模块化外壳：方便、简单的长期解决方案

模块化外壳是一种灵活、易于安装、维护简单、节省空间的电气或电子设备安全保护装置，是设备保护整体外壳的替代品。

什么是模块化外壳？

模块化机柜是一种可灵活组装、移动并连接到内部和外部模块的机柜。与注重安全性和坚固性的整体式机柜不同，模块化机柜为需要频繁更换、维护和扩展的应用提供了极大的灵活性和空间利用率。

模块化外壳的结构

模块化机柜的结构由框架、面板、底座、内部安装结构、锁和铰链、连接系统以及冷却和通风系统组成，并结合了不同的防护等级，每个等级均可自由定制和扩展。了解模块化机柜的结构，可以更直观地发现其高度的灵活性和可扩展性，以下是对模块化机柜组件的详细讲解。

框架： 框架通常采用不锈钢、铝合金等材质，设计时注重轻量化和高强度，框架之间的尺寸和接口通常采用标准化设计，并通过型材拼接结构实现拆卸、扩展和调整。

面板： 模块化机柜的面板通常由前面板、后面板、侧面板和顶面板组成，这些面板与密封条配合使用，使机柜完全密封。模块化设计的门板可拆卸，方便安装和维护，通常有实心金属面板、通风面板、透明玻璃面板等类型可供选择。

根据： 底座作为支撑，预留电缆进出口，方便布线管理，模块化机柜底座有多种类型，例如固定底座，可调节底座，或带滚轮底座，以方便模块化机柜的灵活移动。

安装系统： 安装系统是模块化机柜的关键部件，用于固定和安装内部设备或组件，以防止因移动或振动造成的损坏。许多不同类型的安装系统可应用于模块化机柜，包括：

• 安装板
• 安装导轨
• 安装支架
• 滑轨
• 安装托盘
• 安装框架
• 磁性支架 

门和铰链： 您会发现模块化外壳中铰链和锁有多种选择，例如支持标准和快速释放设计的铰链，以及带有可选机械和电磁锁的智能门禁系统。

连接器系统： 连接系统是模块化机柜的重要组成部分之一，用于连接机柜内部和外部设备之间的信号和数据传输，确保模块化机柜能够与其他设备无缝连接，实现灵活扩展的目的。连接系统通过以下方式支持模块化机柜。

• 电气连接
• 信号传输
• 数据传输
• 模块扩展

冷却和通风： 防止机柜内的设备过热，这在高温环境和需要温度控制的场景中非常重要。

保护系统： 防护系统是模块化机柜的核心系统之一，包括接地、抗振动和冲击设计等。根据机柜的防尘、防水、防腐蚀能力，还可以确定模块化机柜的适用范围和防护等级。

模块化外壳的尺寸

模块化机柜有多种尺寸，可容纳不同类型和尺寸的设备，并提供保护和安装空间。下面我们将简要介绍模块化机柜的三种标准尺寸，以帮助您更好地理解。

• 小型模块化外壳：尺寸通常在 100 毫米至 400 毫米之间，用于保护电子设备、低功率设备、传感器和小型电源端子。这些外壳通常不需要太多内部空间，因此可以壁挂安装，并且经常在室内使用。小型模块化外壳提供最低限度的电气保护，防护等级可达到 IP30 至 IP65。
• 中型模块化外壳： 典型尺寸在 500 毫米至 1200 毫米范围内，由于其可扩展性，常用于计算机房、配电室，以处理更大的电气负载和电气连接。典型的中型模块机柜采用落地式或机架式安装，要求达到 IP55 或 IP65 及更高的防护等级。
• 大型模块化外壳： 其常用尺寸范围为 1300 毫米至 2200 毫米，适用于工业环境、数据中心和能源行业，这些行业通常需要容纳大量电气设备和复杂的控制系统。大多数大型模块化机柜采用模块化安装，以满足大型设备（例如大型服务柜、变电站设备等）的需求，这些设备需要 IP67 甚至更高的高防护等级。

各种类型的模块化外壳

模块化机柜为设备保护提供了一种简单灵活的解决方案。下面，我们将从四个角度为您介绍不同类型的模块化机柜，以便您更好地了解它们的额定电压、工作环境和防护要求。

1.按电压等级

• 低压模块化外壳：适用于交流 1000V、直流 1500V 的电气系统。此类模块化机柜通常用于工业自动化、楼宇管理、服务器机房和工业配电等场景。常见类型包括 低压配电柜、工业控制板 和 IT 服务器机架。
• 中压模块化外壳： 适用于交流 1000V 至 35kV 的中压输配电系统，包括 10kV、24kV、35kV 及其他电压等级。较低电压的模块化外壳需要定制，采用更高级别的绝缘措施，例如空气、真空和气体绝缘，以提高安全性和稳定性，并且通常安装在变电站、工业配电、轨道交通和发电站.常见类型有： 中压开关设备、环网柜（RMU）、中压变电站外壳。
• 高压模块化外壳： 适用于交流1000V以上高压输配电系统，包括10kV、35kV、110kV，甚至更高的220kV。需要高绝缘材料以防止高压击穿，可使用气体或真空绝缘来提高安全性，通常安装在 变电站、发电厂等场所. 常见类型有 高压开关柜、气体绝缘开关设备（GIS）、高压电缆分接箱.

2. 根据环境

• 室内模块化外壳： 室内模块化机柜专为安装在服务器机房、工厂、商业和住宅建筑中而设计。常见的类型包括配电柜、工业控制柜等。这些模块化机柜通常需要达到 IP65 防护等级。
• 户外模块化外壳： 该类模块机柜通常面临较为恶劣的气候环境，需要注意其防风、防雨、防腐蚀、防尘、抗冲击等特性。一般参考IP等级体系和NEMA等级体系，常见类型有基站机柜、充电机柜等。

3.按保护特性

• 标准模块化外壳： 适用于一般商业和工业环境，主要保护外壳内的电气或电子设备免受意外接触或灰尘、液体飞溅的侵入。这些模块化外壳通常由冷轧钢、不锈钢、铝合金制成，防护等级为IP20~40。
• 防水防尘外壳： 此类模块化外壳对密封性要求极高，通常用于户外、潮湿、多尘的工业环境，一般采用304不锈钢、铝合金制作，并配以特殊的耐腐蚀涂层工艺。一般指IP66、IP67或以上的防护等级。
• 防爆模块化外壳： 适用于存在易燃易爆粉尘和气体的危险工业环境，且必须符合 ATEX 和 IECEx 等安全等级。这些模块化外壳通常由铝和不锈钢制成，并带有加强型密封件，且采用本质安全、防火和增安型设计。

4. 根据不同的构造

• 独立式模块化外壳： 独立式模块化机柜通常设计有可拆卸面板、可调节安装导轨和扩展装置，以便于模块扩展、定制和后续安装。常用于需要频繁维护和大规模扩展的领域，例如工业、电气和信息服务。
• 可并联模块化外壳： 可并联模块化机柜常用于数据中心、电力控制站和自动化生产线，通常标准化为19英寸机架系统。模块化连接设计可轻松扩展多个机柜并允许它们并排组合，为大规模设备集成提供极大便利。

模块化机柜的优势

了解了适合的模块化外壳类型之后，我们还可以发现它们的其他优点。

• 高度可定制

高度可定制是模块化外壳最重要的特性之一，不仅在尺寸、材质、类型、预留链接槽、可拆卸面板等方面，而且在不同使用场景的 NEMA 和 IP 防护等级方面。

• 灵活安装

模块化机柜的另一大优势是安装简便灵活。模块化机柜配备可拆卸组件，可兼容各种尺寸和规模的设备，满足不同的布局需求。与整体式机柜的刚性安装相比，模块化机柜还可以支持多种安装方式，例如落地式、机架式和壁挂式。

• 易于扩展

模块化机柜不仅内部结构灵活，而且易于连接和扩展，根据预留的链接槽或滑轨，可以轻松连接组成大型集成系统，满足更多需求。

• 易于维护

模块化机柜的易维护性很大程度上取决于其灵活、可互换的结构。使用可拆卸面板和滑轨，可以部分拆卸需要维护或更换的部件，而不会影响其他部件。

• 空间效率

高效利用空间是模块化机柜的一大优势，尤其是在复杂环境和有限空间中，因为它们可以通过堆叠、并排或垂直安装，或水平或垂直放置来节省地面空间。模块化机柜还允许通过标准化接口将多个模块集成到一个单元中，从而减少所需的整体空间，并实现高密度存储，避免空间浪费。

• 安全

关于模块化机柜安全性的一个常见误解是，它们不如整体式机柜安全。然而，模块化机柜在设计时同样考虑了如何最大限度地提高设备的防护等级，因此它们与整体式机柜相同，都具备防水、防尘、抗冲击、防爆、防火等功能，并针对不同的应用领域（例如工业、化工厂、采矿业和能源行业）提供不同的功能。

• 高性价比

由于扩展和维护的灵活性，尽管模块化机柜最初比整体式机柜更昂贵，但从长远来看，它们更具成本效益，因为它们避免了反复更换和拆卸。

模块化外壳的应用领域

模块化外壳的应用范围很广，广泛应用于各个行业，以下是一些可以使用模块化外壳的常见行业。

1.数据中心和云计算

模块化机柜是数据中心常见的存储和保护设备，因为数据中心对扩展和快速维护的要求极高，而一体式机柜不能完全适应这种持续的计算和存储需求。

2.工业自动化与电气控制

在工业自动化和电气控制行业中，模块化机柜被广泛应用，因为它们可以更快地更换控制模块，并能够根据生产需要轻松调整设备配置，比一体式机柜具有更大的灵活性。

3.可再生能源

在可再生能源行业中，功率模块需要频繁适应能源规模，并根据规模进行动态扩展和维护，而模块化外壳可以适应不断变化的能源环境并提供轻松的调整。

4.公共交通行业

通过有针对性的定制设计，模块化外壳可以定制抗振、EMI 保护和远程监控等功能，为易发生振动的铁路、火车和其他公共交通系统提供方便、灵活的设备保护。

5.电信和网络通信

通信设备最重要的特点是需要快速扩展端口和功能，对快速部署的需求非常高。模块化机柜可以适应日益增长的扩展需求，并通过预留插槽随时为可能的额外配置做好准备。

6.通信基站

在通信基站中，模块化机柜同样有着优异的性能，基于灵活的内部结构和高兼容性，能够最大程度地优化内外部空间，实现稳定、安全、长期的运行。

7. 建筑和基础设施

模块化机柜主要安装在建筑物和电力管理系统中，根据建筑物的需求调整电源和控制模块，比整体式机柜能够更快、更逆向地进行扩展和维护，提高效率。

结论

总体而言，模块化机柜扩展灵活、安装便携、维护简便，并且高度可定制，适用于各种应用，已成为保护电气、工业和其他设备的首选。我们建议您在购买、安装和定制模块化机柜之前，评估应用行业和环境，以确保模块化机柜达到最佳效果。