摘要：电气柜由于发热，通常采用经济简便的过滤风扇（也称风扇及过滤器）来通风散热，但是运行时，发现大量灰尘进入电柜，损坏电气电子装置，严重时存在安全隐患。本文介绍一种通风散热且良好防尘的智能通风防尘方案，解决常规过滤风扇通风时防尘不佳的问题，同时提高智能化维护管理。

序

众所周知，柜内灰尘是控制器（如PLC、DCS等）、电力电子装置（如变频器、伺服、滤波和中频等）、电源和交换机等电气装置稳定运行的杀手，明明配了通风和滤尘用的过滤风扇，为什么还会积累那么多灰尘造成各种莫名其妙的故障，下面我们掰开揉碎来讲讲电柜防尘和防水!

1、IP5X过滤风扇防尘效果如何？

通常认为，IP5X电柜装上IP5X过滤风扇，就能防止灰尘进入电柜，实际情况如何呢？

实际上并不能有效防尘进入电柜，运行后，灰尘会持续进入电柜，图1是安装在电柜上的IP5X进风滤窗，灰尘已经使滤棉变黑，图2是安装IP5X过滤风扇和风窗的电柜内器件上积累的灰尘。

2、IP5X电柜所应配置的通风滤尘装置的防尘等级

2.1 防尘级别定义

依据标准GB_T 4208-2017 外壳防护等级，IP5X为防尘，即不能完全阻止灰尘进入，IP6X位尘密，无灰尘进入。

2.2 IP5X和IP6X防尘的测试方法

标准第13.4 条规定，防尘5和6的两类电柜外壳的测试方法如下，详见图4 防尘测试方法：

1）第一种外壳：工作周期内壳内的气压低于周围大气压力，例如因热循环效应引起（即电柜内外有通风散热状况）。

应按照防尘6标准测试，即采用真空泵抽气方式，模拟电柜热循环效应，需要在低于2kPa的壳内外压差情况下，快速抽气2小时或低速抽气8小时；

2）第二种外壳：外壳内气压与周围大气压力相同，即电柜内外无通风散热的静态运行。

应按照防尘5测试，即模拟无热循环效应，不与真空泵连接，试验持续8小时

2.3 电柜防尘的条件

1）电柜本身防尘等级≧IP5X；

2）通风散热装置防尘等级须达到IP6X， 而不是IP5X，原因：

依据标准GB_T4208-2017 外壳防护等级，

2.1）需要通风散热的（即热循环效应的）电柜，通风散热装置需要达到IP6X防尘级别，即标准13.4条所描述的第一种外壳。

原因：通风散热装置，如过滤风扇，运行时风扇产生压力，同时还有空气内外循环；

2.2）标准第13.5.1条（图5 IP5X电柜应采用的试验条件）规定IP5X电柜的试验条件：

  除了有关产品标准规定 外壳为第二种以外，外壳都被看作第一种，

 即没有特殊规定，IP5X 外壳防尘测试均应按照标准13.4条规定第一种外壳的测试方法（即IP6X）进行测试。

2.4 结论

1）依据标准GB_T4208-2017 外壳防护等级，散热的IP5X电柜外壳（因其是热循环效应的电柜）应配置IP6X过滤风扇。

所做IP6X防尘测试结果（见视频），验证了标准的正确性

2）配置IP5X过滤风扇的通风散热电柜，是IP5X电柜内灰尘不断进入、积累和造成隐患的关键原因。

3 电柜进灰的原因分析及解决方案

3.1 进灰原因分析

通常电柜装配IP5X过滤风扇，其静态防尘，但风扇运转通风时（即电柜有内外热循环效应），按照标准（GB-T4208 外壳防护等级），其本身应达到IP6X尘密的标准，但IP5X过滤风扇往往达不到IP6X尘密的标准

原因是：风扇运行形成风压时，滤材变形，孔隙和间隙增大，因而不防尘。

这就是众多配置了IP5X过滤风扇的电气柜，还大量进尘，从而造成PLC、DCS等控制器和变频器、伺服等驱动器各种故障的根本原因。

3.2 解决方案

1）电柜壳本身防尘应满足≧IP5X；

2）过滤风扇防尘等级应达到IP6X，室外应用最好防水也达到IPX5

IP6X过滤风扇，其卓越的结构设计，保障滤材耐风压，不变形、无缝隙和孔隙异常，达到静态和动态均防尘。

4 IP6X过滤风扇通风效率如何？

IP6X过滤风扇结构设计，保障滤材不增大孔隙和不张开缝隙，同时滤材本身也低风阻，所以通风效率不下降，同时还防尘。

IP6X和IP5X过滤风扇，均作了风洞通风量测试，其测试表明：

IP6X过滤风扇的通风效率≧ IP5X过滤风扇的通风效率

5 滤材灰尘积累，导致散热效果下降，如何处理？

电气设备运行期间持续通风散热，灰尘也自然持续积累在滤材上而造成堵塞，散热效果持续衰减，这就电气设备初期散热良好，逐渐内部过温的关键原因！

智能通风防尘环控方案

耐斯普特智能风扇控制器和IP6X过滤风扇及风窗，组成智能通风防尘环控方案，致力于电柜微环境全周期温控、防尘和除湿，其智能化管理功能可良好和价格优地解决散热衰减的难题！

功能：

1）温度、湿度和灰尘闭环检测，以提供风扇启停控制、智能管理参数和除湿参数；

2）自清灰控制，控制器根据温度、灰尘浓度的二元关系数据分析，风扇控制器发出指令，IP6X过滤风扇自动清理滤材灰尘，很好的解决灰尘堵塞造成散热衰减的问题，同时降低维护成本（注：IP5X不能良好支持自动清灰，原因是风压形成孔隙和缝隙过大）。

3）智能滤材更换提示，控制器根据温度、灰尘浓度的二元关系数据，得出滤材更换的结论，及时提示更换滤材，避免过温和灰尘进入

4）智能化管理，配置通信接口，弥补现场层电柜微环境管理的空白

优势：

1）专利产品、优秀结构设计；

2）高性价比，价格优，使用和维护简单便捷

6 实际案例效果

某电动汽车充电站防灰尘改造：地点，某产业园；整流柜充电功率，120KW

1）改造前

充电站整流柜灰尘状况

2）改造完成

3）改造后

运行近半年，与未改造的整流柜对比

进风侧对比和整流柜内对比

4）效果

防尘效果显著；

通风散热效果良好，设备运行，无温升异常