Welche Geräuschpegel sind mit metallverkleideten Schaltanlagen verbunden?

Welche Geräuschpegel sind mit metallverkleideten Schaltanlagen verbunden?

Als Lieferant von metallverkleideten Schaltanlagen habe ich zahlreiche Gespräche mit Kunden über verschiedene Aspekte unserer Produkte geführt. Eine häufig gestellte Frage betrifft den Geräuschpegel, der mit metallverkleideten Schaltanlagen verbunden ist. In diesem Blog werde ich mich mit diesem Thema befassen und die Faktoren untersuchen, die den Geräuschpegel beeinflussen, typische Geräuschbereiche und wie wir Lärmprobleme in unseren Produkten angehen.

Faktoren, die den Geräuschpegel in metallverkleideten Schaltanlagen beeinflussen

1. Elektromagnetische Kräfte
   • Wenn in einer Schaltanlage Strom durch die Leiter fließt, entstehen elektromagnetische Kräfte. Diese Kräfte können Vibrationen in den Leitern und anderen Bauteilen verursachen. Beispielsweise können bei Hochstromanwendungen die Magnetfelder recht stark sein, was zu stärkeren Vibrationen führt. Auch die Wechselwirkung zwischen den Magnetfeldern verschiedener Leiter kann zu komplexen Schwingungsmustern führen. Diese Vibrationen werden dann auf das Metallgehäuse der Schaltanlage übertragen, das als Resonanzboden fungiert und Schall in die Umgebung abstrahlt.
2. Mechanische Operationen
   • Metallummantelte Schaltanlagen umfassen verschiedene mechanische Vorgänge wie das Öffnen und Schließen von Leistungsschaltern, Trennschaltern und Schützen. Bei diesen Vorgängen kommt es zu Stößen und Reibungen. Wenn beispielsweise ein Leistungsschalter schließt, treffen die Kontakte mit einer bestimmten Kraft aufeinander, wodurch ein mechanischer Schlag entsteht. Auch die Bewegung beweglicher Teile innerhalb der Schaltanlage, wie z. B. das Verschieben von Schubladen in Einschubschaltanlagen, erzeugt Reibungsgeräusche. Die Qualität der mechanischen Komponenten und deren Montage können den Geräuschpegel bei diesen Vorgängen erheblich beeinflussen. Gut geschmierte und präzise bearbeitete Teile neigen dazu, weniger Lärm zu erzeugen als solche mit geringen Fertigungstoleranzen.
3. Kühlsysteme
   • Viele metallverkleidete Schaltanlagen sind mit Kühlsystemen wie Lüftern oder Wärmetauschern ausgestattet. Vor allem Ventilatoren können eine erhebliche Lärmquelle darstellen. Durch die Rotation der Lüfterflügel entstehen Luftturbulenzen, die wiederum Lärm erzeugen. Die Drehzahl des Lüfters, die Gestaltung der Flügel und die Größe des Lüfters spielen bei der Bestimmung des Geräuschpegels eine Rolle. Ein Hochgeschwindigkeitsventilator mit einem großen Flügeldurchmesser erzeugt wahrscheinlich mehr Lärm als ein kleinerer, langsamer laufender Ventilator. Darüber hinaus kann die Platzierung des Kühlsystems innerhalb der Schaltanlage die Geräuschabstrahlung beeinflussen. Wenn der Lüfter nicht ordnungsgemäß vom Hauptgehäuse isoliert ist, kann sich der Lärm leicht in der gesamten Schaltanlage und in der Umgebung ausbreiten.

Typische Geräuschbereiche

Der mit metallverkleideten Schaltanlagen verbundene Geräuschpegel kann je nach Typ, Größe und Anwendung der Schaltanlage stark variieren.

1. Niederspannungsschaltanlage
   • Bei Niederspannungsschaltanlagen ist der Geräuschpegel im Allgemeinen relativ niedrig. Unter normalen Betriebsbedingungen kann der Geräuschpegel zwischen 40 und 60 Dezibel (dB) liegen. Dies ist vergleichbar mit dem Geräuschpegel einer ruhigen Büroumgebung. Diese Schaltanlagen haben im Vergleich zu Hochspannungsschaltanlagen normalerweise einen geringeren Nennstrom und weniger komplexe mechanische Vorgänge. Beispielsweise kann eine kleine Niederspannungs-Verteilungsschaltanlage, die in einem Gewerbegebäude verwendet wird, Geräusche am unteren Ende dieses Bereichs erzeugen, etwa 40–45 dB.
2. Mittelspannungsschaltanlage
   • Mittelspannungsschaltanlagen weisen aufgrund des erhöhten Stroms und komplexerer mechanischer und elektrischer Vorgänge typischerweise einen höheren Geräuschpegel auf. Der Geräuschpegel kann zwischen 60 und 80 dB liegen. Dies ähnelt dem Geräuschpegel einer belebten Straße oder eines Staubsaugers. Zum Beispiel einKYN28A – 12 gepanzerte Wechselstrom-Schaltanlagen mit Metallverkleidung, ein üblicher Typ von Mittelspannungsschaltanlagen, kann unter normalen Betriebsbedingungen Geräusche im Bereich von 65 bis 75 dB erzeugen.
3. Hochspannungsschaltanlage
   • Hochspannungsschaltanlagen können noch höhere Geräuschpegel erzeugen. Der Lärm kann zwischen 80 und 100 dB oder mehr liegen. Dies ist vergleichbar mit dem Geräuschpegel einer Motorsäge oder eines Motorrads. AKYN61 – 40,5 gepanzerte ausziehbare AC-Schaltanlage mit Metallverkleidung, die für Hochspannungsanwendungen konzipiert sind, können Geräuschpegel am oberen Ende dieses Bereichs erzeugen, insbesondere bei Hochstrombetrieb oder wenn die mechanischen Komponenten verwendet werden.

Bewältigung von Lärmproblemen

Als Lieferant von metallverkleideten Schaltanlagen nehmen wir Lärmbedenken sehr ernst und haben verschiedene Maßnahmen umgesetzt, um den mit unseren Produkten verbundenen Lärmpegel zu reduzieren.

1. Designoptimierung
   • In der Designphase konzentrieren wir uns auf die Minimierung elektromagnetischer Kräfte und mechanischer Vibrationen. Wir verwenden fortschrittliche Simulationstechniken, um die Magnetfelder und mechanischen Spannungen innerhalb der Schaltanlage zu analysieren. Durch die Optimierung der Anordnung der Leiter und der mechanischen Komponenten können wir die Vibrationen und damit den Geräuschpegel reduzieren. Beispielsweise verwenden wir spezielle Leiteranordnungen, die die magnetische Kopplung zwischen benachbarten Leitern minimieren und so die elektromagnetisch induzierten Vibrationen reduzieren.
2. Schalldämmende Materialien
   • Wir integrieren schalldämmende Materialien in die Gestaltung unserer Schaltanlagengehäuse. Diese Materialien können die von den internen Komponenten erzeugten Schallwellen absorbieren und dämpfen. So verwenden wir beispielsweise Akustikschaumstoffe und Gummidichtungen im Gehäuse, um die Schallübertragung von innen nach außen zu reduzieren. Die Platzierung dieser Materialien wird sorgfältig geplant, um maximale Wirksamkeit zu gewährleisten. Bei einigen unserer High-End-Produkte verwenden wir auch doppelwandige Gehäuse mit einem Luftspalt zwischen den Wänden, der zur weiteren Geräuschdämmung beiträgt.
3. Verbessertes Kühlsystemdesign
   • Um die Geräusche der Kühlsysteme zu reduzieren, verwenden wir geräuscharme Lüfter und optimieren deren Design. Wir wählen Ventilatoren mit aerodynamisch gestalteten Flügeln, die weniger Luftturbulenzen erzeugen. Darüber hinaus isolieren wir die Lüfter mithilfe vibrationsdämpfender Halterungen vom Hauptgehäuse. Dies trägt dazu bei, die Übertragung der Lüftervibrationen auf das Schaltanlagengehäuse zu verhindern. In einigen Anwendungen verwenden wir auch Lüfter mit variabler Drehzahl, die ihre Drehzahl an den Kühlbedarf anpassen können. Auf diese Weise können die Lüfter mit niedrigerer Geschwindigkeit laufen, wenn weniger Kühlung benötigt wird, was den Geräuschpegel reduziert.

Anwendungen und Überlegungen zum Lärm

1. Industrielle Anwendungen
   • In industriellen Umgebungen werden metallverkleidete Schaltanlagen häufig in großen Stromverteilungs- und Steuerungssystemen verwendet. Der Lärmpegel der Schaltanlage muss im Verhältnis zur gesamten Lärmumgebung der Industrieanlage betrachtet werden. In einer Fabrik, in der es beispielsweise bereits viele laute Maschinen gibt, stellt der zusätzliche Lärm der Schaltanlage möglicherweise kein großes Problem dar. In einem sensibleren Industriebereich, beispielsweise einer Halbleiterfertigungsanlage, in der eine saubere und ruhige Umgebung erforderlich ist, muss der Geräuschpegel der Schaltanlage jedoch sorgfältig kontrolliert werden. Wir bieten maßgeschneiderte Lösungen für industrielle Anwendungen unter Berücksichtigung der spezifischen Lärmanforderungen der Anlage.
2. Gewerbliche und private Anwendungen
   • In Gewerbegebäuden wie Büros und Einkaufszentren sowie in Wohngebieten ist der Geräuschpegel von Schaltanlagen ein entscheidender Faktor. In diesen Bereichen installierte Schaltanlagen müssen so leise wie möglich sein, um die Bewohner nicht zu stören. Zum Beispiel einIntelligente 10-kV-Schaltstation (Außenring-Haupteinheit)Der Lärmpegel, der in einem Wohngebiet verwendet wird, muss deutlich innerhalb der für die Nachbarschaft akzeptablen Grenzwerte liegen. Für diese Anwendungen haben wir spezielle Low-Noise-Modelle entwickelt, die den strengen Lärmvorschriften in Gewerbe- und Wohngebieten gerecht werden.

Abschluss

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Geräuschpegel, der mit metallverkleideten Schaltanlagen verbunden ist, von einer Vielzahl von Faktoren beeinflusst wird, darunter elektromagnetische Kräfte, mechanische Vorgänge und Kühlsysteme. Die Geräuschbereiche können von relativ niedrigen Pegeln in Niederspannungsschaltanlagen bis zu höheren Pegeln in Hochspannungsschaltanlagen variieren. Als Lieferant von metallverkleideten Schaltanlagen sind wir bestrebt, den Geräuschpegel unserer Produkte durch Designoptimierung, den Einsatz schalldämmender Materialien und ein verbessertes Kühlsystemdesign zu reduzieren.

Wenn Sie auf der Suche nach metallgekapselten Schaltanlagen sind und besondere Anforderungen an den Geräuschpegel haben, besprechen wir gerne Ihre Anforderungen. Unser Expertenteam kann Ihnen detaillierte Informationen zu unseren Produkten geben und Ihnen zeigen, wie diese Ihre Geräusch- und Leistungsanforderungen erfüllen können. Kontaktieren Sie uns für weitere Informationen und um ein Beschaffungsgespräch zu beginnen.

Referenzen

• IEEE-Standards für Schaltanlagen, IEEE.
• IEC 62271 – 100: Hochspannungsschaltgeräte und -steuergeräte – Teil 100: Wechselstrom-Leistungsschalter, Internationale Elektrotechnische Kommission.
• „Handbuch für elektrische Energieverteilungsgeräte“, McGraw-Hill.