. Такие устройства очень часто используют в нежилых зданиях больших габаритов. В качестве примера можно привести торговые центры, продовольственные гипермаркеты, производственные цеха, офисные центры и т.д. Если сильно упрощать, то щит освещения — это аналог обычного выключателя, и используется он в большинстве случаев для тех же целей. Так же, как и в любом другом типе щитка, в ЩО могут быть установлены предохранители и счетчики питания. Самой распространенной моделью этой категории является утапливаемый щит освещения с выключателем (УОЩВ) — встраиваемая в стену коробочка, которую легко можно замаскировать.

Щит управления (ЩУ)

Данный тип электрощитов чаще всего устанавливается на промышленных предприятиях. В отличии от своих младших собратьев, щит управления имеет сложное устройство и используется в самых различных целях (контроль вентиляционной системы, дистанционное управление электродвигателем). В зависимости от предназначения данный тип щитов не имеет определенного типоразмера. Как правило, это шкафчик внушительных габаритов со множеством переключателей внутри.

Щит автоматики (ЩА)

Так же, как и щит управления, это устройство отвечает за контроль сложных систем. Но в отличии от него производит контроль автоматически.

Щит автоматики оснащен множеством датчиков и контроллеров, которые отслеживают самые разные показатели. Исходя из этих показателей, устройство само может отключать или включать отдельные системы, или действовать по заранее написанной для него программе.

Прибор используется для множества различных задач. При этом, для разных случаев используются разные модели щитов. Например, ЩА для парового котла не может использоваться для управления вентиляционной системой.

Аварийный (автоматический) ввод резервного питания (АВР)

Электрический щит, который подает электричество в систему при нарушениях работы основного питания. Этот тип щитов является самым распространенным и используется практически в любой электросети. Если в систему прекращает поступать электричество, АВР переключает её на запасной источник питания (другой канал подачи электричества или аварийный генератор, на котором система будет работать до устранения неполадки). 

Чаще всего используются два подтипа щитов АВР:

• Приоритетный, в котором основным может быть только один из каналов питания
• Бесприоритетный, где основным может быть любой из каналов питания в разные промежутки времени

Вводное распределительное устройство (щит ВРУ)

Так же очень популярный тип электрощитов. Как правило, такое оборудование устанавливают в жилых помещениях или производственных цехах. Щит ВРУ принимает и распределяет электричество по множеству более мелких каналов питания. В обычной многоэтажке этот щит стоит на первом этаже или в подвале и распределяет питание по всем этажным щитам.

Главный распределительный щит (ГРЩ)

Как правило, этот электрощит является самым мощным на объекте, и, как следствие, питает электричеством весь объект. Если рассматривать цепочку электропередачи в любой системе, то получится примерно так:

1. ГРЩ
2. ВРУ
3. ЩА/ЩУ/ЩЭ/ЩО

Видео про Электрические щиты

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Мне нравится!0Мне не нравится!0

Задавайте вопросы в комментариях, делитесь своим опытом, так же принимается любая конструктивная критика, готов обсуждать. Не забывайте делиться полученной информацией с друзьями (соц кнопки выше).

www.allremont59.ru

Виды электрических щитов

Рассмотрим иерархию электрических щитов — типы, виды, разновидности для того чтобы лучше понимать их принципиальные назначения в электрической сети. Наверняка, вы не раз встречали на щитах аббревиатуры типа: ЩЭ, ВРУ, ОЩ и т.п. Все эти замысловатые буквы скрывают сущность устройств, которое известно тем, кто непосредственно их обслуживает. А порой, даже те кто обслуживает щитовые, настолько привыкают к аббревиатуре, что не задумываются об их назначениях. Итак, начнем рассматривать иерархию с главного щита, «короля» щитовых.

Главный распределительный щит (ГРЩ)

Щит ГРЩ предназначен для ввода силовых линий питания, учета электроэнергии и распределений линий питания для объектов. Устройство также служит для защиты от коротких замыканий и перегрузок в сетях электроснабжения. Если рассматривать иерархию электрощитовых, то ГРЩ находится на самой верхней ступени. Главный распределительный щит чаще всего расположен на территории трансформаторной подстанции (ТП), котельных, производствах.

Главный распределительный щит (ГРЩ)

Вводное распределительное устройство (ВРУ)

Устройство, в которое входит комплекс электротехнической автоматики и конструкций, используется для приема вводного силового кабеля, распределения питающих линий для ЩЭ, ЩК, ЩО, ВРУ, учета электроэнергии, защиты линий от перегрузок и короткого замыкания. Устанавливается на вводе жилых, общественных зданий, а также в производственных помещениях (цехах).

Вводное распределительное устройство (ВРУ)

Аварийный ввод резерва (АВР)

Щит АВР оснащен специальной автоматикой. АВР переключает питание с основного источника на дополнительный (генератор), в случае аварии основного поставщика электроэнергии. После устранения аварии, АВР перейдет с генератора на основную линию и через несколько минут генератор будет остановлен. Используется в производственных, торговых, коммунальных зданиях, а также в коттеджах.

Аварийный ввод резерва (АВР)

Щит этажный (ЩЭ)

Применяется в жилых и административных зданиях для распределения электроэнергии на 1 – 6 квартир.

ЩЭ делится преимущественно на три отсека:

• Распределительный отсек (модульная автоматика для групп электрических цепей).
• Отсек учета (электрические счетчики).
• Абонентский отсек (телефон, домофон, TV, радио и пр.).

Щит этажный (ЩЭ)

Щит квартирный (ЩК)

Как правило, располагается на вводе в квартиру в районе прихожей. Основное назначение ЩК – это учет электроэнергии, распределение групповых линий питания в квартире, модульная автоматика защищает электрическую цепь от перегрузок и коротких замыканий.

ЩК бывают накладной и внутренней установки, металлического и пластикового исполнения.

Щит квартирный подразделяется:

• ЩКУ – щит квартирный учетный.
• ЩКР – щит квартирный распределительный.

Щит квартирный (ЩК)

Щит освещения (ОЩ)

ОЩ устанавливают в административных, торговых и офисных помещениях, для нечастых оперативных включений и выключений автоматики. ЩО защищает отходящие линии от перегрузок и коротких замыканий.

ОЩ подразделяется:

• ОЩВ (осветительный щиток с выключателем).
• УОЩВ (утапливаемый осветительный щиток с выключателем).

Щит освещения (ОЩ)

Щит управления (ЩУ)

ЩУ служит для управления автоматикой, которые отвечают за такие механизмы как: вентиляция, отопление, пожарная сигнализация и др. Регулировка параметров осуществляется вручную.

Щит управления (ЩУ)

Сборка щита учета. Видео-урок

Щит автоматики (ЩА)

ЩА отвечает за программные контроллеры, которые следят за рабоой вентиляции, отопления, пожарной сигнализации и др.

Щит автоматики (ЩА)

Щит бесперебойной подачи питания (ЩБП)

ЩБП служит для обеспечения устройств и приборов вычислительной техники, систем управления и контроль медицинского оборудования, сигнализации и прочие системы, которые относятся к 1 категории групп электроснабжения.

Щит бесперебойной подачи питания (ЩБП)

Это не все щитовые которые используются в электрических сетях, существует еще большое множество разновидностей. Вопрос к читателям — какие виды электрощитов вы знаете? Поделитесь пожалуйста в комментариях ниже.

Обязательно прочитайте статью про монтаж щита: Монтаж и ремонт электрических щитов своими руками»

Создание электрощитовой от Алекса Жука

Оцените качество статьи:

Введение в практическое электромагнитное экранирование

Экранированные корпуса обычно окружают электрические схемы продукта со всех сторон. Необходимо следить за тем, чтобы все отверстия были небольшими, а каждый шов был герметичным. С другой стороны, нередко можно найти щиты, которые не окружают весь продукт. Часто экран частично закрывает только несколько цепей. В эти экраны могут проходить нефильтрованные провода, и иногда они состоят из единой металлической пластины, которая может или не может быть соединена с землей.

Почему отверстия и швы так важны в одних приложениях и совершенно неуместны в других? Ответ связан с тем, что для разных приложений существуют разные виды экранирования. Экраны корпуса или компонентов удобно разделить на 3 категории: экраны электрического поля, экраны магнитного поля и экранированные корпуса. Наилучшая стратегия экранирования в любом конкретном приложении зависит от ряда факторов, включая электрические характеристики цепи или системы, которые экранируются, физические ограничения (например,г. размер, вес и доступность) и стоимость.

Щиты от электрического поля

Корпус с идеальной проводимостью, который полностью окружает данный объем, предотвращает электрическую связь чего-либо в этом объеме с чем-либо за пределами этого объема. Такой тип корпуса называется клеткой Фарадея. Электрические поля, генерируемые внутри объема, либо ограничиваются объектами внутри корпуса, либо внутренней поверхностью стенки корпуса, как показано на рис. 1 (а). Бесплатная плата за корпус перемещается по мере необходимости, чтобы точно отменить поля внутри или за пределами корпуса.

Неидеально проводящие кожухи по-прежнему являются хорошими клетками Фарадея, пока заряды могут перераспределяться достаточно быстро, чтобы погасить внутренние поля. Большинство металлических корпусов без значительных швов или отверстий обеспечивают отличную защиту от электрического поля в широком диапазоне частот.

Рис. 1. Сопряжение / экранирование электрического поля.

Без экрана на рис. 1 (а) силовые линии могут заканчиваться на других проводниках, что приведет к разнице потенциалов между этими проводниками, как показано на рис.1 (б). Однако частичный экран [рис. 2 (а)] или даже простую металлическую пластину [Рис. 2 (b)] может существенно уменьшить эти потенциалы, изменяя траекторию линий электрического поля и не позволяя более сильным силовым линиям достигать цепи, подвергающейся воздействию.

Рис. 2. Экраны от частичного электрического поля.

Ключевыми концепциями практического экранирования электрического поля являются выбор места, которое будет перекрывать силовые линии с большей силой, и выбор подходящего проводящего материала экрана.Насколько проводящим должен быть материал? Это зависит от частоты или скорости изменения полей во времени. Пока заряды могут перемещаться достаточно свободно, чтобы переориентировать себя так же быстро, как поле изменяется, подавление внешних полей будет достигнуто.

Для статических электрических полей почти любой материал будет выглядеть как проводник, поскольку свободный заряд может медленно перемещаться. Однако для высокочастотных электрических полей проводимость материала экрана должна быть достаточно высокой, чтобы заряд мог быстро перемещаться вперед и назад.

Перехват силовых линий электрического поля с помощью проводящего экрана в первую очередь связан с визуализацией силовых линий, которые потенциально ответственны за нежелательную связь, и размещением экрана таким образом, чтобы он блокировал эти поля. Несколько примеров представлены на рис. 3.

Рис. 3. Примеры экранирования электрического поля.

Рис. 3 (a) иллюстрирует защитную дорожку, используемую для уменьшения связи между двумя параллельными дорожками на печатной плате.На рис. 3 (b) показано, как заземление радиатора ослабляет электрическое поле между радиатором и заземляющей пластиной печатной платы. Рис. 3 (c) демонстрирует, как ориентация дочерней карты влияет на связь шума шины питания с компонентами на материнской плате. Обратите внимание, что силовые линии, оканчивающиеся на проводнике, подразумевают, что в этой точке индуцирован отрицательный заряд. В местах выхода силовых линий из проводника имеется положительный заряд. Если поле меняется во времени, на поверхности проводника будет ток, когда эти заряды движутся вперед и назад.

Экраны магнитного поля

Из-за отсутствия свободных магнитных зарядов невозможно ограничить линии магнитного потока на экране. Однако можно перенаправить линии магнитного потока, чтобы предотвратить нежелательное взаимодействие. Это может быть достигнуто с помощью электрических токов, индуцируемых в электропроводящем экране, или путем изменения пути линий магнитного потока с использованием проницаемых (μ _r >> 1) материалов.

Рис. 4. Экранирование магнитного поля с помощью хороших проводников.

Рассмотрим конфигурацию, показанную на рис. 4 (а). Вертикальное магнитное поле от электродвигателя передается на небольшую печатную плату, вызывая помехи. На рис. 4 (b) показана такая же конфигурация с алюминиевой пластиной под схемой. Если мы определим какой-либо путь замкнутого контура на поверхности пластины, через которую проходит падающее магнитное поле, закон Фарадея говорит нам, что электрическое поле должно существовать на поверхности, так что,

∮E⋅dl = ∂Φ∂t (1)

, где правая часть этого уравнения представляет собой скорость изменения во времени полного магнитного потока, соединяющего контур.Однако любое электрическое поле на поверхности хорошего проводника вызовет токи в этом проводнике. Эти токи будут генерировать свой собственный магнитный поток, который противодействует падающему потоку. В идеальном проводнике поток, создаваемый этими токами, полностью компенсировал бы падающий поток, в результате чего обе стороны (1) равнялись нулю (то есть отсутствие потока, проникающего в проводник, и отсутствие касательного электрического поля на поверхности).

Токи, индуцируемые в проводящем материале изменяющимся во времени магнитным полем таким образом, называются вихревыми токами .И падающее поле, и магнитное поле, создаваемое вихревыми токами, показаны на рис. 4 (b). Сумма обоих полей показана на рис. 4 (c). Обратите внимание, что вихревые токи вызывают отклонение магнитного потока вокруг пластины и значительно снижают связь с цепью.

Чтобы отвести магнитное поле с помощью проводящей пластины, важно иметь возможность создавать устойчивые вихревые токи. Поскольку вихревые токи возбуждаются изменяющимися во времени полями, проводящая пластина не может отклонять статическое магнитное поле.Даже если поле медленно изменяется, потери в проводящей пластине вызовут рассеивание вихревых токов, позволяя магнитному потоку проникать в пластину. По этой причине проводящие материалы обычно являются плохими магнитными экранами на низких частотах (например, ниже нескольких сотен кГц). Электропроводящие магнитные экраны также неэффективны, если в них есть щели или зазоры, которые прерывают прохождение вихревых токов.

На частотах кГц или ниже обычно необходимо использовать проницаемые (магнитные) материалы (μ _r >> 1) для отвода магнитных полей.Поскольку эти материалы имеют гораздо меньшее магнитное сопротивление, чем воздух, силовые линии магнитного поля могут эффективно перенаправляться, обеспечивая альтернативный путь через проницаемый материал, такой как сталь или мю-металл. На рис. 5 показано, как можно использовать экран из проницаемого материала для защиты схемы в предыдущем примере.

Рис. 5. Защита от магнитного поля магнитными материалами.

Обратите внимание, что для экрана из магнитного материала важно полностью отклонять магнитный поток вокруг защищаемого объекта.Пластина из магнитного материала над или под печатной платой вообще не обеспечивала бы экранирования.

Экранированные корпуса

На высоких частотах токи, наведенные на экране, могут излучать так же хорошо (или, возможно, намного лучше, чем) исходный источник полей. Это возможно, когда максимальный размер экрана составляет значительную часть длины волны или больше. На этих частотах, как правило, необходимо полностью закрыть источник, обращая особое внимание на любые отверстия, швы или проходы кабеля, которые могут позволить уйти электромагнитной энергии.

Идеальный экранированный корпус с бесконечной проводимостью и без разрывов, идеально изолирует (электромагнитно) все, что находится внутри корпуса, от всего, что находится снаружи. Даже корпус с конечной, но высокой проводимостью (например, медь, алюминий или сталь) обеспечил бы практически идеальную изоляцию в большинстве практических приложений, если бы не было швов, отверстий или проходов кабеля.

К сожалению, такой корпус был бы не очень практичным для электронных устройств, поскольку было бы невозможно электрически взаимодействовать с тем, что находится внутри.Поэтому лучшее, что мы можем сделать, — это начать с идеального корпуса и тщательно оценить каждый шов, каждое отверстие и каждое проникновение кабеля, чтобы гарантировать, что никакие значительные мешающие сигналы не могут пройти с одной стороны на другую.

Проемы

Апертуры — это отверстия в экранированном корпусе, например, отверстия, необходимые для вентиляции, оптических дисплеев, пластиковых компонентов или механических опор. Для обеспечения защиты корпуса токи должны беспрепятственно протекать по поверхности.К счастью, отверстия с максимальными размерами, которые намного меньше длины волны, обеспечивают очень небольшое сопротивление потоку токов по проводящей поверхности. По этой причине, если необходимо обеспечить некоторую открытую площадь (например, для воздушного потока), гораздо лучше сделать это с большим количеством маленьких отверстий, чем с несколькими большими отверстиями.

На рис. 6 показан путь прохождения токов вокруг двух вентиляционных решеток. Обратите внимание, как сетка на рис. 6 (а) прерывает прохождение тока намного сильнее, чем сетка на рис.6 (б). С точки зрения электромагнитного экранирования сетка на рис. 6 (b) намного превосходит другие, хотя общая открытая площадь обоих шаблонов одинакова. Обратите внимание, что экранирующий кожух может быть очень эффективным, даже если он имеет значительную открытую площадь, если каждая отдельная апертура намного меньше длины волны.

Как правило, количество энергии, выходящей из корпуса через небольшие отверстия, незначительно по сравнению с энергией, уходящей через швы, большие отверстия и отверстия для проводов.Однако, если корпус хорошо герметичен и необходимо дополнительно уменьшить энергию, уходящую через отверстия, то можно предусмотреть отверстия достаточной глубины для дальнейшего ослабления излучаемых излучений. Расширение апертуры внутрь корпуса создает небольшой волновод. Для отверстий с малым поперечным сечением частоты источников внутри корпуса, вероятно, будут значительно ниже частоты отсечки волновода. Информация о проектировании апертур как волноводов ниже точки отсечки представлена ​​в следующем разделе.

Рис. 6. Две диаграммы направленности в экранированном корпусе.

Швы

Швы существуют там, где встречаются две части корпуса. Швы часто являются более значительным источником утечки, чем отверстия из-за их большей длины. Шов длиной порядка полуволны может быть очень эффективным источником излучения, подобно резонансному полуволновому диполю. Можно сделать так, чтобы неэффективные антенны (такие как электрически небольшой провод или рамочная антенна) излучали намного более эффективно, заключив их в металлический корпус с резонансной прорезью или швом.

Шов, который оптически выглядит хорошо запечатанным, часто может нарушить прохождение поверхностных токов, что значительно вызовет серьезное повреждение экранирующего корпуса. Например, две металлические поверхности, просто прижатые друг к другу, как показано на рис. 7 (a) или рис. 7 (b), редко обеспечивают достаточно надежный контакт на высоких частотах. Окисление поверхности, коррозия и коробление металлических пластин ухудшают качество электрического контакта. Винты или заклепки [Рис. 7 (c)] могут обеспечивать хороший электрический контакт в точках, но они не обязательно улучшают соединение в местах между крепежными деталями.Один из методов уменьшения импеданса швов заключается в перекрытии обеих сторон пластин, как показано на рис. 7 (d). Другое распространенное решение — использовать шток для пальцев или прокладки, как показано на рис. 7 (e) и 7 (f).

Рис. 7. Швы в экранированных корпусах.

Кабельные проходки

Для питания и / или связи с электроникой в ​​экранированном корпусе часто необходимо использовать провода, проходящие через стенку корпуса. Один неэкранированный, нефильтрованный провод, проходящий через экранированный корпус, может полностью исключить любые преимущества экранирования, которые обеспечивает корпус.Как показано на рис. 8, любая разница между напряжением на проводе и напряжением на корпусе приводит в движение пару провод / корпус, как дипольная антенна. Поскольку как провода, так и корпус, как правило, относятся к более крупным металлическим объектам в системе, пара провод / корпус часто является очень эффективной антенной на относительно низких частотах.

По этой причине очень важно убедиться, что все провода, проходящие через корпус, имеют следующие характеристики:

а.) Хорошо экранированный, или

г.) Имеет тот же потенциал, что и корпус, на всех частотах, которые могут быть проблемой излучения.

>

Рис. 8. Проволока подключена относительно экранированного корпуса.

Чтобы экран на экранированном проводе был эффективным, он должен обеспечивать низкоиндуктивное соединение с экранированным корпусом. Обычно это достигается с помощью экранированного разъема, который обеспечивает контакт металла по металлу на 360 градусов как с экраном кабеля, так и с корпусом, как показано на рис.9 (а).

Рис. 9. Подключение экрана кабеля к корпусу.

Пигтейл , соединение , как показано на рис. 9 (b), будет иметь значительную индуктивность. В результате любой ток, протекающий по экрану, вызывает падение напряжения на гибком кабеле, которое приводит в движение экран кабеля относительно корпуса, вызывая излучаемые излучения.

Если провода, проходящие через экранированный корпус, не экранированы, они должны быть отфильтрованы. Фильтрация минимизирует напряжение между проводом и корпусом на частотах излучения, в то же время позволяя низкочастотным сигналам или мощности проходить без ослабления.Обычно необходимо расположить фильтр как можно ближе к месту подключения, чтобы свести к минимуму индуктивность соединений и предотвратить возможность шумовой связи с отфильтрованным проводом до того, как он выйдет из корпуса. Примеры расположения фильтров показаны на рис. 10.

Рис. 10. Возможные конфигурации кабеля-фильтра.

Затухание в волноводах ниже порога отсечки

Иногда необходимо иметь в щите большое количество отверстий для вентиляции.В больших корпусах с очень жесткими требованиями к экранированию и температуре может потребоваться дальнейшее уменьшение количества энергии, которая может уйти через любое заданное отверстие. Этого можно добиться, увеличив глубину апертуры, чтобы она напоминала небольшой волновод. На частотах, где размеры поперечного сечения апертуры малы по сравнению с половиной длины волны, энергия, распространяющаяся через апертуру, будет ослабляться таким же образом, как и энергия, распространяющаяся через волновод ниже частоты отсечки.

Энергия не будет распространяться в волноводе на частотах ниже частоты среза. Вместо этого поля экспоненциально затухают. Простая приблизительная формула для величины ослабления, обеспечиваемого проемом с глубиной d и максимальной высотой или шириной a , составляет:

затухание = 30 да 1- (ffc) 2 дБ (2)

, где f — частота поля, а f _c — частота среза отверстия. Частота среза — это приблизительно частота, при которой максимальная высота или ширина, a , равна половине длины волны.

Вывод с использованием прямоугольного волновода

Для прямоугольного волновода с высотой b , шириной a и длиной d режим распространения с самой низкой частотой отсечки — это мода TE ₁₀ .

Рис. 11. Геометрия прямоугольного волновода.

Постоянная распространения для моды TE ₁₀ определяется выражением,

β = (2πλ) 2− (πa) 2 (3)

На частотах, где член под радикалом отрицательный, постоянная распространения мнима и поля не распространяются.Это происходит при λ> 2a. Следовательно, длина волны отсечки для моды TE ₁₀ составляет λ _c = 2a. Частота среза,

fc = vλc = v2a (4)

где v — скорость распространения в диэлектрике волновода (3×10 ⁸ м / с в воздухе).

Ниже частоты отсечки величина поля в волноводе экспоненциально спадает,

E (z) = Eo e− | β | z (5)

Общее затухание поля, распространяющегося на расстояние, d , выраженное в дБ, тогда равно

затухание в дБ = 20 log10 e− | β | d = 8.7 | β | d (6)

или, комбинируя уравнения (3), (4) и (6),

затухание в дБ ≈ 27 да 1- (ffc) 2 (7)

Вывод с использованием круглого волновода

Для круглого волновода диаметром a и длиной d , как показано на рисунке 12, режим распространения с самой низкой частотой отсечки — это мода TE ₁₁ .

Рис. 12. Геометрия круглого волновода.

Постоянная распространения определяется выражением,

β = (2πλ) 2 − kc2 = kc1− (kkc) 2 = kc1− (ffc) 2 (8)

, где k _c для режима TE ₁₁ равно,

кс = 3.682a. (9)

Если установить член под радикалом в уравнении (8) равным нулю, то частота отсечки будет равна

.

fc = 0,586 ва (10)

где v — скорость распространения в диэлектрике волновода (3×10 ⁸ м / с в воздухе).

Ниже частоты отсечки величина поля в волноводе экспоненциально спадает,

E (z) = Eo e− | β | z. (11)

Общее затухание поля, распространяющегося на расстояние, d , выраженное в дБ, тогда равно

затухание в дБ = 20 log10 e− | β | d = 8.7 | β | d (12)

или, комбинируя уравнения (8), (10) и (12),

затухание в дБ ≈ 32 да 1- (ffc) 2. (13)

Допущения и примечания

Обратите внимание, что производные, основанные как на прямоугольных, так и на круглых волноводах, имеют константу впереди, которая находится в пределах 3 дБ от 30. Другие режимы распространения дают другие константы, но преобладают моды более низкого порядка, поэтому разумно использовать значение 30.

Обратите внимание, что выражение приближается к 0 дБ, когда толщина отверстия d приближается к 0.Однако даже тонкие отверстия будут обеспечивать некоторое ослабление, если их поперечное сечение мало по сравнению с длиной волны. Приблизительное выражение в уравнении (2) не очень точное, если только d >> a .

Эта модель не учитывает, как поле было настроено на одном конце проема или насколько эффективно оно излучается с другого конца. Следовательно, сам по себе он не может использоваться для определения эффективности экранирования какого-либо конкретного щита.Затухание, вычисленное в (2), следует добавить к эффективности экранирования, которая была бы получена при такой же конфигурации апертуры в тонком экране.

Обратите внимание, что если провод или второй проводник любого типа проникает в отверстие, режим распространения низшего порядка является режимом ТЕМ. Поля на любой частоте могут проникать в отверстие в режиме ПЭМ, поэтому нет никакой пользы от использования толстой апертуры, если в отверстие проникает провод.

В некоторых учебниках утверждается, что затухание в (2) должно быть уменьшено в 10 * log10 (количество отверстий), если имеется несколько отверстий.Однако затухание в уравнении (2) является дополнением к любому затуханию, обеспечиваемому тонкой апертурой или массивом тонких апертур. Уравнение (2) нельзя использовать для непосредственного расчета эффективности экранирования; и нет причин уменьшать значение уравнения (2) для нескольких толстых отверстий, если вы начинаете с ослабления, обеспечиваемого несколькими тонкими отверстиями.

Список литературы

[1] Х. Отт, Разработка электромагнитной совместимости , John Wiley & Sons, Нью-Йорк, 2009.

[2] К. Р. Пол, Введение в электромагнитную совместимость, 2-е изд. , Wiley Series in Microwave and Optical Engineering, 2006.

Когда и почему электрические провода имеют экраны?

Экранирование — самый эффективный способ предотвратить любые физические повреждения электрических проводов. На нем можно оставить 15-тонный грузовой парк на ночь (не правда ли, было бы неплохо). Хотя экранирование звучит так, будто оно может защитить от физического насилия, на самом деле все наоборот.

Архив блога Sycor

Экранирование провода сделано для борьбы с EMI или электромагнитными помехами, «это когда радиочастотный спектр имеет помехи, создаваемые внешним источником, который влияет на электрическую цепь посредством электромагнитной индукции, электростатической связи или проводимости» ( Википедия).

Наша команда — известный дистрибьютор многопроводных и многопарных. Эти универсальные кабели предназначены для управления, связи и компьютерных приложений.Экранирование позволяет многожильным кабелям работать без воздействия на них EMI ( Электромагнитные помехи) . Благодаря нескольким формам экранирования, защищающим от магнитного шума, обычного шума, статического шума и, что наиболее важно, перекрестных помех, наша команда может поставить многожильные кабели даже для самых сложных применений, предлагая собственные кабельные сборки для любых индивидуальных требований.

Классификация шумов, влияющих на характеристики многожильных и многопарных кабелей:

Высокий уровень шума — Обычно создается тяжелыми двигателями, генераторами, линиями электропередач, индукционным нагревом, релейным управлением и электролитическими процессами.Шум высокого уровня обычно возникает в таких местах, как тяжелые перерабатывающие предприятия, заводы и сталелитейные заводы.

Средний шум — Проводка рядом с двигателями и реле управления трансформатором, которые обычно используются на среднем производственном предприятии.

Низкий уровень шума — Источник электропроводки часто располагается от линий электропередач, двигателей, а также реле управления или мощности. Такой низкий уровень шума часто наблюдается в офисах, складских помещениях, а также в медицинских или других лабораториях.

Когда дело доходит до экранирования многожильных или многопарных кабелей, существует 4 типа стандартных вариантов экранирования, каждый из которых имеет свои уникальные атрибуты, благодаря которым они лучше других подходят для конкретных приложений:

Оплетка : Экран из многопроводной оплетки имеет умеренную гибкость и имеет материал экрана, вплетенный в трубчатую структуру или прямоугольное поперечное сечение.Плетеный многожильный экран также является самой старой формой экранирования, которая все еще используется. Эти оплетки бывают из различных материалов, таких как сталь, алюминий, медь, луженая медь, посеребренная медь и голая медь, при этом иногда используется стекловолокно для дополнительной прочности. Эти косы имеют покрытие только от 55% до 95%. Этот тип экранирования все еще используется, но плетение (машина, которая создает плетение) занимает много времени и, как правило, дороже, чем другие альтернативы.

• Размер сердечника: 0,012 дюйма и больше
• Диапазон частот: низкие и средние частоты (до 100 МГц)
• Гибкость Хорошая

Один из популярных продуктов Sycor Multi-Conductor Braid Shield:

Спираль : многожильные спиральные экраны часто создаются из оголенных, луженых или посеребренных медных жил, в то время как другие металлы, такие как сталь, могут использоваться для дополнительной физической защиты.Спиральные оплетки обладают высочайшей гибкостью и могут быть легко изготовлены с 95% покрытием и меньшим весом, чем другие экраны. Спиральные экраны имеют материал проводки, обернутый вокруг сердечника с покрытием от 95% до 98%. Спиральные экраны эффективны в приложениях, включающих звуковые частоты, и в других приложениях для аудиопроводки, таких как микрофон или аудио приложения.

• Размер сердечника: 0,004–0,450 дюйма
• Диапазон частот: низкие частоты (примерно до 1 МГц)
• Гибкость очень хорошая

Фольга : экранирование из многопроводной фольги имеет форму обертки из жевательной резинки и почти всегда состоит из пленки из майлара или алюминия.Конструкция с дренажным проводом, при этом обеспечивая 100% экранирование, позволяет приложениям быть стабильно эффективными на более высоких частотах. В случае экрана из фольги дренажный провод должен быть на один размер меньше, чем провод, который он оканчивает. Экран из фольги также не рекомендуется для приложений с непрерывным изгибом, поскольку варианты подключения часто ограничены.

• Размер сердечника: 0,025 дюйма и больше
• Диапазон частот: высокие частоты (более 100 МГц)
• Низкая гибкость

Некоторые из популярных продуктов Sycor для многожильных и многопарных фольгированных экранов:

Комбинированные экраны : Многожильные и многопарные кабели Sycor состоят из 2 или более экранов, которые одновременно вставляются в один кабель.Наиболее распространенный тип комбинированных многожильных кабелей — это оплетка поверх фольги или оплетка поверх оплетки. Комбинированный экран обычно используется из-за его 100% покрытия фольгой, механической прочности, физической защиты, низкого сопротивления постоянному току и гибкости. Комбинированное экранирование часто имеет трех- или четырехкратный экран, который добавляет дополнительную защиту внешней оплетке. Комбинированное экранирование также изолирует проводники, тем самым уменьшая вероятность электромагнитных помех и перекрестных помех между проводниками, что увеличивает характеристики многожильных и многопарных кабелей.

Один из популярных многожильных комбинированных экранированных продуктов Sycor:

Дополнительные методы блокировки EMI

Экранирование — важная часть телекоммуникационной отрасли, но в качестве альтернативы были разработаны и усовершенствованы другие формы блокировщиков электромагнитных помех. Хотя эти новые разработки все еще не так эффективны, как экранирование, они предлагают дополнительную защиту там, где важна надежность сигнала. Одна из самых популярных разработок в этой области известна как «Ферритовые шарики».«Эти шарики не являются щитом, но они воспроизводят эффект экранирования и могут использоваться после установки неэкранированного провода. Эти шарики размещаются вокруг каждого провода и предотвращают любые нежелательные помехи, заземляя любое электричество.

Экранирование — важная часть кабеля, особенно в индустрии связи. У каждого типа щита есть свои плюсы и минусы, которые лучше или хуже работают в определенных условиях. Выбор правильного продукта может зависеть от многих факторов, таких как тип среды, заземленная или незаземленная, необходимое количество гибкости и частотный диапазон.Наша команда предлагает все эти средства защиты и имеет команду экспертов по продажам, которая поможет вам направить и ответить на любые ваши вопросы.

Электромагнитное экранирование — обзор

5.2.8.1 Металлические проводящие многослойные материалы

Проводящие полимеры предлагают уникальные возможности во многих областях применения, таких как портативные электронные устройства, преобразователи, токопроводящие клеи, покрытия, ленты и электромагнитное экранирование [30]. Обычные изолирующие полимеры могут быть заполнены металлическими наполнителями для достижения проводимости выше определенных критических концентраций, которая зависит от размера и формы наполнителя.Многие подходы к отделению проводящей сетки от полимерной матрицы использовались для уменьшения требуемой объемной концентрации. В этом разделе обсуждается метод совместной экструзии многослойной пленки для отделения проводящих слоев от непроводящих чередующихся слоев и создания структур с анизотропной проводимостью.

Многослойные композиты из полипропилена, наполненные медью или никелем, были изготовлены методом соэкструзии [31]. Покрытые серебром медные чешуйки со средней толщиной 3 мкм и соотношением сторон 15 и никелевые чешуйки со средней толщиной 1 мкм и соотношением сторон 10 были смешаны с полипропиленом.Концентрации варьировались от 2,5% до 20% (об. / Об.) Для меди и от 5% до 25% (об. / Об.) Для никеля. Два типа структур, изготовленных с помощью совместной экструзии, — композиты с наполнителем и наполнением. В системе с наполнителем-наполнителем (F-F) оба чередующихся слоя содержали полипропилен с металлическим наполнителем для получения 128-слойных композитов, в то время как композиты с наполнителем-наполнителем (U-F) состояли из чередующихся слоев полипропилена с металлическим наполнителем и незаполненного полипропилена для получения 8 -, 16-, 64- и 128-слойные композиты с 10% -ным содержанием медных хлопьев.Образцы U – F, содержащие 15% никеля, также были изготовлены с 64, 128 и 256 слоями. Толщина композита во всех образцах составляла 2 мм. Многослойные композиты для F – F и U – F композитов показали высокоориентированные металлические наполнители в направлении слоев. Поскольку средняя толщина слоя 83 и 15 мкм в 16- и 64-слойных композитах UF, соответственно, была значительно выше, чем толщина медного наполнителя 3 мкм, в композитах наблюдались различимые заполненные и незаполненные слои, как показано на рисунке 5. .30. Однако слои были неразличимы, поскольку толщина слоев стала сопоставимой с толщиной наполнителя. Для сравнения, прессованные образцы полипропилена с наполнителем, полученные из смесей расплава, показали ориентированные чешуйки меди и никеля в направлении формованного композита.

Рисунок 5.30. Сканирующие электронные микрофотографии прослоек U – F с толстыми слоями. (а) Чередование 10% (об. / об.) полипропилена с медным наполнителем и полипропилена без наполнителя с 16 слоями. (b) Чередование 15% (об. / об.) полипропилена с никелевым наполнителем и полипропилена без наполнителя с 64 слоями.(c) Чередование 10% (об. / об.) полипропилена с медным наполнителем и полипропилена без наполнителя с 128 слоями. (d) Чередование 15% (об. / об.) полипропилена с никелевым наполнителем и полипропилена без наполнителя с 256 слоями.

Объемное сопротивление этих композитов было измерено путем подачи напряжения через проводящую ленту и измерения электрического тока через образец. По наклону линейной зависимости напряжения от тока было рассчитано удельное сопротивление. Удельное сопротивление было рассчитано как

(5.8) ρ = RA / L,

, где A и L — площадь контакта и толщина образца соответственно.

В образцах, полученных прессованием под давлением, снижение удельного сопротивления композитов, наполненных медью и никелем, с 10 ¹² Ом · см до 10 ² –10 ³ Ом · см в незаполненных композитах, свидетельствовало об их электропроводности. Критические объемные доли (порог перколяции) 4% (об. / Об.) Меди и 8% (об. / Об.) Никеля требовались для достижения электропроводности.Ниже этих концентраций композиты, полученные прессованием, были непроводящими. Этот порог перколяции был значительно ниже критической объемной доли 20-40% (об. / Об.), Необходимой для частиц сферической формы [32]. Напротив, более высокая удельная поверхность медных и никелевых пластинчатых частиц увеличивает вероятность контакта частицы с частицами, что приводит к более низкому порогу перколяции в этих системах.

Сопротивление этих композитов было измерено в плоскости и в поперечном направлении, чтобы исследовать влияние наслоения на свойства анизотропии.В прессованном формованном образце удельное сопротивление в плоскости для смесевого композита с 15% никелем было только в 4–5 раз выше, чем удельное сопротивление в поперечной плоскости. Многослойные композиты F – F демонстрируют анизотропию на порядок величины электропроводности, как показано в Таблице 5.12. Пониженное удельное сопротивление в плоскости объясняется ориентацией наполнителя в направлении слоя. Сопротивление в поперечной плоскости в композитах F – F, наполненных никелем и медью, было таким же, как у сопоставимых образцов, полученных прессованием, но удельное сопротивление в плоскости уменьшилось на порядок.

Таблица 5.12. Удельное сопротивление микрослоев с металлическими наполнителями и контроль смеси

U – F U – F

Наполнители	Системы	Содержание наполнителя,% (об. / Об.)	Количество слоев	Толщина слоя (мкм)	K Соотношение толщины)	Объемное удельное сопротивление (Ом · см) × 10 2	Направления
Ni	Смесь	15	—	—	— 9048
Ni	Смесь	15	—	—	—	6 ± 4	В плоскости
Ni		F – F	F – F		7	57 ± 11	Поперечная
Ni	F – F	15	128	7	7	0.43 ± 0,11	В плоскости
Ni	U – F	7,5	64	14	14	120 ± 28	В плоскости
Ni 9048	7,5	256	4	4	Непроводящий	В плоскости
Cu	Смесь	10	—	—
Cu	F – F	10	128	10	3	0.29v0.05	В плоскости
Cu	F – F	10	128	10	3	2,5 ± 1,2	Поперечное сечение
Cu U 9048	5	8	171	57	0,24 ± 0,01	В плоскости
Cu	U – F	5	16	86				В плоскости
Cu	U – F	5	64	21	7	Непроводящий	В плоскости
Cu	12	4	Непроводящий	В плоскости

Резкие различия в анизотропии удельного сопротивления наблюдались в U – F композитах.Например, композиты U-F с 7,5% -ным наполнением никелем с 64 слоями показали удельное сопротивление в плоскости, сопоставимое с образцами, полученными прессованием, а удельное сопротивление в поперечной плоскости было таким же, как у полипропилена без наполнителя. Интересно, что когда количество слоев увеличилось до 256, проводимость в плоскости отсутствовала. Точно так же U – F композиты с 5% меди показали проводимость в плоскости в 8- и 16-слойных композитах, но стали непроводящими в 64- и 128-слойных системах. Интересно отметить, что более толстые заполненные слои требовались для проводящего поведения многослойных композитов, в то время как более тонкие слои производили непроводящие композиты.Оценка толщины слоя показала, что проводимость композита наблюдалась при толщине слоя, сравнимой с толщиной частиц наполнителя. Более толстые заполненные слои отображали трехмерное (3D) расположение частиц внутри слоев, в то время как более тонкий слой демонстрировал двумерное (2D) расположение металлических чешуек для демонстрации непроводящих свойств.

Схема, описывающая развитие проводящей сети в двух наборах композитов, показана на рис. 5.31a, b.Электропроводящая сеть в толстых слоях возникла в результате геометрического контакта либо боковых контактов, либо контактов сверху вниз в заполненных слоях. Объемная доля 10% для слоев с никелевым наполнителем и 15% объемной доли для слоев с медным наполнителем, вероятно, будет образовывать контакты сверху вниз в более толстых слоях. По мере увеличения количества слоев уменьшение толщины слоя приближается к толщине частиц наполнителя и двумерному расположению наполнителей. Требуемая критическая нагрузка для порога перколяции в 2D-схеме увеличивается до 45% [33], что было значительно выше, чем нагрузки 10 и 15% в исследованных образцах UF.Соотношение между толщиной слоя и толщиной наполнителя, определяемое как K = L / l , где L — толщина слоя, а l — толщина частиц, показано на рисунке 5.31. Значения K также могут зависеть от объемной доли, а также от соотношения сторон наполнителя.

Рисунок 5.31. (а) Схема расположения частиц в толстых и тонких заполненных слоях U – F микрослоев. Указан проводящий путь в толстом слое.(b) Логарифм зависимости объемного удельного сопротивления от отношения толщины слоя к толщине ( K ) для U – F-микрослоев, заполненных медью (сплошные кружки) и никелевым (белые кружки).

В итоге, процесс соэкструзии был успешно использован для включения металлических наполнителей в многослойные композиты с повышенной степенью ориентации, что увеличило анизотропию удельного электрического сопротивления на два порядка. Многие проводящие пути были также продемонстрированы в многослойных композитах путем разделения слоев с металлическим наполнителем и слоев полимера без наполнения.

Другой подход для концентрирования неорганических частиц в многослойных пленках путем термического отжига также использовался для уменьшения удельного сопротивления ниже порога перколяции [34]. Объемное сопротивление смолы ЛПЭНП, наполненной никелем, показало критическую объемную долю 15% в качестве порога перколяции. Как и ожидалось, 32-слойные композиты из ЛПЭНП и 5% никелевого наполненного ЛПЭНП показали удельное сопротивление в плоскости 10 ¹⁰ Ом · см, что сравнимо с образцами, полученными прессованием. Однако термический отжиг композитов при 200 ° C в течение 10 ч привел к взаимной диффузии полимеров, увеличив концентрацию никеля в наполненном слое, что показало снижение удельного сопротивления в плоскости на шесть порядков до 10 ³ — 10 ⁴ Ом · см (Рисунок 5.32а). Толщина слоя ЛПЭНП, наполненного никелем, уменьшилась в два раза в процессе отжига, как показано на Рисунке 5.32b. Этот пример продемонстрировал подход к увеличению концентрации содержания наполнителя выше порога перколяции. Кроме того, ожидалось, что образцы продемонстрируют высокую анизотропию из-за непроводящих свойств в направлении поперечной плоскости. Подробная взаимная диффузия полимеров в многослойных композитах и ​​пленках обсуждалась в главе 3.

Рисунок 5.32. (a) Логарифм объемного удельного сопротивления в зависимости от содержания наполнителя в формованном прессованием никелево-наполненном ЛПЭНП. Показано плоское удельное сопротивление микрослоя ПЭНП – Ni – ЛПЭНП после 5 мин и 600 мин в расплаве при 200 ° C. (б) Оптические микрофотографии микрослоя LDPE – Ni – LLDPE после выдержки его при температуре 200 ° C в течение указанного времени.

Электрическое экранирование — обзор

4.21.4.3 Различные типы функций экрана

На стены и катоды нанесены экраны для защиты деталей от нежелательного покрытия.Другие функции экранов включают создание функции электрического экранирования с определенным или плавающим потенциалом. Тепловое экранирование применяется для защиты от теплового излучения, где экран должен удерживать тепловые потери на стене на низком уровне. Это основная функция инструментальных станков. В области применения компонентов могут применяться экраны с водяным охлаждением для охлаждения подложки и, как таковые, для увеличения скорости осаждения. Наконец, иногда применяются пылезащитные экраны для защиты от попадания пыли непосредственно на подложки.

Все экраны должны легко заменяться, и, поскольку часто приходится обслуживать несколько щитов, их следует четко идентифицировать. Это позволяет быстро менять экранирование и увеличивает доступность системы. Очень важно, чтобы экраны устанавливались только в предполагаемых местах, так как смешение положений экрана может создать зазоры и / или отсутствие возможностей расширения, что приведет к изгибу и даже короткому замыканию.

Щитки должны быть сконструированы таким образом, чтобы их можно было легко очистить дробеструйной очисткой, не влияя на их конструктивную форму.

•

Экраны с функцией электрического экранирования

Если экраны предназначены для выполнения функции электрического экранирования, они будут применяться для влияния на пути электронов и, таким образом, создания различных квазистационарных условий плазмы. Это влияет на распределение плазмы внутри технологической камеры. Щиты, имеющие эти функции, необходимо регулярно проверять. Особое внимание требуется в случае плавающих экранов, поскольку они имеют тенденцию терять свой плавающий потенциал при загрязнении технологической камеры паразитными покрытиями (особенно в случае токопроводящих покрытий).Если экраны спроектированы так, чтобы иметь определенный потенциал, разработчик может измерять и контролировать потенциал экрана во время процесса с помощью управляющего программного обеспечения.

С точки зрения защиты деталей от нежелательных паразитных покрытий функция экранов заключается либо в предотвращении коротких замыканий, которые могут создавать плазму в нежелательных местах и ​​повреждают детали системы, либо в предотвращении появления паразитных покрытий в местах, где эти паразитные покрытия нелегко удалить.

При проектировании экрана инженер должен учитывать, что экраны будут нагреваться до рабочей температуры и / или под действием электрического тока. Следовательно, они должны быть спроектированы таким образом, чтобы они могли расширяться. Это предотвращает сильный изгиб, который может повлиять на функцию экранирования и в конечном итоге привести к короткому замыканию.

•

Экраны для защиты от паразитных покрытий

В периодической системе, а также в поточной системе, экраны должны быть заменены в определенный момент, когда слои покрытия, выросшие на экранах, станут становятся настолько толстыми, что начинают отслаиваться из-за напряжений внутри покрытия.Кроме того, время откачки системы (играет роль для систем периодического действия) увеличивается из-за накопления водяного пара во время воздействия условий окружающей среды. Это особенно важно для периодических систем производства углеродных покрытий, поскольку углерод сильно поглощает водяной пар и поскольку здесь дегазация играет важную роль из-за воздействия атмосферных условий после каждой партии. Как показано в примере с оксидом, необходимо в конечном итоге рассмотреть возможность кондиционирования технологической камеры для поточных систем для достижения стабильной технологической среды.

Паразитными покрытиями будут покрыты не только настенные экраны, но и столы с подложками. Подобно настенным экранам, покрытия начнут отслаиваться, если они станут слишком толстыми из-за повторяющегося перекрытия. В зависимости от типа покрытия рано или поздно начнется отслаивание. Здесь эмпирическое правило заключается в том, что чем тверже покрытие, чем больше внутреннее напряжение в покрытии и чем толще покрытие, тем больше складывается напряжение. Покрытые части поворотных столов, а также экраны должны быть подвергнуты дробеструйной очистке.

Как упоминалось ранее, инженер должен учитывать, что экраны будут нагреваться и могут достигать рабочей температуры. Поэтому экраны должны быть спроектированы таким образом, чтобы допускать расширение во избежание сильного изгиба. Это не повлияет на функцию экранирования.

По соображениям экономии желательно очищать экраны дробеструйной очисткой, так как это снизит затраты на техническое обслуживание. Экраны должны изготавливаться с достаточной точностью при минимальных затратах, поскольку это изнашиваемые детали.По этой причине лазерная резка является одним из предпочтительных методов производства. Другие требования к экранам заключаются в том, что они должны быть из материала с надлежащей прочностью (т. Е. Достаточной толщиной) и совместимостью с вакуумом. Кроме того, экраны в большинстве случаев должны быть электропроводными, иметь хорошую теплопроводность для надлежащего распределения температуры в случае защиты от тепла или теплопроводности и не должны быть сделаны из магнитных материалов. Поэтому нержавеющая сталь является одним из наиболее подходящих материалов для экранирования.Обладая надлежащей прочностью, экраны можно использовать несколько раз, что позволяет производить дробеструйную очистку для удаления покрытий.

Струйная очистка также имеет тенденцию к деформации экранов, что также требует использования более толстого листового материала для защиты. Иногда также используется химическая очистка, но это ограничивается несколькими типами покрытий.

В случае дробеструйной обработки рекомендуется использовать струйный аппарат определенного типа. Один из примеров включает в себя струйный аппарат, использующий в качестве абразивного материала глиноземную крошку, загрязненную свинцом.Поскольку экраны заземлены, они будут нагреваться электронным током, а также технологическим теплом. В этом случае было трудно найти причину технологических проблем, существующих в определенный момент, но гораздо позже, после первоначального возникновения проблем, компонентный анализ показал, что проблема связана с загрязнением свинцом. Из-за низкой температуры испарения давление паров свинца было высоким во время технологического давления, и поэтому свинец мог загрязнить атмосферу покрытия. Дальнейшее расследование показало, что основная причина должна быть найдена в бластере.Дальнейшие проблемы удалось избежать за счет того, что пескоструйный аппарат с этого момента использовал всегда чистый песок для пескоструйной обработки щитов.

•

Пылезащитные кожухи для подложки

Другой тип защиты — пылезащитный кожух, который иногда используется для защиты от пыли, падающей непосредственно с подшипников и других вращающихся и движущихся частей на подложку. В случае применения эти типы экранов являются частью шпинделя на столе для подложек. Они защищают плоские поверхности покрываемых поверхностей от скопления падающей пыли.Одним из основных источников пыли являются подшипники на верхней части стола для подложек, где вращаются шпиндели (см. Раздел 4.21.3.1). Они собирают паразитный материал покрытия, который имеет тенденцию падать из-за вращающихся шпинделей. Конечно, собранную пыль следует удалять при регулярном техническом обслуживании перед каждой загрузкой.

•

Теплозащитные экраны

Теплозащитные экраны используются для уменьшения теплового излучения на охлаждающие поверхности в случае высокотемпературных систем.Теплозащитные экраны применяются и в других случаях для защиты компонентов от перегрева в результате воздействия излучения горячих точек или излучения плазмы.

Для уменьшения лучистого охлаждения внутри системы перед стенкой камеры устанавливаются тепловые экраны.

Расчет теплопередачи за счет лучистого охлаждения q (тепловой поток в единицу времени) выполняется по закону Стефана – Больцмана:

q = kT4A,

, где k — постоянная Больцмана, A — поверхность нагревается излучением, а T — температура излучающего тела.

Поскольку это соотношение пропорционально четвертой степени температуры, можно показать, что для теплозащитного экрана температура будет примерно 84% от температуры подложки как источника излучения. При увеличении количества экранов эта температура снова увеличивается. Следует избегать потерь из-за конвекции. Таким образом, тепловые экраны помогают поддерживать высокую температуру подложки, позволяя сильно повысить температуру осаждения, что особенно полезно в системах периодического действия для нанесения покрытий на режущие инструменты.В этом случае недостаточная тепловая защита потребует дополнительной мощности нагревателя, что не выгодно для конструкции камеры, поскольку занимает пространство и может в этом случае даже уменьшить необходимое количество катодов в конструкции оборудования. Инструменты в большинстве случаев состоят из твердого сплава, и в любом случае они должны быть устойчивы к высоким температурам из-за применения. С другой стороны, более высокая температура осаждения во многих случаях приводит к лучшему качеству нитридных покрытий.

С другой стороны, покрытия компонентов в большинстве случаев ограничены максимально допустимой температурой подложки. Здесь часто необходимо иметь максимально возможную охлаждающую способность, позволяющую увеличить скорость осаждения, что в то же время снизит стоимость покрытия. Некоторые системы даже оснащены экранами, содержащими активное охлаждение подложки, что позволяет увеличить скорость осаждения.

В других случаях активное охлаждение подложки может даже использоваться с охлаждающей средой с регулируемой температурой, что позволяет обеспечить дополнительное охлаждение и поддерживать температуру на достаточно низком уровне для конкретных требований процесса.В такой конструкции должно быть доступно быстрое соединение водяных шлангов, чтобы обеспечить быструю замену носителя субстрата без утечки воды.

Экранированные кабельные сборки

на заказ — защита приложений от электромагнитных помех

Зачем нужно экранирование?

Кабельные сборки, используемые для передачи данных, должны быть защищены от электромагнитных помех (EMI). EMI — это нарушение, иногда называемое шумом, которое влияет на сборку или электрическую цепь из-за электромагнитной индукции или электромагнитного излучения, испускаемого внешним источником.Помехи могут прерывать, мешать или иным образом ухудшать или ограничивать эффективную работу схемы и могут варьироваться от простого ухудшения данных до полной потери данных. Источником помех может быть любой объект, искусственный или естественный, который переносит быстро меняющиеся электрические токи, например близлежащие электрические цепи и механизмы.

Такие установки, как производственные цеха, центры обработки данных и офисы, как правило, являются электрически шумными средами.Электрический шум, излучаемый или проводимый в виде электромагнитных помех (EMI), может серьезно нарушить правильную работу соседнего оборудования. Изоляция и материал оболочки сборки защищают кабель механически от царапин и истирания, а с точки зрения окружающей среды — от влаги и разливов, но эти компоненты прозрачны для электромагнитной энергии и не обеспечивают защиты.

См. Сообщение в нашем блоге о том, почему в сборках используются экранированные кабели, для получения дополнительной информации.

Борьба с EMI

Основным способом борьбы с электромагнитными помехами в сборках является использование экранирования.Экран окружает внутренние сигнальные или силовые проводники. Экран может воздействовать на электромагнитные помехи двумя способами; Во-первых, он может отражать энергию, а во-вторых, улавливать шум и проводить его на землю. Кабели предлагаются с разной степенью экранирования и обеспечивают разную степень эффективности экранирования. Необходимое экранирование зависит от нескольких факторов, включая электрическую среду, в которой используется кабель, стоимость кабеля и такие факторы, как диаметр, вес и гибкость кабеля.В некоторых приложениях может использоваться неэкранированная сборка и устанавливаться в контролируемой среде. Эта контролируемая среда, например, внутри металлического шкафа или проход через металлический кабелепровод, защищает кабель от внешних электромагнитных помех. Металл корпуса защищает электронику, схемы и узлы внутри.

Типы экранирования

Обычно для кабелей используются два типа экранирования: фольга и оплетка. В экранировании фольги используется тонкий слой меди или алюминия, обычно прикрепленный к носителю, например полиэстеру, для увеличения прочности и жесткости.Ленточные экраны обеспечивают 100% покрытие окружающих проводников, обеспечивая полную изоляцию от внешней среды. Экраны ленты тонкие, что затрудняет работу с ними, особенно при установке соединителя. Как правило, вместо того, чтобы пытаться заземлить весь экран, для завершения и заземления экрана используется дренажный провод.

Второй метод экранирования кабелей — это оплетка, представляющая собой плетеную сетку из голых или луженых медных проводов. Оплетка обеспечивает путь к земле с низким сопротивлением, и ее гораздо легче завершить путем обжима или пайки при присоединении разъема.Однако плетеные экраны не обеспечивают 100% покрытия. В зависимости от плотности плетения косы обычно обеспечивают покрытие от 70% до 95%. Поскольку медь имеет более высокую проводимость, чем алюминий, а оплетка имеет больший объем для проведения шума, экран из оплетки более эффективен, чем экраны из ленты. Однако оплетка увеличивает размер и стоимость кабеля.

Когда сборки используются в очень шумной среде, часто используются несколько слоев экранирования. Наиболее распространенным из них будет использование фольги и тесьмы.В композитных кабелях отдельные пары или другие компоненты иногда экранируются фольгой, чтобы обеспечить защиту от перекрестных помех между этими компонентами и другими компонентами кабеля. На кабеле по-прежнему будет использоваться общая фольга, оплетка или и то, и другое.

Заключение

Для уменьшения или устранения электромагнитных помех следует использовать кабель с достаточным экранированием для нужд приложения. В некоторых условиях может требоваться использование только экрана из фольги, в то время как в других условиях может требоваться использование оплетки или комбинации фольги / оплетки.Обязательно используйте кабель, подходящий для данной области применения. Для многократно изогнутых кабелей обычно требуется спирально намотанный экран, а не экран из оплетки. При гибком применении экраны из фольги могут разорваться, и их следует избегать. Оборудование, к которому подключен кабель, должно быть правильно заземлено. По возможности необходимо использовать заземление. Большинство конструкций разъемов допускают полное закрытие экрана на 360 °. Разъемы, используемые в экранированной кабельной сборке, должны обеспечивать эффективность экранирования, равную эффективности экранирования кабеля.Разъемы, используемые в экранированном кабельном узле, должны быть изготовлены из пластика с металлическим покрытием, литого цинка или алюминия. Компоненты экранированной сборки должны совпадать — высококачественный кабель не улучшит эффективность сборки, если используется плохой разъем, а хорошо экранированный разъем не улучшит характеристики плохо сконструированного кабеля.

×

Скачать электронную книгу

Испытания с использованием экранированных кабелей

10 советов, которые следует учитывать при столкновении с проблемами EMI / EMC

Загрузите вашу копию

Где следует заканчивать экраны кабелей?

Экранированный кабель представляет собой электрический кабель из одного или нескольких изолированных проводников, заключенных в общий проводящий слой.Экран может состоять из плетеных жил из меди (или другого металла, например алюминия), спиральной намотки из медной ленты без оплетки или слоя проводящего полимера. Обычно этот щит прикрывается курткой. Экран действует как клетка Фарадея, чтобы уменьшить электрические шумы, влияющие на сигналы, и уменьшить электромагнитное излучение, которое может создавать помехи другим устройствам.

Эффективность установки экрана кабеля зависит от типа экранируемых электромагнитных помех и типа оконечной нагрузки на обоих концах.В этом документе описаны различные типы экранирования кабеля. Кроме того, анализируется эффективность экранирования.

Экранирование снижает электростатический или емкостный электрический шум в сигнальном кабеле или кабеле связи

Электростатическая или емкостная связь пропорциональна емкости между источником шума и сигнальными проводами. Величина помех зависит от скорости изменения шумового напряжения и емкости между шумовой цепью и сигнальной цепью.

Электростатический шум можно устранить, установив электростатический экран (также называемый стоком) вокруг сигнальных проводов. Токи, создаваемые шумовыми напряжениями, предпочитают течь по пути с более низким импедансом экрана / стока, а не по сигнальным проводам.

Экран / сток должен быть из материала с низким сопротивлением, например алюминия или меди. Для неплотно плетеного медного экрана (охват оплетки 85%) коэффициент экранирования составляет примерно 100 раз или 20 дБ. Для многослойного экрана с низким сопротивлением этот коэффициент экранирования может составлять 35 дБ или 3000 раз.

Экран должен быть изолирован для предотвращения случайного контакта с несколькими точками заземления, что может привести к возникновению циркулирующих токов.

Экран никогда не следует оставлять плавающим, потому что это приведет к возникновению емкостной связи, что сделает экран бесполезным.

Одноточечное соединение с землей пытается минимизировать возможность тока контура заземления, который будет течь между землями с разными потенциалами. Экран, заземленный с обоих концов, может образовывать контур заземления, который может вызвать отказ процессора, если эти точки заземления находятся под разными потенциалами.

Поставщики могут указать заземление экрана либо на стороне поля, либо на стороне приемника. Когда экран / экран заземляется только с одного конца, заземление обычно выполняется в панели / шкафу оборудования на конце источника питания или приемника. Конец полевого устройства остается незаземленным, а экран / экран изолированы.

На объектах с эквипотенциальным заземлением, где заземление имеет одинаковый потенциал между точками заземления, некоторые поставщики (RS-485 Profibus DP) рекомендуют заземлять экран с обоих концов.

Кабели, проходящие через промежуточные распределительные коробки, должны иметь целостность и непрерывность соединения экрана, сохраняемого в соединительной коробке, без подключения экрана к заземлению в соединительной коробке.

Экран сигнального провода никогда не подключается к общей стороне логической схемы (это может внести шум в логическую схему).

Для подавления высокочастотных радиочастотных помех конденсатор вставляется последовательно между проводом стока экрана и заземлением.

Для некоторых сетевых кабелей связи соединения экрана уникальны для конкретной кабельной системы. В некоторых таких случаях замыкание постоянного тока на землю не требуется, поскольку путь переменного тока с низким импедансом к земле и путь постоянного тока с высоким сопротивлением к земле предусмотрены внутри каждого узла. Следуйте конкретным инструкциям в публикации для конкретной кабельной системы связи.

При любом заземлении экрана не зачищайте экран дальше, чем это необходимо для соединения.

Экранированный кабель

: когда использовать

Верхний кабель состоит из оплетки с гораздо меньшим углом скручивания по сравнению с нижним. Меньший угол скручивания позволяет кабелю выдерживать постоянное изгибание, связанное с применением кабельных трасс, тогда как более открытая оплетка лучше всего подходит для приложений в менее динамичных средах.

Электромагнитные помехи (EMI) широко распространены в производственных цехах. Вот почему кабели передачи данных и сигнальные кабели обычно защищаются изолированными проводниками и оборачиваются проводящим слоем.Экранирование снижает электрический шум и снижает его влияние на сигналы, а также снижает электромагнитное излучение. Экранирование предотвращает перекрестные помехи между кабелями рядом друг с другом. Экранирование не только защищает кабель, но также может защитить оборудование и людей.

В TOPFLEX EMV-UV-2YSLC11Y-J от Helukabel используется двойной экран для целей ЭМС. Сначала проводники оборачиваются специальной алюминиевой фольгой, а затем накладывается луженая медная оплетка, а затем кабель помещается в полиуретановую (PUR) оболочку.Кабели питания

имеют электромагнитную совместимость (ЭМС), чтобы минимизировать шум, который влияет на многие другие системы, такие как радиосвязь и передача данных.

Коммуникационные кабели экранированы для предотвращения воздействия на данные, передаваемые от EMI. Для дальнейшего предотвращения перекрестных помех и связи кабели связи также спарены и индивидуально экранированы.

На диаграмме показан угол скручивания, который является определяющим фактором гибкости экранированных кабелей. Через зазоры в крышках может уйти сигнальный шум, так как экранирующая оплетка покрывает прибл.85% проводника (ов).

В некоторых приложениях, например в тех, где требуются сервокабели, требуется двойное или даже тройное экранирование: вокруг отдельных проводников, вокруг витых пар и вокруг всего кабеля.

Для некоторых приложений не требуются экранированные кабели. Например, если кабель будет использоваться в шкафу или иным образом вдали от других источников шума, его не нужно экранировать, поскольку он уже будет защищен от шума и электромагнитных помех.

Типы экранирования
Для экранирования кабелей используется плетеный, спиральный дизайн или экран из майлара или фольги с металлическим покрытием.Экранирование охватывает каждый проводник, снижая уровень шума от 85% до 100%, в зависимости от конфигурации. Максимальное экранирование плетеного экрана составляет 90%. Спиральные экраны могут обеспечивать 98%, в то время как майлар с металлическим покрытием может отражать 100% электромагнитных помех.

Использование тонкого слоя майлара или алюминиевой фольги устраняет зазоры, которые могут возникнуть при плетении. Фольга прикреплена к полиэфирной основе, чтобы обеспечить 100% покрытие. Однако из-за того, что он тонкий, установка разъемов может стать проблемой.Экранирование фольги также может быть повреждено в приложениях с высокой гибкостью, поэтому спиральные или плетеные конструкции лучше всего подходят для этого.

Кабель пропущен через оплетку, которая накладывает экранирующую оплетку на жилы кабеля перед отправкой в ​​экструдер для нанесения внешней оболочки.

Как описано, экранирующая оплетка представляет собой сетку из сплетенных вместе неизолированных или луженых медных проводов. При обжиме или пайке разъема легко заканчивать. Из-за оплетки возникают небольшие пробелы в покрытии, в результате чего рейтинг защиты составляет всего 90%.Если кабель не движется или не изгибается, этого покрытия должно быть достаточно. Однако плетеный дизайн действительно увеличивает стоимость и вес окончательного дизайна.

Если окружающая среда очень шумная, в кабеле можно использовать несколько слоев экранирования как с оплеткой, так и с фольгой. Иногда пары проводов экранируются индивидуально в дополнение к экранированию всего кабеля. Это сделано для предотвращения перекрестных помех между парами.

Помимо покрытия оплеткой, при изготовлении также определяются максимально допустимый диаметр одинарной жилы оплетки и угол закрутки к осевой оси жилы.Чем тоньше одножильная жила и чем меньше угол скрутки, тем гибче кабель. Однако диаметр одиночной проволоки ограничен из-за механических требований.

Экран кабеля состоит из соответствующего количества жил в зависимости от плетеной машины (16, 24, 32). Общее количество прядей равно количеству прядей в элементе плетения, умноженном на количество элементов. Диаметр прядей, угол скручивания и число загибов также определяют плотность щита.Отдельные пряди объединяются в более крупные пряди. Затем более крупные пряди разматываются с катушек и устанавливаются на специальные плетеные машины для скручивания вокруг проводников.

Подключение экранированных кабелей
Как отмечалось выше, в некоторых конструкциях легче обжимать или паять разъемы, чем в других.