Boîtiers modulaires : une solution pratique et simple à long terme

Les boîtiers modulaires sont des dispositifs de protection de sécurité flexibles, faciles à installer, simples à entretenir et peu encombrants pour les équipements électriques ou électroniques, et constituent une alternative aux boîtiers monolithiques pour la protection des équipements.

Qu'est-ce qu'un boîtier modulaire ?

Un boîtier modulaire est un type de boîtier qui peut être assemblé, déplacé et connecté de manière flexible à des modules internes et externes. Contrairement aux boîtiers monolithiques, qui privilégient la sécurité et la robustesse, les boîtiers modulaires offrent une grande flexibilité et une utilisation optimale de l'espace pour les applications nécessitant des remplacements, une maintenance et des extensions fréquents.

Structure de l'enceinte modulaire

La structure d'un boîtier modulaire se compose d'un cadre, d'un panneau, d'une base, d'une structure de montage interne, de serrures et de charnières, d'un système de connexion, d'un système de refroidissement et de ventilation, ainsi que de différents niveaux de protection, chacun pouvant être personnalisé et étendu. Comprendre la structure d'un boîtier modulaire permet de découvrir plus facilement sa grande flexibilité et son extensibilité. Voici une explication détaillée de ses composants.

Cadre: Le cadre est généralement fabriqué en acier inoxydable et en alliage d'aluminium, et est conçu pour allier légèreté et résistance. Les dimensions et les interfaces entre les cadres suivent généralement une conception standardisée et peuvent être démontés, agrandis et ajustés grâce à des structures de jonction de profilés.

Panneaux : Les panneaux d'une armoire modulaire se composent généralement d'un panneau avant, d'un panneau arrière, de panneaux latéraux et d'un panneau supérieur. Grâce aux joints d'étanchéité, l'armoire est parfaitement étanche. Les panneaux de porte de cette conception modulaire sont amovibles pour faciliter l'installation et la maintenance. Ils sont généralement disponibles en panneaux métalliques pleins, ventilés, en verre transparent, etc.

Base: La base comme support sera réservée à l'importation et à l'exportation de câbles, à la gestion pratique du câblage, à la base du boîtier modulaire, il existe de nombreux types, tels que la base fixe, la base réglable ou avec une base à rouleaux pour faciliter le mouvement flexible du boîtier modulaire.

Système de montage : Le système de montage est un élément clé d'une armoire modulaire. Il permet de fixer et de monter les équipements ou composants internes afin de prévenir les dommages causés par les mouvements ou les vibrations. Différents types de systèmes de montage peuvent être utilisés pour les armoires modulaires :

• Plaques de montage
• Rails de montage
• Supports de montage
• Glissières
• Plateaux de montage
• Cadres de montage
• Supports magnétiques 

Portes et charnières : Vous trouverez une large gamme d'options pour les charnières et les serrures dans les boîtiers modulaires, telles que des charnières prenant en charge les conceptions standard et à dégagement rapide, et des systèmes de contrôle d'accès intelligents avec des serrures mécaniques et électromagnétiques en option.

Système de connecteurs : Le système de connexion est l'un des composants importants du boîtier modulaire. Il assure la transmission des signaux et des données entre les périphériques internes et externes, garantissant ainsi une connexion fluide avec d'autres périphériques pour une extension flexible. Le système de connexion assure le fonctionnement du boîtier modulaire de plusieurs manières.

• Connexion électrique
• Transmission du signal
• Transmission de données
• Extension du module

Refroidissement et ventilation : Empêchez la surchauffe de l'équipement à l'intérieur du boîtier, ce qui est important dans les environnements à haute température et dans les scénarios où un contrôle de la température est requis.

Système de protection : Le système de protection est l'un des éléments clés du boîtier modulaire, notamment la mise à la terre et la résistance aux vibrations et aux chocs. L'étanchéité à la poussière, à l'eau et à la corrosion du boîtier détermine également son champ d'application et son niveau de protection.

Taille des boîtiers modulaires

Les armoires modulaires sont disponibles en différentes tailles pour accueillir différents types et tailles d'équipements et offrir protection et espace d'installation. Nous décrivons ci-dessous brièvement les trois tailles standard d'armoires modulaires pour vous aider à mieux comprendre.

• Petit boîtier modulaire: Leurs dimensions varient généralement de 100 à 400 mm. Ils sont utilisés pour protéger les équipements électroniques, les appareils basse consommation, les capteurs et les petits terminaux d'alimentation. Ces boîtiers nécessitent généralement peu d'espace interne et peuvent donc être fixés au mur. Ils sont souvent utilisés en intérieur. Les petits boîtiers modulaires offrent une protection électrique minimale et peuvent atteindre des indices de protection IP30 à IP65.
• Boîtier modulaire moyen : Les dimensions typiques se situent entre 500 et 1 200 mm et sont couramment utilisées dans les salles informatiques et les salles de distribution électrique pour gérer des charges et des connexions électriques plus importantes grâce à leur évolutivité. Les boîtiers modulaires de taille moyenne sont généralement montés au sol ou en rack et nécessitent un indice de protection IP55 ou IP65, voire supérieur.
• Grand boîtier modulaire : Couramment utilisés dans des dimensions allant de 1 300 à 2 200 mm, ils sont utilisés dans les environnements industriels, les centres de données et le secteur de l'énergie, où ils doivent souvent accueillir de grands volumes d'équipements électriques et des systèmes de contrôle complexes. La plupart des grands boîtiers modulaires sont destinés aux installations modulaires pour répondre aux besoins d'équipements volumineux, tels que les grandes armoires de service, les équipements de sous-station, etc., qui nécessitent un niveau de protection élevé, IP67 ou supérieur.

Différents types d'enceintes modulaires

Les boîtiers modulaires offrent une solution simple et flexible pour la protection des équipements. Nous vous présentons ci-dessous les différents types de boîtiers modulaires sous quatre angles différents afin de vous permettre de mieux comprendre leurs tensions nominales, leurs environnements d'exploitation et leurs exigences de protection.

1. Selon le niveau de tension

• Boîtier modulaire basse tensionConvient aux systèmes électriques jusqu'à 1 000 V CA et 1 500 V CC. Ce type de boîtier modulaire est généralement utilisé dans l'automatisation industrielle, la gestion technique des bâtiments, les salles de serveurs et la distribution d'énergie industrielle. Les types courants incluent : armoires de distribution basse tension, panneaux de contrôle industriels et Racks de serveurs informatiques.
• Coffret modulaire moyenne tension : Convient aux systèmes de transport et de distribution moyenne tension de 1 000 V à 35 kV CA, y compris 10 kV, 24 kV, 35 kV et autres tensions. Les boîtiers modulaires pour tensions plus basses nécessitent une personnalisation avec des niveaux d'isolation plus élevés, tels que l'air, le vide et le gaz, pour améliorer la sécurité et la stabilité.Généralement installé dans les sous-stations, la distribution d'énergie industrielle, le transport ferroviaire et les centrales de production d'énergieLes types courants sont : Appareillage de commutation moyenne tension, unité principale en anneau (RMU), boîtier de sous-station moyenne tension.
• Boîtier modulaire haute tension : Convient aux systèmes de transport et de distribution haute tension supérieurs à 1 000 V CA, notamment 10 kV, 35 kV, 110 kV et même plus de 220 kV. Des matériaux hautement isolants sont nécessaires pour prévenir les claquages haute tension, et une isolation sous gaz ou sous vide peut être utilisée pour améliorer la sécurité, généralement installée dans sous-stations, centrales électriques et autres lieuxLes types courants sont Appareillage de commutation haute tension, appareillage de commutation à isolation gazeuse (GIS), coffret de distribution de câbles haute tension.

2. Selon l'environnement

• Enceinte modulaire intérieure : Les boîtiers modulaires d'intérieur sont conçus pour être installés dans les salles de serveurs, les usines et les bâtiments commerciaux et résidentiels. Les types les plus courants sont les armoires de distribution électrique, les armoires de contrôle industrielles, etc. Ces boîtiers modulaires nécessitent généralement un indice de protection IP65.
• Enceinte modulaire extérieure : Ces types de boîtiers de modules sont généralement exposés à des climats rigoureux et nécessitent une attention particulière pour leur résistance au vent, à la pluie, à la corrosion, à la poussière et aux chocs. On parle généralement de systèmes de classe IP et de classe NEMA. Les types les plus courants sont les armoires de station de base, les armoires de chargeur, etc.

3. Selon les caractéristiques de protection

• Boîtier modulaire standard : Adaptés aux environnements commerciaux et industriels, ils protègent principalement les équipements électriques ou électroniques des contacts accidentels, de la poussière et des projections de liquides. Ces boîtiers modulaires sont souvent fabriqués en acier laminé à froid, en acier inoxydable ou en alliage d'aluminium, avec un indice de protection IP20 à IP40.
• Boîtier étanche à l'eau et à la poussière : Ce type de boîtier modulaire exige un très haut degré d'étanchéité. Il est généralement utilisé dans les environnements industriels extérieurs, humides et poussiéreux. Il est généralement fabriqué en acier inoxydable 304 et en alliage d'aluminium, et bénéficie d'un revêtement spécial résistant à la corrosion. Il est généralement classé IP66, IP67 ou supérieur.
• Boîtier modulaire antidéflagrant : Adaptés aux environnements industriels dangereux où des poussières et gaz inflammables et explosifs sont présents, ces boîtiers doivent être conformes aux normes de sécurité telles que ATEX et IECEx. Ces boîtiers modulaires sont généralement fabriqués en aluminium et en acier inoxydable avec des joints renforcés et bénéficient de conceptions de sécurité intrinsèque, antidéflagrantes et à sécurité augmentée.

4. Selon différentes constructions

• Boîtier modulaire autoportant : Les boîtiers modulaires autoportants sont généralement conçus avec des panneaux amovibles, des rails de montage réglables et des dispositifs d'extension facilitant l'extension, la personnalisation et l'installation ultérieure des modules. Ils sont couramment utilisés dans les secteurs nécessitant une maintenance fréquente et une extension importante, comme les services industriels, électriques et informatiques.
• Boîtier modulaire juxtaposable : Les boîtiers modulaires juxtaposables sont couramment utilisés dans les centres de données, les postes de contrôle d'alimentation et les lignes de production automatisées. Ils sont généralement standardisés pour les systèmes de racks 19 pouces. Leur conception modulaire permet d'étendre facilement plusieurs boîtiers et de les combiner côte à côte, offrant ainsi une grande commodité pour l'intégration d'équipements à grande échelle.

Avantages des boîtiers modulaires

Après avoir pris connaissance des types d’enceintes modulaires qui conviennent, nous pouvons également découvrir leurs autres avantages.

• Hautement personnalisable

La personnalisation élevée est l'une des caractéristiques les plus importantes des boîtiers modulaires, non seulement en termes de taille, de matériau, de type, d'emplacements de liaison réservés, de panneaux amovibles, etc., mais également en termes d'indices de protection NEMA et IP pour différents scénarios d'utilisation.

• Installation flexible

L'installation simple et flexible constitue un autre avantage majeur des baies modulaires. Grâce à leurs composants amovibles, les boîtiers modulaires sont compatibles avec une large gamme d'équipements de tailles et d'échelles, répondant ainsi à différents besoins d'agencement. Comparés à l'installation plus rigide des baies monolithiques, les boîtiers modulaires s'adaptent également à diverses méthodes d'installation, telles que la pose au sol, le montage en rack et le montage mural.

• Évolutivité facile

Les boîtiers modulaires offrent non seulement une structure interne flexible, mais sont également faciles à connecter et à étendre. Grâce aux emplacements de liaison ou aux glissières prévus à cet effet, ils peuvent être facilement connectés pour former de grands systèmes intégrés répondant à des besoins plus variés.

• Facile à entretenir

La facilité d'entretien des boîtiers modulaires repose en grande partie sur leur construction flexible et interchangeable. Grâce à des panneaux et glissières amovibles, les pièces nécessitant un entretien ou un remplacement peuvent être partiellement démontées sans affecter les autres pièces.

• Efficacité spatiale

L'optimisation de l'espace est un avantage majeur des armoires modulaires, notamment dans les environnements complexes et les espaces restreints. Elles permettent de gagner de la place au sol grâce à l'empilage, au montage côte à côte ou vertical, ou encore à leur disposition horizontale ou verticale. Les armoires modulaires permettent également l'intégration de plusieurs modules en une seule unité grâce à des interfaces standardisées, réduisant ainsi l'espace global requis et permettant un stockage haute densité sans perte de place.

• Sécurité

Une idée fausse courante concernant la sécurité des boîtiers modulaires est qu'ils ne sont pas aussi sûrs que les boîtiers monolithiques. Pourtant, leur conception prend en compte la nécessité d'optimiser la protection des équipements. Ils offrent donc, comme les boîtiers monolithiques, des caractéristiques d'étanchéité à l'eau, à la poussière, aux chocs, aux explosions et aux incendies, différentes selon les applications, telles que l'industrie, les usines chimiques, les mines et l'énergie.

• Performances à coût élevé

En raison de la flexibilité d'extension et de maintenance, bien que les boîtiers modulaires soient initialement plus chers que les boîtiers monolithiques, ils sont plus rentables à long terme car ils évitent les remplacements et les démontages répétés.

Domaines d'application des boîtiers modulaires

Les boîtiers modulaires ont une large gamme d'applications et sont largement utilisés dans diverses industries. Voici quelques industries courantes qui peuvent utiliser des boîtiers modulaires.

1. Centre de données et Cloud Computing

Les boîtiers modulaires sont un dispositif de stockage et de protection courant dans les centres de données, car les centres de données ont des exigences extrêmement élevées en matière d'extension et de maintenance rapide, et les boîtiers monolithiques ne sont pas entièrement adaptés à cette demande constante de calcul et de stockage.

2. Automatisation industrielle et contrôle électrique

Dans l'industrie de l'automatisation industrielle et du contrôle électrique, les boîtiers modulaires sont largement utilisés dans l'industrie car ils permettent un remplacement plus rapide des modules de contrôle ainsi que la possibilité d'ajuster facilement les configurations des équipements en fonction des besoins de production, offrant plus de flexibilité que les armoires monobloc.

3. Énergies renouvelables

Dans le secteur des énergies renouvelables, où les modules de puissance doivent être fréquemment adaptés à l'échelle énergétique et étendus et entretenus de manière dynamique en fonction de l'échelle, les boîtiers modulaires peuvent s'adapter aux environnements énergétiques changeants et permettre un réglage facile.

4. Industrie des transports publics

Grâce à des conceptions personnalisées ciblées, les boîtiers modulaires peuvent être personnalisés avec des fonctionnalités telles que la résistance aux vibrations, la protection EMI et la surveillance à distance pour fournir une protection pratique et flexible des équipements dans les chemins de fer, les trains et autres systèmes de transport public sujets aux vibrations.

5. Télécommunications et communications réseau

La principale caractéristique des équipements de communication réside dans la nécessité d'une extension rapide des ports et des fonctionnalités, et la demande pour un déploiement rapide est très forte. Les boîtiers modulaires peuvent s'adapter à cette demande croissante d'extension et se préparer à d'éventuelles configurations supplémentaires à tout moment en réservant des emplacements.

6. Stations de base de communication

Dans une station de base de communication, les boîtiers modulaires offrent également d'excellentes performances. Grâce à leur structure interne flexible et à leur grande compatibilité, ils optimisent l'espace intérieur et extérieur pour un fonctionnement stable, sûr et durable.

7. Construction et infrastructures

Les boîtiers modulaires sont principalement installés dans les bâtiments et les systèmes de gestion de l'énergie, et ajustent les modules d'alimentation et de contrôle en fonction des besoins du bâtiment, permettant une extension et une maintenance plus rapides et plus rétrogrades que les boîtiers monolithiques, améliorant ainsi l'efficacité.

Conclusion

Globalement, les boîtiers modulaires offrent une flexibilité d'extension, une installation portable, une maintenance simple et une grande personnalisation pour un large éventail d'applications. Ils sont devenus le choix privilégié pour la protection des équipements électriques, industriels et autres. Nous vous recommandons d'évaluer le secteur d'activité et l'environnement d'application avant l'achat, l'installation et la personnalisation d'un boîtier modulaire pour vos équipements, afin d'optimiser ses performances.