随着自动化装置进入微机时代,自动化控制柜的冷却系统风扇问题逐渐显露。机柜内的自动化元器件,如CPU、硬盘、显卡、电源、隔离变压器、晶闸管、继电器等,长时间工作后都很热。当其冷却风扇因通风不良相继出现故障,安装位置无法更换时,只能停止控制柜运行,危及电站设备安全。
根据观察和分析,这些问题如下:
1.工控电脑中风扇故障导致电脑死机;更换风扇时,控制柜必须断电并关闭。
2.EUPS箱内风扇故障,导致设备温度过高;更换风扇时,必须在断电的情况下关闭EUP。
3.将微型计算机放在不通风的控制柜中,导致风扇过早损坏。
4.将控制柜放在不通风的房间,导致风扇过早损坏。
5.由于风扇的位置,更换时必须关闭微型计算机或控制柜。
综上所述,问题在于没有考虑到风扇是易损件,同时没有考虑到整个自动装置的环境和冷却风道是否畅通。所以要注意自动装置的冷却系统设计,不停机更换故障风扇要简单方便。
一、机房自然通风和控制柜冷却
放置控制柜的房间分为室内和室外,也称为继电保护室。有条件的地方安装空调,保持温度恒定。没有空调的房子要保持空气的自然对流(图1)。目前存在的问题是自然通风的房间没有考虑进风口和出风口,或者没有按照热风上升的原理设计。
机房温度要控制在露点以上,使微机芯片温度低于38℃
水电厂坝后厂房是封闭的,自然风由风机强制送风,所以机房还是要装空调保温除湿。
二、控制柜内的空气流通
目前很多带风扇散热的室内设备安装在不通风的控制柜内,这也是风扇短期损坏的主要原因之一。有些控制柜也有出气口没有进气口,或者进气口没有出气口。正确的空气路径应该是从下到上,热空气向上。在控制柜顶部安装对流风机,在柜门底部开一小排进风口,安装纱窗过滤灰尘,改善控制柜内空气对流。如果工控机的风扇向外排气,正好形成对流。因为风量的增加将有助于微机和自动化元件散热,调节整个控制柜内设备的气流方向,从而保证设备安全。
现在一般的控制柜门都是玻璃密封的,侧面也是密封的。冷气只能从底部的进气口或者后门的进气口吸入。后门进风口或控制柜顶部安装有风扇,可以保证控制柜内气路畅通,设备温度恒定。
注:220VAC风机的电源应设置小空气开关,以便于更换故障风机而不影响设备运行。
三,控制机器中风扇的问题
合理的散热结构是关系到工业控制计算机稳定运行的重要因素。高温是电子产品的杀手。温度过高会导致系统不稳定,加速零部件老化,甚至导致电子产品直接烧毁。
随着CPU频率的不断提高,高速硬盘的广泛使用,高性能显卡的频繁更换,机箱内部的散热问题越来越严重。在某些情况下,为了充分利用内部空间,各种设备的安装显得拥挤,已经相当可观的发热量就像火上浇油,让风扇的负担过重。
设计良好的散热通道可以保证机箱内90%的热量能够及时散发,但是一些看似合理的东西却起到了相反的效果。目前更换工控电脑中的故障风扇,不仅要切断电源,停止设备,还要拔掉所有的插板,极其麻烦。假设可以将风扇做成模块化可插拔风扇,达到不停电更换故障风扇的目的;在不改变风道的前提下,风扇模块可以向前插,也可以侧向插。
然后,每当风扇出现故障时,只需插拔风扇模块即可解决问题。安全可靠,不影响设备的运行。