ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ШКАФ С РАМНЫМ КАРКАСОМ

Настоящая полезная модель относится к области электротехники, а именно, к конструкциям электрических шкафов или щитов с рамным каркасом из металла, используемых для размещения электрического оборудования.
Из уровня техники известны примеры электрошкафов, состоящих из рамного каркаса из профилей какой-либо формы, и закрепленных на нем стенок, дверей, различных панелей.
Одной из типичных задач электрошкафов с рамным каркасом является размещение кабельных вводов, панелей для воздушной вентиляции и других устройств таким образом, чтобы обеспечить функциональность, удобство монтажа и обслуживания, а также улучшить использование полезного пространства внутри электрошкафа.
Например, по патенту на изобретение RU 2461933 С2 известен распределительный шкаф с рамным каркасом, на который могут устанавливаться в том числе панели с отверстиями для вентиляции. Рамный каркас может устанавливаться на крепящийся к основанию цоколь, через который в электрошкаф могут вводиться кабели.
Известен также электрошкаф по патенту US 2019/0148921 А1 с рамным каркасом, к которому спереди в верхней и нижней части крепятся вентиляционные панели. Данные панели снабжены дополнительно клапанами, предохраняющими находящийся снаружи электрошкафа обслуживающий персонал от воздействия горячих газов, пламени и выбросов плазмы в случае аварии при коротком замыкании внутри электрошкафа.
Прототипом заявленной полезной модели является телекоммуникационный шкаф с воздушным охлаждением по патенту RU 157202 U1 от 18.02.2015, состоящий из дна и крыши, соединенных через вертикальные профили. Дно и крыша выполнены в виде основания со стенками по периметру. В верхней плоскости крыши выполнены отверстия для установки кабельных вводов, в стенках крыши и дна выполнены отверстия для установки съемных модулей - заглушки, вентиляционной решетки или вентиляторного модуля.
Расположение отверстий для вентиляции на самом нижнем и самом верхнем уровнях электрошкафа, как у прототипа, повышает эффективность воздухообмена внутри. Однако расположение кабельных вводов на верхней поверхности электрошкафа не всегда практично, зачастую для ввода и вывода кабелей в электрошкаф удобнее использовать его вертикальные поверхности в верхней или нижней частях электрошкафа.
Задачей, на которую направлена заявленная полезная модель, является создание электрошкафа с рамным каркасом, с универсальной возможностью размещения кабельных вводов и вентиляционных панелей на верхнем и нижнем уровнях передней и задней поверхностей электрошкафа.
Технический результат достигается за счет выполнения электрошкафа, состоящего из рамного каркаса из профилей открытого сечения (например, С-образного или G-образного), и крепящихся к нему стенок, дверей, панелей. На вертикальной плоскости поперечных горизонтальных профилей (3) рамного каркаса выполнены отверстия (11) для установки кабельных вводов (2).
Удобное для монтажа и обслуживания расположение кабельных вводов (2) и/или вентиляционных панелей (1) на верхнем и нижнем уровнях передней и задней поверхностей электрошкафа достигается за счет размещения функциональных отверстий (11) в горизонтальных профилях (3) рамного каркаса. При этом рамный каркас устанавливается непосредственно на основании, без применения таких дополнительных элементов как цоколь, это снижает материалоемкость и трудоемкость изготовления.
Универсальность применения достигается за счет вариантов использования отверстий (11) в поперечных горизонтальных профилях (3) рамного каркаса. Данные отверстия используются либо для установки в них кабельных вводов (2), либо для прохода сквозь них воздуха. Кабельные вводы (2) могут быть установлены на задней поверхности электрошкафа внизу или вверху. Для осуществления функции воздушной вентиляции напротив любых нижних и верхних горизонтальных поперечных профилей (3) снаружи к рамному каркасу крепятся вентиляционные панели (1), кабельные вводы в эти профили не устанавливаются.
Расположение отверстий для установки кабельных вводов или вентиляции в горизонтальных профилях рамного каркаса позволяет эффективно использовать внутреннее пространство, переднюю и заднюю поверхности электрического шкафа.
В местах установки кабельных вводов (2) к поперечным горизонтальным профилям (3) внутри электрошкафа предпочтительно закрепить кронштейн (5) для установки кабельных зажимов (6), широко применяемых в электрошкафах. Такие зажимы используются для упорядоченного и надежного крепления кабелей в электрошкафах, они предотвращают отсоединение кабеля в результате механического воздействия или вибрации. Например, можно использовать стандартные кабельные зажимы, которые серийно производятся компаниями RITTAL (арт.7097.000, 7098.000 и подобные) и DKC (коды R5CABF22, R5CABF42 и подобные). Кронштейн (5) для установки кабельных зажимов выполнен в виде П-образного профиля с несколькими прямоугольными отверстиями на одной из полок. Размеры отверстий подобраны таким образом, чтобы по длине обеспечивать надежный зацеп кабельных зажимов (6), по ширине обеспечивать позиционирование выступов пластиковых подкладок кабельных зажимов (7). Шаг отверстий подобран так, чтобы обеспечивать установку кабельных зажимов (6) разных типоразмеров.
При необходимости обеспечения защиты обслуживающего персонала при коротком замыкании (9) в электрическом шкафу от выброса через отверстия в вентиляционных панелях горячих газов, огня и плазмы, непосредственно внутри горизонтальных поперечных профилей (3) рамного каркаса предпочтительно установить клапана безопасности (8), при воздействии давления и ударной волны (10) перекрывающие отверстия (11) в профиле. Клапан безопасности (8) выполняется из тонкого металла в виде согнутой пластины, закрепленной одним краем к поперечному горизонтальному профилю, плоскость другого края образует с плоскостью отверстий (11) острый угол. Место сгиба пластины ослабляется за счет просечек по линии сгиба. При воздействии давления и ударной волны пластина отгибается, прижимаясь к поверхности профиля (3) и перекрывая отверстия (11).
Данное техническое решение иллюстрируется следующими чертежами:
на Фиг. 1 представлен электрический шкаф - общие виды спереди и сзади;
на Фиг. 2 представлен рамный каркас - общий вид с разнесенными вентиляционной панелью и кабельными вводами;
на Фиг. 3 представлен разрез горизонтального поперечного профиля с вариантами установки вентиляционной панели и кабельного ввода.
на Фиг. 4 представлены варианты установки кабельных вводов и вентиляционных панелей на электрошкафу - виды сбоку, разрез;
на Фиг. 5 представлен рамный каркас с кронштейном для установки кабельных зажимов: общий вид изнутри, вид с разнесенными составными частями, разрез поперечного горизонтального профиля;
на Фиг. 6 представлен рамный каркас с установленными клапанами безопасности: общий вид изнутри, разрез поперечного горизонтального профиля с клапаном в открытом положении, разрез поперечного горизонтального профиля с клапаном в закрытом положении.
На фигуре 1 показан электрошкаф, и его основные части: стенки, двери, панели, вентиляционные панели (1), кабельные вводы (2).
На фигуре 2 показан рамный каркас с разнесенными от него вентиляционной панелью (1) и кабельными вводами (2). На рамном каркасе показаны поперечные горизонтальные профили (3) и отверстия в них (11).
На фигуре 3 показано сечение поперечного горизонтального профиля (3), вид с закрепленной вентиляционной панелью (1) и вид с установленным в отверстие (11) кабельным вводом (2).
На фигуре 4 показаны варианты размещения вводов для кабеля (4) и вентиляционных панелей в электрическом шкафу на виде сбоку в разрезе. Стрелками показано движение воздуха в электрическом шкафу.
На фигуре 5 на различных видах показано использование кронштейна (5) для кабельных зажимов (6), необходимых для крепления кабелей (4) в электрическом шкафу.
На фигуре 6 на различных видах показано использование клапанов безопасности (8) для перекрывания отверстий (11) в ситуации короткого замыкания (9) в электрическом шкафу.
Полезная модель позволяет создать электрический шкаф с рамным каркасом, с универсальной возможностью размещения кабельных вводов и вентиляционных панелей на верхнем и нижнем уровнях передней и задней поверхностей электрошкафа.