صندوق كهربائي

غلاف مصقول كهربائياً (محطة تحكم)، مقاوم للانفجار
صندوق كهربائي بلدي
وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC) من شركة ألين برادلي مثبتة في علبة كهربائية

العلبة الكهربائية ، أو صندوق الطاقة (في الولايات المتحدة)، أو عمود التغذية (في المملكة المتحدة)، هي خزانة مخصصة للمعدات الكهربائية أو الإلكترونية، تُستخدم لتركيب المفاتيح والمقابض والشاشات ، ولحماية مستخدمي المعدات من الصدمات الكهربائية وحماية محتوياتها من العوامل البيئية. تُعد العلبة الجزء الوحيد المرئي من المعدات، وقد يُصمم ليس فقط لتلبية متطلباتها العملية، بل أيضًا ليكون جذابًا بصريًا. قد تُحدد اللوائح خصائص وأداء العلب الخاصة بالمعدات الكهربائية في المناطق الخطرة ، مثل مصانع البتروكيماويات أو مناجم الفحم. تفرض التغليفات الإلكترونية متطلبات عديدة على العلبة فيما يتعلق بتبديد الحرارة، والحماية من تداخل الترددات اللاسلكية والتفريغ الكهروستاتيكي ، بالإضافة إلى القيود الوظيفية والجمالية والتجارية.

المعايير

على الصعيد الدولي، يصنف معيار IEC 60529 رموز IP (تصنيف الحماية من دخول الأجسام الغريبة) للعلب.

في الولايات المتحدة، تنشر الرابطة الوطنية لمصنعي المعدات الكهربائية (NEMA) معايير NEMA لأنواع العلب الكهربائية المختلفة، والتي تغطي مقاومة التآكل، والقدرة على الحماية من المطر والغمر، وغيرها.

مواد

تُصنع العلب الكهربائية عادةً من البلاستيك الصلب، أو المعادن مثل الفولاذ، أو الفولاذ المقاوم للصدأ، أو الألومنيوم. ويمكن طلاء العلب الفولاذية أو جلفنتها. عادةً ما تأتي المعدات المنتجة بكميات كبيرة بعلب مصممة خصيصًا، بينما تُصنع العلب القياسية للمعدات المصممة حسب الطلب أو للإنتاج بكميات صغيرة. بالنسبة للعلب البلاستيكية، يُستخدم بلاستيك ABS للتطبيقات الداخلية غير المعرضة لظروف بيئية قاسية. أما العلب المصنوعة من البولي كربونات، أو المقواة بالألياف الزجاجية، أو المصنوعة من الألياف الزجاجية، فتُستخدم عند الحاجة إلى علب أكثر متانة، وقد تحتوي أيضًا على حشية لمنع دخول الغبار والرطوبة.

قد تفي الخزائن المعدنية بمتطلبات التوصيل الكهربائي اللازمة لربط وحماية المعدات المغلقة من التداخل الكهرومغناطيسي. أما الخزائن غير المعدنية فقد تتطلب خطوات تركيب إضافية لضمان ربط أنظمة المواسير المعدنية بشكل صحيح.

الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ الكربوني

يُستخدم كل من الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ في صناعة الهياكل المعدنية نظرًا لمتانتهما العالية ومقاومتهما للتآكل. كما يتميزان بمقاومتهما للرطوبة والمواد الكيميائية، ويُعتبران من أقوى خيارات البناء. يُمكن تشكيل الفولاذ الكربوني بالدرفلة على الساخن أو البارد. يُستخدم الفولاذ الكربوني المدرفل على الساخن في عمليات التشكيل بالضغط والتشكيل المتوسط. أما الصفائح المدرفلة على البارد، فتُصنع من الفولاذ منخفض الكربون، ثم تُخفض سماكتها على البارد إلى حد معين، وتستوفي متطلبات معايير ASTM A366 وASTM A611. [ 1 ]

تُعدّ الحاويات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ مناسبة للتطبيقات الطبية والصيدلانية والغذائية، نظرًا لمقاومتها للبكتيريا والفطريات بفضل خصائصها غير المسامية. [ 2 ] ويمكن تحديد مواصفات حاويات الفولاذ المقاوم للصدأ لتسهيل عملية التنظيف بالماء، على سبيل المثال، في مناطق تصنيع الأغذية.

الألومنيوم

يُختار الألومنيوم لخفة وزنه، وقوته النسبية، وتكلفته المنخفضة، ومقاومته للتآكل. كما أنه يؤدي أداءً جيدًا في البيئات القاسية، ويتميز بمتانته وقدرته على تحمل الصدمات القوية بفضل مرونته العالية.

البولي كربونات

البولي كربونات المستخدم في صناعة العلب الكهربائية قوي وخفيف الوزن، وغير موصل للكهرباء وغير مغناطيسي. كما أنه مقاوم للتآكل وبعض البيئات الحمضية؛ إلا أنه حساس للمنظفات الكاشطة. يُعد البولي كربونات أسهل المواد تعديلاً.

الألياف الزجاجية

تتميز حاويات الألياف الزجاجية بمقاومتها للمواد الكيميائية في التطبيقات التي تنطوي على تآكل. ويمكن استخدام هذه المادة في جميع نطاقات درجات الحرارة الداخلية والخارجية. كما يمكن تركيب الألياف الزجاجية في البيئات الرطبة باستمرار.

مصطلحات

تحتوي بعض العلب، لأغراض معينة، على فتحات مثقوبة جزئياً ( فتحات قابلة للإزالة ) يمكن إزالتها لاستيعاب الكابلات أو الموصلات أو المواسير . وعندما تكون صغيرة الحجم ومصممة أساساً لإخفاء الوصلات الكهربائية عن الأنظار، أو لحمايتها من العبث، تُعرف أيضاً باسم صناديق التوصيل أو خزائن الشوارع أو من الناحية الفنية باسم واجهة منطقة الخدمة .

الاتصالات السلكية واللاسلكية

تُعدّ حاويات الاتصالات هياكل متنقلة، إما مُجمّعة بالكامل أو مُجمّعة ميدانيًا بشكل معياري، قادرة على استيعاب نظام اتصالات إلكتروني. توفر هذه الحاويات بيئة داخلية مُحكمة لمعدات الاتصالات وللفنيين الذين قد يتواجدون فيها. صُممت الحاويات بأقفال وأنظمة أمان وإنذار لمنع دخول الأشخاص غير المصرح لهم. كما يُمكن تزويدها بواجهة زخرفية لتتوافق مع متطلبات البناء المحلية.

خطر الحريق

حريق في خزانة كهربائية (يسار  : صورة، يمين  : محاكاة باستخدام برنامج محاكاة ديناميكيات الحريق [ 3 ] ) [ 4 ]

تُعدّ العلب الكهربائية عرضةً للحرائق التي قد تكون شديدة للغاية (بمقدار ميغاواط )، ولذا فهي موضوع مهم في هندسة السلامة من الحرائق. [ 5 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. "علب من الفولاذ الكربوني" . BisonProfab.com . تم الاطلاع عليه في 9 يونيو 2023 .
  2. "مرجع منتجات العلب الكهربائية المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ" . Adalet.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 16 يوليو 2018.
  3. "FDS-SMV : محاكي ديناميكيات الحريق – SmokeView" . المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . 
  4. ^ ماكيرون ، كورنتين (2017). "نمذجة الحرائق في الخزانات الكهربائية باستخدام محاكي ديناميكيات الحرائق وCFAST" . بوابة الأبحاث - Groupe de Recherche Feux GDR .
  5. ماكغراتان، كيفن (2016). "معدلات إطلاق الحرارة لحرائق العلب الكهربائية (HELEN-FIRE)" . المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا .