La sovratemperatura dei quadri elettrici, al giorno d’oggi, è ancora un tema caldo ?️.
I motivi sono diversi e toccano la distribuzione delle correnti e la geometria del quadro, che non consente uno studio analitico del calore.
A innalzare le temperature contribuisce anche il mercato. Oggi, come non mai, c’è la tendenza a ridurre le dimensioni dei quadri elettrici e la necessità di ottenere un grado di protezione IP elevato. Questi fattori provocano il riscaldamento, o peggio la sovratemperatura, nei punti in cui c’è passaggio di corrente. È un fenomeno comune a tutti gli apparecchi elettronici ma quando riguarda i power center può anche assumere risvolti pericolosi se non si prendono misure adeguate.
Viene da chiedersi:
?️ Ma dove avviene il maggior riscaldamento termico? Com’è possibile contrastarlo?
In questo articolo forniamo le soluzioni più innovative per contenere l’aumento delle temperature nei quadri elettrici.
Come avviene il riscaldamento e perché
Prima di approfondire le soluzioni, facciamo un passo indietro e investighiamo il fenomeno ?.
Lo sviluppo di calore avviene principalmente nei conduttori elettrici e all’interno degli apparecchi facenti parte dei circuiti di potenza.
Semplificando il concetto, il (sur)riscaldamento dipende dalla forma dei conduttori e dalla loro sezione, oltre che dalla frequenza della stessa corrente.
In più, la vicinanza dei conduttori causa un ulteriore aumento. Questo fenomeno è chiamato effetto prossimità, e dipende dalla sezione dei conduttori e dalla posizione che assumono l’uno rispetto all’altro.
Come avrete intuito, l’effetto prossimità assume una certa importanza nel caso di più conduttori posti in parallelo. Inoltre, per correnti elevate, non sono da trascurare:
- il riscaldamento localizzato prodotto dalle correnti parassite indotte, a loro volta, dal campo magnetico della struttura metallica;
- le perdite per isteresi dei materiali ferromagnetici.
In effetti:
I circuiti di potenza sono isolati dalla struttura metallica del quadro dal punto di vista elettrico, ma non da quello termico.
Si parte dal dimensionamento…
In questa complessa ragnatela, fatta di circuiti, correnti parassite e campi elettromagnetici, il dimensionamento delle condutture è il primo passo per limitare il riscaldamento.
A parte le correnti di impiego, e gli apparecchi da incorporare nei quadri elettrici, uno degli aspetti da tenere in considerazione è che i materiali isolanti determinano la temperatura massima di funzionamento dei conduttori di rame.
?️ “Tutto qua?”
Certamente no. Il dimensionamento delle condutture e la normale trasmissione del calore attraverso le pareti del quadro (per conduzione e convenzione) non bastano a contenere le temperature. Per smaltire l’energia termica in eccesso è necessario adottare soluzioni ingegnose. Vediamone alcune.
Le soluzioni alla sovratemperatura dei quadri elettrici
Ventilazione naturale
Tutti i produttori che, come noi di Cabel System, costruiscono quadri elettrici possono optare per:
-
la ventilazione naturale, praticata attraverso feritoie di aerazione;
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la ventilazione forzata, indotta da ventilatori o aspiratori;
-
un raffreddamento dell’aria interna, operato con scambiatori di calore aria-aria.
Nella ventilazione naturale si sfrutta il noto effetto camino, che crea un flusso dal basso verso l’alto indotto dall’espansione dell’aria calda.
In alternativa, si può optare per delle torrette d’aerazione da applicare sulla parte alta del quadro.
Ventilazione forzata
Se si adotta un sistema di ventilazione forzata, si ha la possibilità di evacuare una quantità di calore rilevante. Il problema dei ventilatori è che devono essere alimentati da termostati, il che riduce l’affidabilità complessiva.
Inoltre, se non si adottano protezioni e precauzioni adeguate, un sistema forzato può innescare incendi. Per evitarli è necessario prevedere dei filtri che limitano l’entrata della polvere esterna.
Per ottenere un sistema di ventilazione forzata, l’aria può essere immessa dalle aperture in basso oppure estratta dalla sommità (quadro in leggera depressione). In entrambi i casi, i filtri vanno posti all’ingresso del flusso.
Non solo ventilazione
Il grado di inquinamento del luogo di installazione non può essere trascurato nella scelta della refrigerazione.
La ventilazione naturale è sufficiente a garantire un campo di temperature compatibile con il funzionamento degli apparecchi di gran parte dei quadri elettrici, ma se si impiegano dispositivi elettronici e sistemi di controllo computerizzati, i limiti termici possono diventare più stringenti.
Inoltre, gli elevati gradi di protezione IP ricercati da sempre più consumatori possono ostacolare il ricambio d’aria.
Per evitare sovratemperature occorre, quindi, lavorare sulla geometria interna del quadro, e qui entriamo in gioco noi…
Hergo: la soluzione di Cabel System
Le soluzioni che adottiamo per limitare la sovratemperatura dei quadri elettrici sono diverse ed estremamente innovative.
1️⃣ I nostri quadri sono studiati per garantire un ottimo ricircolo dell’aria naturale con delle grecature di ventilazione sia nella parte bassa del quadro che nel tetto. Qui un torrino di ventilazione posto strategicamente nel punto più caldo, agevola la refrigerazione.
2️⃣ In più, ogni cella, ripiano e scomparto del quadro ha delle aperture di ventilazione.
3️⃣ In più, il sistema a sbarre Hergo è studiato per garantire lo smaltimento del calore.
Ogni sbarra, infatti, è posta con il lato lungo in verticale ed è raffreddata dall’aria libera circostante. Il suo posizionamento a scalare migliora lo smaltimento termico del calore perché limita le influenze in parallelo. Persino le segregazioni sono state pensate in rete per essere sì, facilmente ispezionabili, ma anche per facilitare il passaggio dell’aria.
Con gli accorgimenti appena elencati, i nostri quadri sono in grado di resistere alle temperature più infernali.
? Provare per credere. Il nostro team è a disposizione per parlarvi di tutti i vantaggi dei quadri elettrici Cabel System. Che aspettate a contattarci?
