Cerramientos modulares: una solución práctica y sencilla a largo plazo

Los gabinetes modulares son dispositivos de protección de seguridad flexibles, fáciles de instalar, sencillos de mantener y que ahorran espacio para equipos eléctricos o electrónicos, y son una alternativa a los gabinetes monolíticos para la protección de equipos.

¿Qué es un gabinete modular?

Un gabinete modular es un tipo de gabinete que se puede ensamblar, mover y conectar con flexibilidad a módulos internos y externos. A diferencia de los gabinetes monolíticos, que priorizan la seguridad y la robustez, los gabinetes modulares ofrecen gran flexibilidad y aprovechamiento del espacio para aplicaciones que requieren reemplazo, mantenimiento y expansión frecuentes.

Estructura del recinto modular

La estructura de un armario modular consta de un marco, un panel, una base, una estructura de montaje interna, cerraduras y bisagras, un sistema de conexión, un sistema de refrigeración y ventilación, con diferentes niveles de protección, cada uno de los cuales puede personalizarse y ampliarse libremente. Comprender la estructura de un armario modular facilita la comprensión de su alto grado de flexibilidad y capacidad de expansión. A continuación, se detallan sus componentes.

Marco: El marco suele estar hecho de acero inoxidable y aleación de aluminio, y está diseñado para ser ligero y resistente. Las dimensiones y las interfaces entre los marcos suelen seguir un diseño estandarizado y pueden desmontarse, expandirse y ajustarse mediante estructuras de empalme de perfiles.

Paneles: Los paneles de un armario modular suelen constar de un panel frontal, un panel trasero, paneles laterales y un panel superior, que, junto con las tiras de sellado, permiten un sellado completo del armario. Los paneles de las puertas del diseño modular son desmontables para facilitar la instalación y el mantenimiento, y suelen estar disponibles en paneles de metal macizo, paneles ventilados, paneles de vidrio transparente y otros tipos.

Base: La base como soporte estará reservada para la importación y exportación de cables, gestión conveniente del cableado, base del gabinete modular, existen muchos tipos, como base fija, base ajustable o con base de rodillos para facilitar el movimiento flexible del gabinete modular.

Sistema de montaje: El sistema de montaje es un componente clave de un armario modular y se utiliza para asegurar y montar equipos o componentes internos, evitando daños causados por movimiento o vibración. Existen diversos sistemas de montaje que se pueden aplicar a los armarios modulares, entre ellos:

• Placas de montaje
• Rieles de montaje
• Soportes de montaje
• Rieles deslizantes
• Bandejas de montaje
• Marcos de montaje
• Soportes magnéticos 

Puertas y bisagras: Encontrará una amplia gama de opciones de bisagras y cerraduras en gabinetes modulares, como bisagras que admiten diseños estándar y de liberación rápida, y sistemas de control de acceso inteligente con cerraduras mecánicas y electromagnéticas opcionales.

Sistema de conectores: El sistema de conexión es uno de los componentes importantes del gabinete modular. Se utiliza para conectar la transmisión de señales y datos entre los dispositivos internos y externos, garantizando así una conexión fluida con otros dispositivos para lograr una expansión flexible. El sistema de conexión facilita el gabinete modular de las siguientes maneras.

• Conexión eléctrica
• Transmisión de señales
• Transmisión de datos
• Expansión del módulo

Refrigeración y ventilación: Evitar el sobrecalentamiento de los equipos dentro del gabinete, lo cual es importante en entornos de alta temperatura y en escenarios donde se requiere control de temperatura.

Sistema de protección: El sistema de protección es uno de los componentes principales de la caja modular, e incluye conexión a tierra y diseño resistente a vibraciones e impactos. Su resistencia al polvo, al agua y a la corrosión determinan su ámbito de aplicación y el nivel de protección.

Tamaño de los gabinetes modulares

Los gabinetes modulares vienen en una variedad de tamaños para acomodar diferentes tipos y tamaños de equipos, además de brindar protección y espacio de instalación. A continuación, describiremos brevemente los tres tamaños estándar de gabinetes modulares para ayudarle a comprenderlos mejor.

• Pequeño recinto modularSu tamaño suele variar entre 100 mm y 400 mm. Se utilizan para proteger equipos electrónicos, dispositivos de baja potencia, sensores y terminales de alimentación pequeños. Estas cajas no suelen requerir mucho espacio interior, por lo que pueden montarse en la pared y suelen utilizarse en interiores. Las cajas modulares pequeñas ofrecen una protección eléctrica mínima y pueden cumplir con grados de protección de IP30 a IP65.
• Recinto modular mediano: Los tamaños típicos oscilan entre 500 mm y 1200 mm y se utilizan comúnmente en salas de informática y salas de distribución de energía para gestionar cargas eléctricas y conexiones eléctricas de mayor tamaño gracias a su escalabilidad. Los gabinetes modulares de tamaño mediano se montan en el suelo o en rack y requieren índices de protección IP55 o IP65, así como superiores.
• Gran recinto modular: Comúnmente utilizados en tamaños que van desde los 1300 mm hasta los 2200 mm, se emplean en entornos industriales, centros de datos y la industria energética, donde suelen requerir la instalación de grandes cantidades de equipos eléctricos y sistemas de control complejos. La mayoría de los armarios modulares de gran tamaño están destinados a instalaciones modulares que satisfacen las necesidades de equipos de gran tamaño, como armarios de servicio de gran tamaño, equipos de subestaciones, etc., que requieren un alto nivel de protección, IP67 o incluso superior.

Varios tipos de envolventes modulares

Los gabinetes modulares ofrecen una solución sencilla y flexible para la protección de equipos. A continuación, presentamos los diferentes tipos de gabinetes modulares desde cuatro perspectivas para que comprenda mejor sus tensiones nominales, entornos operativos y requisitos de protección.

1. Según el nivel de voltaje

• Gabinete modular de bajo voltajeApto para sistemas eléctricos de hasta 1000 V CA y 1500 V CC. Este tipo de caja modular se utiliza habitualmente en automatización industrial, gestión de edificios, salas de servidores y distribución de energía industrial. Los tipos más comunes incluyen armarios de distribución de baja tensión, paneles de control industriales y Racks de servidores de TI.
• Gabinete modular de media tensión: Adecuado para sistemas de transmisión y distribución de media tensión de CA 1000 V a 35 kV, incluyendo 10 kV, 24 kV, 35 kV y otras tensiones. Los gabinetes modulares para tensiones más bajas requieren personalización con niveles más altos de aislamiento, como aislamiento de aire, vacío y gas, para mejorar la seguridad y la estabilidad.Generalmente se instalan en subestaciones, distribución de energía industrial, transporte ferroviario y estaciones de generación de energía.Los tipos comunes son: Tablero de distribución de media tensión, unidad principal en anillo (RMU), envolvente de subestación de media tensión.
• Gabinete modular de alto voltaje: Adecuado para sistemas de transmisión y distribución de alta tensión superiores a 1000 V CA, incluyendo 10 kV, 35 kV, 110 kV e incluso 220 kV. Se requieren materiales de alto aislamiento para evitar rupturas por alta tensión, y se puede utilizar aislamiento de gas o vacío para mejorar la seguridad, generalmente instalado en subestaciones, centrales eléctricas y otros lugaresLos tipos comunes son Tablero de distribución de alta tensión, tablero de distribución con aislamiento de gas (GIS), caja de distribución de cables de alta tensión.

2. Según el Medio Ambiente

• Recinto modular interior: Los gabinetes modulares para interiores están diseñados para su instalación en salas de servidores, fábricas y edificios comerciales y residenciales. Los tipos más comunes son los gabinetes de distribución de energía, los gabinetes de control industrial, etc. Estos gabinetes modulares suelen requerir una clasificación IP65.
• Recinto modular para exteriores: Este tipo de gabinetes modulares suelen soportar climas más severos y requieren atención para garantizar su resistencia al viento, la lluvia, la corrosión, el polvo y los impactos. Generalmente, se refieren al sistema de grado IP y al sistema de grado NEMA; los tipos más comunes son el gabinete de estación base, el gabinete de cargador, etc.

3. Según las características de protección

• Gabinete modular estándar: Ideal para entornos comerciales e industriales generales, principalmente para proteger los equipos eléctricos o electrónicos en su interior del contacto accidental o la entrada de polvo y salpicaduras de líquidos. Estas cajas modulares suelen estar fabricadas en acero laminado en frío, acero inoxidable o aleación de aluminio, con clasificación IP20-40.
• Carcasa resistente al agua y al polvo: Este tipo de caja modular requiere un alto grado de sellado y se utiliza generalmente en entornos industriales exteriores, húmedos y polvorientos, generalmente en la producción de acero inoxidable 304 y aleación de aluminio, y se acompaña de un proceso especial de recubrimiento resistente a la corrosión. Generalmente se refiere a niveles de protección IP66, IP67 o superiores.
• Caja modular a prueba de explosiones: Aptas para entornos industriales peligrosos con presencia de polvos y gases inflamables y explosivos, y que deben cumplir con certificaciones de seguridad como ATEX e IECEx. Estas cajas modulares suelen estar fabricadas en aluminio y acero inoxidable con sellos reforzados y cuentan con diseños intrínsecamente seguros, ignífugos y de seguridad aumentada.

4. Según diferentes construcciones

• Recinto modular independiente: Los armarios modulares autoportantes suelen estar diseñados con paneles extraíbles, rieles de montaje ajustables y dispositivos de expansión para facilitar la expansión, personalización e instalación posterior de los módulos. Se utilizan comúnmente en áreas que requieren mantenimiento frecuente y una gran expansión, como servicios industriales, eléctricos y de información.
• Recinto modular acoplable: Los gabinetes modulares ensamblables se utilizan comúnmente en centros de datos, estaciones de control de energía y líneas de producción automatizadas, y suelen estar estandarizados en sistemas de rack de 19 pulgadas. El diseño de conectividad modular permite expandir fácilmente varios gabinetes y combinarlos uno junto al otro, lo que facilita la integración de equipos a gran escala.

Beneficios de los gabinetes modulares

Después de conocer los tipos de armarios modulares que son adecuados, también podemos descubrir sus otras ventajas.

• Altamente personalizable

La alta personalización es una de las características más importantes de los gabinetes modulares, no solo en términos de tamaño, material, tipo, ranuras de enlace reservadas, paneles removibles, etc., sino también en términos de clasificaciones de protección NEMA e IP para diferentes escenarios de uso.

• Instalación flexible

La instalación fácil y flexible es otra gran ventaja de los armarios modulares. Gracias a sus componentes extraíbles, los armarios modulares son compatibles con una amplia gama de tamaños y escalas de equipos para satisfacer diferentes requisitos de diseño. En comparación con la instalación más rígida de los armarios monolíticos, los armarios modulares también admiten diversos métodos de instalación, como el suelo, el montaje en rack y el montaje en pared.

• Fácil escalabilidad

Los gabinetes modulares no solo tienen una estructura interna flexible, sino que también son fáciles de conectar y expandir. Gracias a las ranuras de enlace o guías reservadas, se pueden conectar fácilmente para formar grandes sistemas integrados que satisfacen más necesidades.

• Fácil de mantener

La facilidad de mantenimiento de los gabinetes modulares se basa en gran medida en su construcción flexible e intercambiable. Mediante paneles y guías extraíbles, las piezas que requieren mantenimiento o reemplazo pueden desmontarse parcialmente sin afectar a otras piezas.

• Eficiencia espacial

El uso eficiente del espacio es una ventaja significativa de los armarios modulares, especialmente en entornos complejos y espacios limitados, ya que permiten ahorrar espacio mediante apilamiento, montaje en paralelo o vertical, o su colocación horizontal o vertical. Los armarios modulares también permiten integrar varios módulos en una sola unidad mediante interfaces estandarizadas, lo que reduce el espacio total requerido y permite un almacenamiento de alta densidad sin desperdiciar espacio.

• Seguridad

Un error común sobre la seguridad de los gabinetes modulares es creer que no son tan seguros como los gabinetes monolíticos. Sin embargo, su diseño considera la máxima protección del equipo, al igual que el de los gabinetes monolíticos: ofrecen impermeabilidad, resistencia al polvo, a impactos, a prueba de explosiones y prevención de incendios, entre otras características, para diferentes aplicaciones, como la industria, plantas químicas, minería y energía.

• Alto rendimiento en relación calidad-precio

Debido a la flexibilidad de expansión y mantenimiento, aunque los gabinetes modulares son inicialmente más costosos que los gabinetes monolíticos, son más rentables a largo plazo porque evitan el reemplazo y desmontaje repetidos.

Áreas de aplicación para envolventes modulares

Los gabinetes modulares tienen una amplia gama de aplicaciones y se utilizan ampliamente en diversas industrias; las siguientes son algunas industrias comunes que pueden utilizar gabinetes modulares.

1. Centro de datos y computación en la nube

Los gabinetes modulares son un dispositivo de almacenamiento y protección común en los centros de datos, ya que los centros de datos tienen requisitos extremadamente altos de expansión y mantenimiento rápido, y los gabinetes monolíticos no están completamente adaptados a esta demanda constante de computación y almacenamiento.

2. Automatización industrial y control eléctrico

En la industria de la automatización industrial y el control eléctrico, los gabinetes modulares son ampliamente utilizados en la industria, ya que permiten un reemplazo más rápido de los módulos de control, así como la capacidad de ajustar fácilmente las configuraciones del equipo según las necesidades de producción, proporcionando más flexibilidad que los gabinetes de una sola pieza.

3. Energía renovable

En la industria de las energías renovables, donde los módulos de potencia deben adaptarse con frecuencia a la escala energética y ampliarse y mantenerse dinámicamente de acuerdo con la escala, los gabinetes modulares pueden adaptarse a entornos energéticos cambiantes y proporcionar un ajuste fácil.

4. Industria del transporte público

A través de diseños personalizados específicos, los gabinetes modulares se pueden personalizar con características como resistencia a vibraciones, protección EMI y monitoreo remoto para brindar protección conveniente y flexible a los equipos en ferrocarriles, trenes y otros sistemas de transporte público propensos a vibraciones.

5. Telecomunicaciones y comunicaciones en red

La característica más importante de los equipos de comunicación es la necesidad de una rápida expansión de puertos y funciones, y existe una gran demanda de implementación rápida. Los gabinetes modulares pueden adaptarse a la creciente demanda de expansión y prepararse para posibles configuraciones adicionales en cualquier momento mediante la reserva de ranuras.

6. Estaciones base de comunicaciones

En una estación base de comunicaciones, las carcasas modulares también ofrecen un excelente rendimiento. Gracias a su estructura interna flexible y su alta compatibilidad, optimizan al máximo el espacio interno y externo para lograr un funcionamiento estable, seguro y a largo plazo.

7. Construcción e infraestructura

Los gabinetes modulares se instalan principalmente en edificios y sistemas de gestión de energía, y ajustan los módulos de potencia y control según las necesidades del edificio, lo que permite una expansión y un mantenimiento más rápidos y retrógrados que los gabinetes monolíticos, mejorando la eficiencia.

Conclusión

En general, los gabinetes modulares ofrecen flexibilidad de expansión, son portátiles en su instalación, fáciles de mantener y altamente personalizables para una amplia gama de aplicaciones. Se han convertido en la opción preferida para proteger equipos eléctricos, industriales y de otro tipo. Le recomendamos evaluar el sector y el entorno de aplicación antes de comprar, instalar y personalizar un gabinete modular para sus equipos, de modo que este obtenga los mejores resultados.