Como montar um gabinete elétrico

Monte pelos pés, não pelo fundo

O FAQ da NEMA sobre gabinetes responde exatamente a esta pergunta, de alguém que queria montar gabinetes de sobrepor (montagem em parede) perfurando a parte traseira da cavidade elétrica e selando os furos com silicone. A resposta é: a NEMA 250 estabelece que vários gabinetes de tipo classificado exigem um meio de montagem externo à cavidade elétrica do gabinete do equipamento, a menos que um suporte intermediário ou pé seja utilizado, e a instalação final está sempre sujeita à aprovação da autoridade competente, normalmente o inspetor elétrico local.

O motivo é a mesma regra que rege toda abertura: a classificação de um conjunto instalado em campo é limitada pelo seu componente de menor classificação. Um furo na parede traseira selado com um cordão de silicone não é um componente testado, e você não pode vê-lo ou inspecioná-lo uma vez que o gabinete esteja na parede. Nosso guia NEMA 4 vs 4X vs IP66 explica o que a classificação abrange.

Cada gabinete de sobrepor (montagem em parede) NEMA4 Enclosure é enviado com quatro pés externos de montagem em parede, e o padrão de furos de montagem em parede está no desenho de referência de cada produto. Marque os furos a partir do desenho ou posicionando o gabinete no lugar, e fixe-o apenas através dos pés.

Calcule a carga antes de escolher as âncoras

Os fixadores precisam suportar mais do que o gabinete vazio. Some os valores:

• o gabinete e sua placa de montagem;
• cada dispositivo no painel e na porta (transformadores e drives são pesados para o seu tamanho);
• cabos e eletrodutos pendurados nas entradas;
• a porta: uma porta aberta faz alavanca, afastando o gabinete da parede pelo lado da dobradiça, e alguém pode se apoiar nela.

Escolha os chumbadores com base nos dados de carga publicados pelo fabricante para o material de parede real e as distâncias de borda que você possui, mantendo-se dentro das cargas admissíveis declaradas. A própria parede deve suportar a carga: o guia da FEMA sobre danos não estruturais por terremotos mostra um painel deslocado porque uma parede de partição de blocos de concreto ocos falhou. Para paredes ocas e drywall, transfira a carga para os montantes ou para a estrutura, por exemplo, em um perfil estrutural (abaixo) ou em um painel fixado à estrutura.

Monte o gabinete de forma plana e aprumada, e use calços atrás dos pés em uma parede irregular em vez de forçar o corpo contra ela, para que o corpo não sofra distorção e a porta ainda feche uniformemente em sua vedação.

Ancoragem sísmica

Em países com atividade sísmica, a ancoragem faz parte do código de obras. O FEMA E-74 (2012 edição), resumindo o ASCE/SEI 7-10 Capítulo 13, descreve essas disposições para painéis de distribuição elétrica:

• As cargas sísmicas provêm da ASCE/SEI 7 Capítulo 13, e o objetivo principal é evitar que o componente caia.
• Nas Categorias de Projeto Sísmico D, E e F, a ancoragem é necessária para equipamentos com peso superior a 400 lb e para itens com mais de 20 lb montados a mais de 4 ft acima do piso; itens mais leves podem estar isentos quando o fator de importância do componente for 1.0.
• Itens isentos ainda devem ser ancorados positivamente à estrutura e precisam de conexões flexíveis aos seus eletrodutos, onde o painel e o eletroduto possam se mover um em relação ao outro.

A FEMA E-74 também observa que painéis de sobrepor (montagem em parede) geralmente tiveram um bom desempenho em terremotos passados, em parte devido ao seu peso moderado e à ductilidade de gabinetes de chapa, e que o principal modo de dano é o desprendimento e a queda de um painel. As normas possuem edições mais recentes; consulte o engenheiro estrutural responsável ou a autoridade competente sobre qual edição e categoria de projeto se aplicam.

Perfilado e placas de montagem

O perfil metálico para fixação é a maneira usual de montar gabinetes em paredes que não aceitam chumbadores onde você precisa deles, ou para agrupar vários gabinetes em um único quadro. O perfil básico é uma caixa aberta de cerca de 41 × 41 mm (1-5/8 pol quadrada), conformada a partir de chapa de bitola 12 ou 14; a norma britânica BS 6946 cobre esse perfil no Reino Unido. Dois perfis horizontais ancorados na estrutura, com os pés do gabinete aparafusados a eles usando porcas para perfil, também afastam o gabinete da parede, o que deixa espaço para limpeza e ar atrás dele.

Atenção à combinação de metais. Um guia de aço inoxidável em contato com outros metais fornece a regra: em combinações de materiais, os fixadores devem ser sempre feitos do material mais nobre, para que a superfície catódica seja pequena. Fixadores de aço inoxidável em componentes de aço galvanizado muito maiores normalmente não causam corrosão, mas onde uma pequena peça de aço galvanizado ou carbono é cercada por uma grande superfície de aço inoxidável, o guia alerta que, sob condições corrosivas, a parte menos nobre pode sofrer corrosão acelerada. A corrosão galvânica precisa de um eletrólito, portanto o risco é maior em uso externo e em áreas de lavagem sob pressão. Para gabinetes de aço inoxidável:

• use fixadores, arruelas e porcas de canal em aço inoxidável;
• prefira estrutura de aço inoxidável, ou isole os pés da estrutura galvanizada com buchas plásticas, em locais úmidos ou costeiros (uma bucha só isola se nenhum parafuso, arruela ou suporte a conecte, e ela nunca deve cortar um caminho de ligação necessário: veja quando juntas de aço inoxidável a galvanizado precisam de isolamento);
• para gabinetes 316L em áreas costeiras ou químicas, combine o grau do fixador com o do gabinete; veja 304 vs 316L de aço inoxidável.

Montagem em poste

Uso externo, os gabinetes geralmente são instalados em postes, suportes ou pés de uma estrutura. A mesma regra da NEMA se aplica: o suporte se fixa aos pés externos ou a um suporte fora da cavidade elétrica, nunca através da parede traseira. Dois pontos específicos para postes:

• Fixação. Abraçadeiras de fita e parafusos em U funcionam em postes redondos; verifique a faixa da abraçadeira em relação ao diâmetro do poste e utilize ferragens de aço inoxidável com um gabinete de aço inoxidável.
• Orientação. Se puder escolher, posicione o gabinete de costas para o sol da tarde e para o clima predominante, e traga os cabos por baixo para que a água escorra pelas entradas.

Se o seu projeto personalizado precisar de suportes para montagem em poste ou furos para um suporte que você já possui, informe isso no seu pedido de orçamento; o que podemos fornecer será confirmado no desenho do orçamento. Para sol, chuva e gelo, leia o guia de gabinetes para uso externo antes de escolher o local.

Suportes de piso e pés

Gabinetes maiores, e gabinetes no meio de um piso de produção, ficam sobre pés ou suportes de piso. O FEMA E-74 trata gabinetes elétricos montados no piso de forma diferente dos painéis de parede: sua categoria abrange gabinetes altos e estreitos montados no piso; o objetivo principal é evitar que deslizem ou tombem, e o dano típico registrado é o tombamento ou deslizamento devido à falta de ancoragem ou ancoragem inadequada. Ancore um suporte de piso ao chão através de suas placas de base e, onde uma unidade alta é ancorada ao chão enquanto seu conduíte é travado à estrutura acima, o FEMA E-74 recomenda conexões flexíveis para que o movimento do edifício não arranque o conduíte.

Em áreas de lavagem sob pressão, os pés mantêm o gabinete afastado do piso úmido e deixam o chão abaixo aberto para limpeza. O guia de gabinete para lavagem sob pressão aborda detalhes higiênicos.

Altura de montagem e abertura da porta

Escolha a altura para as pessoas que utilizarão o gabinete e, em seguida, verifique-a de acordo com a norma:

• Disjuntores e interruptores no interior. O NEC 240.24(A) exige que dispositivos de sobrecorrente estejam prontamente acessíveis e instalados de modo que o centro da manopla de operação, em sua posição mais alta, não esteja a mais de 2.0 m (6 ft 7 in) acima do piso ou plataforma de trabalho, com exceções listadas.
• Espaço de trabalho. O NEC 110.26(A) (edições 2020 e 2023) exige espaço de trabalho livre em frente a equipamentos que possam sofrer manutenção energizados, com pelo menos 6.5 pés de altura ou a altura do equipamento, e espaço suficiente para as portas abrirem pelo menos 90 graus.
• Displays e controles do operador. Para uma tela, a orientação da OSHA para estações de trabalho de computador é posicioná-la de modo que a linha superior esteja na altura ou abaixo do nível dos olhos. Consulte o guia de gabinete HMI.

O giro da porta é a dimensão mais esquecida. No nosso gabinete de 24 × 20 × 8 pol 304, o desenho de referência indica um raio de giro da porta de 511.3 mm (cerca de 20.1 pol) e um tamanho total com pés, dobradiça e fecho de 697.6 × 515.2 × 213.7 mm. Deixe esse espaço livre no lado da dobradiça, afastado de paredes, colunas, eletrodutos e do próximo gabinete, para que a porta abra totalmente. Verifique a edição do código que a autoridade com jurisdição aplica.

Os mesmos números de montagem para outros tamanhos, a partir do CAD de referência de cada tamanho: o padrão de furos dos pés para marcar na parede ou no perfil, o tamanho da fenda para o fixador, o tamanho total com pés, dobradiça e fechos instalados, e o raio de abertura da porta para manter livre o lado da dobradiça.

Dimensões nominais do CAD de referência de cada tamanho; as dimensões finais são confirmadas com seu pedido.

O espaçamento do perfil segue o padrão de furos dos pés: a distância vertical entre os pés superior e inferior é a distância entre dois canais horizontais, e a distância horizontal é onde ficam as porcas do canal.

Perguntas frequentes

Fontes

1. NEMA, "Perguntas frequentes da NEMA: Gabinetes" (Q15 elo mais fraco, Q16 montagem externa)
2. FEMA E-74, seção 6.4.8.2, painéis de distribuição elétrica (disposições do ASCE/SEI 7-10 Capítulo 13, danos)
3. FEMA E-74, seção 6.4.7.1, painéis de controle e equipamentos elétricos de montagem no piso (deslizamento, tombamento, conexões flexíveis)
4. Wikipedia, "Strut channel" (perfil de 41 × 41 mm, bitolas de chapa)
5. Folha de dados do perfil de 41 × 41 mm (BS 6946:1988)
6. Euro Inox, Aço Inoxidável em Contato com Outros Materiais Metálicos (regra de fixadores, aço galvanizado, eletrólito, buchas de plástico)
7. EC&M, "O que há de errado aqui?" (texto NEC 240.24(A))
8. EC&M, "Requisitos do NEC para folgas de trabalho" (110.26)
9. OSHA eTool, Estações de trabalho de computador: Monitores (linha superior no nível dos olhos ou abaixo dele)
10. NFPA 70, National Electrical Code (acesso gratuito apenas para leitura): 110.26, 240.24