Os sistemas elétricos muitas vezes são colocados dentro de caixas para proporcionar proteção contra uma ampla gama de condições ambientais, e também para proteger outros equipamentos ou pessoas de efeitos operacionais potencialmente perigosos. Existem três principais critérios utilizados para determinar o tipo de gabinete elétrico necessário para uma determinada aplicação: proteção, que se refere à capacidade de regular a entrada de objetos sólidos ou líquidos; montagem, que determina como uma máquina conectada com uma carga pode ser incluída, e resfriamento, que inclui a regulação de mecanismos de calor em um sistema fechado.

Normalmente o que determina a eficácia do núcleo de um sistema elétrico é a capacidade para proteger as pessoas das partes elétricas em movimento, e para proteger um dispositivo de objetos estranhos ou infiltração de água. A designação formal começa com as letras "IP", seguido por um par de números referentes aos respectivos critérios de proteção. O primeiro algarismo determina a proteção de objetos sólidos e varia de 0 (sem proteção especial) a 6 (proteção total contra a entrada de poeira). O segundo número refere-se à resistência à água e varia de 0 (sem proteção especial) a 8 (proteção contra submersão). Uma letra pode ser adicionada ao final do código IP para transmitir informações secundárias. Por exemplo, em alguns lugares, a letra "w" indica proteção de tempo para um recinto refrigerado fechado que inclui os mecanismos de um compartimento de ar refrigerado. Antes de uma classificação final ser atribuída cada grau de proteção é cuidadosamente testado. Os gabinetes mais comuns usados industrialmente dependem de um conjunto menor de recursos básicos, principalmente se forem projetos abertos ou totalmente fechados.

Recintos de máquinas abertas

A configuração da máquina aberta contém aberturas de ventilação que permitem a passagem do ar frio do ambiente externo no conjunto, passando ao redor da máquina de enrolamento para reduzir o nível de calor. Um projeto máquina aberta significa que não existem obstáculos para a passagem de ar ventilado além dos componentes mecânicos padronizados. Os tipos mais comuns de máquina aberta incluem:

À prova de respingos: um dispositivo à prova de respingos é uma máquina aberta que possui aberturas de ventilação, posicionadas de tal forma que o desempenho não é interrompido quando gotas líquidas ou partículas sólidas entram no conjunto em qualquer ângulo inferior a 100 graus para baixo a partir do eixo vertical.

À prova de gotejamento: A configuração de prova de gotejamento protege de pingos de partículas líquidas e sólidas que atingem o recinto a partir de qualquer ângulo entre 0 e 15 graus para baixo a partir do eixo vertical.

Máquina protegida: Em uma máquina protegida, a abertura que permite o acesso ao metal a ser trabalhado ou a peças rotativas, tem seu tamanho reduzido devido a um projeto estrutural ou com instalações de grades, telas ou outras barreiras que impedem o contato acidental com partes em funcionamento.

Ventilado externamente: Uma máquina aberta de ventilação externa tem uma ventoinha separada que fica anexada ao gabinete. O ventilador é movido por um motor proporcionando a ventilação.

Tubulação ventilada: Máquina de tubulação ventilada tem uma circulação de ar integrada ou podem usar uma fonte de ventilação externa, mas ambos apresentam aberturas de ar que permitem que tubos ou dutos sejam anexados.

Protegida de intempéries: Uma máquina protegida do clima tem aberturas ventiladas que limitam a infiltração de chuva, neve ou partículas do ar. A variante do tipo 2 oferece a mesma forma de proteção contra efeitos climáticos, mas também possui entrada e passagens de descarga para proteger da alta velocidade do ar e de partículas transportadas por tempestades ou ventos fortes.

Sistema totalmente fechado

Os sistemas de máquinas totalmente fechados bloqueiam a livre troca de ar entre o ambiente externo e os componentes internos do gabinete, contando com um ventilador de refrigeração, nos métodos de ventilação interna, ou sem nenhuma ventilação. Ele oferece proteção dos dispositivos do sistema, mas não é hermético e nem hermeticamente fechado. Os tipos comuns de recintos totalmente fechados elétricos incluem:

Não ventilado: Uma máquina não ventilada é completamente fechada e oferece um elevado nível de proteção para dispositivos sensíveis, mas não permite resfriamento através de meios externos.

Tubulação ventilada: Uma tubulação ventilada em um gabinete pode ter entrada ou saída de tubos ou dutos ligados à sua abertura, sem permitir a entrada de ar externo. Pode ser refrigerado por circulação de ar interna ou com adição de um dispositivo de refrigeração separada.

Refrigeração de ventilador: A máquina de refrigeração de ventilador é totalmente fechada e depende da refrigeração do ar dirigido a partir de um ventilador externo ou um ventilador do sistema integral separado dos componentes fechados.

Arrefecido a água: Um invólucro de refrigeração a água faz com que a água circule através do sistema sem deixar que entre em contato direto com qualquer máquina ou componentes elétricos.

Ar-Água: Um gabinete ar-água usa um recinto multi-etapa de arrefecimento. Primeiro, a água distribuída esfria o ar, que por sua vez flui através do sistema para resfriar os componentes fechados. Geralmente é equipado com um ventilador e um mecanismo de refrigeração interna ou uma unidade de troca de calor da água.

Ar-ar: Como uma máquina de ar-água, um gabinete ar-ar conta com uma etapa de dois sistemas de arrefecimento. Primeiro, o ar externo é utilizado para resfriar uma máquina de montagem de trocadores de calor e em seguida, o ar circula e o resfria internamente.

Além desses tipos comuns de caixas elétricas, existem também modelos específicos projetados para atender condições ambientais específicas, como o gabinete a prova de incêndio ou explosão. Este aparelho inclui um sistema totalmente projetado para resistir a explosões e chamas de gás inflamado ou vapor, bem como impedir que o material incinerado dentro do gabinete se espalhe para a área circundante.

Autor(es): Flávio Saraiva

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