Wybór odpowiedniej obudowy, która zabezpieczy urządzenie przed wpływem warunków zewnętrznych, jest złożonym zadaniem. Obudowy muszą spełniać szereg wymagań, takich jak odporność na kurz, brud, wodę, a także wytrzymałość w ekstremalnych temperaturach. Solidne obudowy z serii OCS, ECS i MCS firmy Phoenix Contact oferują kompleksową ochronę wrażliwej elektroniki. Dzięki stopniowi ochrony IP66/68/69 oraz szerokiemu zakresowi temperatury pracy są idealnym rozwiązaniem do pracy w zmiennych i wymagających warunkach, zarówno w aplikacjach wewnętrznych, jak i zewnętrznych.
Stopnie ochrony obudów wg IEC/EN 60529
Zgodnie z normą IEC/EN 60529, stopień ochrony przed ciałami obcymi oraz wodą oznaczany jest symbolem IP (International Protection) oraz dwoma cyframi. Pierwsza z nich określa ochronę przed dotykiem i ciałami obcymi, druga – przed przenikaniem wody do wnętrza urządzenia. W Ameryce Północnej standaryzacja ochrony dla urządzeń o napięciu roboczym do 1000 V opisana jest w normie NEMA 250. W odróżnieniu do EN 60529, standard ten bierze również pod uwagę czynniki, takie jak korozja, rdza, mróz, smary oraz czynniki chłodzące. Dla przykładu:
- obudowy z serii OCS charakteryzują się stopniem ochrony NEMA 250 i IP66/68/69,
- obudowy z serii ECS są klasyfikowane na poziomie NEMA klasy 6 i IP69,
- obudowy z serii MCS oferują stopień ochrony IP40 i IP65/67.
Oznacza to, że wymienione powyżej modele zapewniają skuteczną ochronę przed opadającym kurzem, strumieniem wody oraz zanurzeniem w wodzie. Dzięki temu stanowią niezawodną i trwałą ochronę przed szkodliwym wpływem środowiska.
Urządzenia pracujące na zewnątrz wystawione są na działanie nie tylko wilgoci. W suchych środowiskach powietrze przenosi bardzo małe cząsteczki pyłu i zanieczyszczeń środowiskowych, takich jak sól czy kwas siarkowy, które osadzają się na obudowie. Może to prowadzić do korozji części metalowych. Ciągłe promieniowanie słoneczne i światło ultrafioletowe mogą z kolei powodować przyspieszenie starzenia się materiałów, zwłaszcza plastikowych. Obudowy wykonane ze specjalnie wzmocnionego poliwęglanu, odporne na wysokie temperatury i promienie UV, mogą pracować w omówionych, szczególnie ciężkich warunkach nawet do 20 lat.
Wytrzymałość mechaniczna
Wibracje, wstrząsy i uderzenia są kluczowymi czynnikami wpływającymi na działanie urządzeń elektronicznych. Odporność na te narażenia jest określana przez kod EKP zgodnie z normami IEC 62262 i EN 50102. W ramach testów przeprowadza się zderzenia na każdej powierzchni obudowy, która jest narażona na kontakt podczas normalnego użytkowania. Testy te powtarza się pięciokrotnie, przy czym naprężenia nie mogą być stosowane więcej niż trzy razy w pobliżu tego samego miejsca.
Obudowy OCS mają stopień ochrony przed uderzeniami IK10, co oznacza, że są w stanie wytrzymać energię uderzenia wynoszącą 20 J w kluczowych punktach, bez degradacji uszczelnienia ani stopnia ochrony. Obudowy ECS oferują odporność IK08 i energię uderzenia 5 J. Dzięki temu wymienione serie obudów zapewniają niezawodną ochronę w wymagających warunkach pracy, minimalizując ryzyko uszkodzeń mechanicznych i zapewniając wyjątkową trwałość urządzeń.
Zarządzanie ciepłem i redukcja kondensacji
Urządzenia instalowane na zewnątrz, wystawione na czynniki pogodowe przez cały rok, pracują w temperaturach otoczenia wahających się nawet od –40 do +85°C. Dodatkowo praca elektroniki powoduje nagrzewanie się wnętrza obudowy w wyniku oddawania ciepła przez komponenty i PCB. Wpływa to negatywnie zarówno na materiał i uszczelnienie obudowy, jak i na zastosowane złącza.
Rozwiązaniem umożliwiającym kompensację różnicy ciśnień między wnętrzem urządzenia a otoczeniem może być zastosowanie odpowiednich membran (fotografia 1). Redukują one ryzyko przedostania się wilgoci z atmosfery, niwelują ponadto odkształcenia mechaniczne spowodowane trwałymi wahaniami ciśnienia.
Aspekty konstrukcyjne obudów
Obudowa OCS dostępna jest w sześciu rozmiarach. Każdy z nich ma wersję z pełną lub przezroczystą pokrywą, z możliwością plombowania oraz zintegrowaną uszczelką. Ścianki obudowy o grubości 4 mm gwarantują dużą odporność mechaniczną. Obudowa ma zintegrowane, regulowane mocowanie panelu lub PCB, co ułatwia jej elastyczne dostosowanie do projektu.
Obudowa ECS dostępna jest w trzech rozmiarach. Moduł składa się z dwóch części. Korpus o budowie kubełkowej umożliwia montaż płytek PCB o grubości od 1,6 do 2,4 mm oraz mechaniczną blokadę zabezpieczającą płytkę PCB przed wysunięciem. Jest to dodatkowe ułatwienie w trakcie prac serwisowych lub w niewygodnym otoczeniu. Obudowę dopełnia zatrzaskiwany lub dokręcany front z możliwością plombowania (fotografia 2). Dostępny jest on w wersji pełnej, którą można dowolnie otworować w celu wykorzystania szczelnych złączy sygnałowych (np. M12) lub szczelnych złączy do transmisji danych.
Obudowy MCS dostępne są w 3 rozmiarach. Ukośna krawędź dwóch części obudowy umożliwia wygodny, poziomy montaż PCB z już obsadzonymi gniazdami wejść/wyjść, wykorzystując całą powierzchnię obudowy. Opcjonalny zawias zapewnia wygodną instalację i prace serwisowe.
Systemy OCS, ECS i MCS mogą być przykręcone bezpośrednio do płaskich powierzchni lub zostać zamontowane na słupie za pomocą dedykowanych akcesoriów.
Optymalne wyposażenie do rozwiązań off-grid
Wykorzystaj oparty na panelach PV system POS (Pico-Off-Grid System) do stworzenia samowystarczalnych energetycznie systemów o kilku klasach mocy do 190 Wp. Dzięki solidnej obudowie OCS i mocowaniu na słupie ze stali nierdzewnej z regulowanym kątem nachylenia panelu fotowoltaicznego można zrealizować niezawodne i trwałe rozwiązanie do dostarczania energii na odległych terenach i w wymagających środowiskach (fotografia 3). Obszary aplikacyjne obejmują rejestrację danych środowiskowych, infrastrukturę przemysłową o wysokich wymaganiach i wiele innych zastosowań zewnętrznych.
Nawet w ekstremalnych środowiskach obudowy Phoenix Contact niezawodnie ochronią znajdujące się wewnątrz komponenty elektroniczne przed wilgocią, ciepłem, promieniowaniem UV i naprężeniami mechanicznymi. Certyfikowane obudowy z poliwęglanu są lekkie i wytrzymałe, mogą przetrwać duże obciążenia mechaniczne w szerokim zakresie temperatur. Obudowy oferują wysoki stopień elastyczności i mogą być indywidualnie dostosowywane oraz rozszerzane za pomocą szerokiej gamy akcesoriów.