Desain panel kendali: verifikasi, kenaikan suhu, IP, dan tata letak

Sebuah laundry memindahkan mesin cuci-peras (washer-extractor) berpenggerak VFD 11 kW ke ruang produksi baru di sebelah deretan mesin pengering. Panel mesinnya, kotak baja $800\times600\times300$ mm yang juga berisi SSR pemanas 12 kW, tadinya bekerja tanpa masalah. Di ruang baru, VFD trip karena suhu lebih hampir setiap siang, PLC sesekali mulai ulang, dan heatsink SSR berubah warna. Teknisi melubangi dinding bawah panel untuk "sirkulasi" dan pada hari panas membiarkan pintunya terbuka; sebulan kemudian terminal di dasar panel penuh serat kain dan bernoda karat. Pemilik bertanya apakah cukup memasang kipas lebih besar atau mengganti kotaknya dengan baja tahan karat, dan standar mana yang menentukan panel ini sudah benar.

Batas pembahasan

Bab ini membahas panel tegangan rendah 230/400 V, panel mesin maupun PHB kecil di instalasi, sebagai produk yang harus dibuktikan. Lokasi PHB terhadap air dan ruang layanannya ada di Bab 34 (PHB dalam instalasi, termasuk PHB yang dioperasikan orang awam) dan Bab 37 (ruang basah), kabel VFD dan EMC di Bab 69, perakitan panel di Bab 72, dan pengujian sebelum energisasi di Bab 74. Pemeriksaan di dalam panel bertegangan hanya oleh personel kompeten dengan alat berkategori ukur sesuai dan APD; isolasi dan verifikasi bebas tegangan mengikuti Bab 2 · Keselamatan. Angka rugi daya, kipas, dan selungkup di contoh adalah ilustrasi, bukan data produk.

Dua wilayah norma: PHB instalasi dan panel mesin

PUIL 2020 Bagian 1, 11.3 k), menyatakan PUIL tidak berlaku untuk peralatan listrik pada mesin. PHB instalasi gedung, misalnya panel pompa air, diatur PUIL 2020 Bagian 5-511, yang diekstrak dengan modifikasi dari IEC 61439-1 dan -2 edisi 2011 dan menyebut PHB dengan istilah PSDK (perangkat sakelar dan kendali), sedangkan PHB yang dioperasikan orang awam dalam batas 5120.1 diatur Bagian 5-512. Panel mesin cuci-peras, pengering, atau setrika flatwork adalah perlengkapan listrik mesin yang diatur IEC 60204-1; klausul 11-nya mengatur lokasi, pemasangan, dan selungkup perlengkapan kendali.

Batasnya di terminal suplai mesin: kabel, pengaman, dan pemisah di PHB sisi suplai adalah instalasi menurut PUIL, sedangkan semua di hilir terminal itu, termasuk sakelar pemutus suplai mesin, adalah perlengkapan mesin. IEC 60204-1 subklausul 4.2.2 membolehkan perancang memakai bagian yang memenuhi seri IEC 61439 tanpa mewajibkannya, dan butir cakupan IEC 61439-1 yang dulu menyebut rakitan untuk perlengkapan mesin dihapus pada edisi 2020. Panel mesin memakai fisika dan metode verifikasi yang sama dengan PHB, tetapi rujukan kepatuhannya IEC 60204-1, dan pembuktian akhirnya mengikuti klausul 18 standar itu, yang dijalankan saat uji pra-energi di Bab 74.

Verifikasi desain dan verifikasi rutin

Seri IEC 61439 memisahkan dua pembuktian. Verifikasi desain (design verification) adalah pembuktian bahwa satu desain rakitan memenuhi standar, dilakukan sekali oleh pabrikan orisinal. Menurut PUIL 2020 5110.10.1 isinya mencakup konstruksi (kekuatan bahan, tingkat proteksi selungkup, jarak bebas dan jarak rambat, proteksi kejut, komponen, sirkit internal, terminal) dan kinerja (sifat dielektrik, kenaikan suhu, ketahanan hubung pendek, EMC, operasi mekanis), dengan data dan perhitungannya direkam dalam laporan verifikasi. Verifikasi rutin (routine verification) adalah pemeriksaan pada setiap rakitan untuk menemukan kesalahan bahan dan pengerjaan; 5110.11 mendaftar pemeriksaan tingkat proteksi, jarak, sirkit proteksi, komponen, sirkit internal, terminal, operasi mekanis, sifat dielektrik, serta pengawatan dan fungsi.

Klausul 5110.10.1 juga menutup celah perakit kecil: rakitan yang dibuat pihak lain dari sistem yang sudah diverifikasi tidak perlu mengulang verifikasi desain bila semua petunjuk pabrikan orisinal diikuti; perakit yang menambahkan susunan sendiri di luar cakupan itu dianggap pabrikan orisinal untuk susunan tersebut. Memasang VFD lebih besar, menambah kipas, atau melubangi selungkup termasuk perubahan seperti ini.

Kedua bagian seri itu kini edisi 2020, IEC 61439-1:2020 dan IEC 61439-2:2020. Edisi 2020 mencatat bahwa konverter daya, catu daya mode sakelar, UPS, dan penggerak kecepatan variabel diuji menurut standarnya sendiri tetapi dipasang di dalam rakitan menurut IEC 61439, dan memusatkan verifikasi kenaikan suhu pada arus pengenal kelompok sirkit yang terbebani.

Kondisi layanan: 40 °C adalah batas

PUIL 2020 5110.7.1.1.1 menetapkan kondisi normal PHB dalam ruang: suhu udara tidak melebihi 40 °C dengan rerata 24 jam tidak melebihi 35 °C. Kelembapan relatif paling tinggi 50 % pada 40 °C dan boleh lebih tinggi hanya pada suhu lebih rendah, misalnya 90 % pada 20 °C (5110.7.1.2.1). Batas kenaikan suhu rakitan (Tabel 6 IEC 61439-1) menurut 5110.9.2 berlaku untuk suhu udara rerata sampai 35 °C. Kondisi di luar itu, termasuk pengembunan luar biasa dan udara berpolusi uap atau partikel korosif, digolongkan kondisi layanan khusus (5110.7.2). IEC 60204-1 meminta perlengkapan mesin bekerja benar pada udara di luar selungkup antara 5 °C dan 40 °C.

Tabel 51A Bagian 5-51 memakai batas yang sama: AA5 (+5 sampai +40 °C) normal selama rerata 24 jam tidak melebihi 5 °C di bawah batas atas, dan ruang yang lebih panas masuk AA6 (+5 sampai +60 °C), yang memerlukan peralatan didesain khusus atau susunan yang sesuai. Rating komponen dibaca terhadap suhu ruang ditambah kenaikan suhu di dalam panel.

Anggaran panas: dari rugi daya ke suhu udara panel

Anggaran panas (heat budget) adalah daftar rugi daya setiap komponen pada keadaan terberat yang bertahan cukup lama, umumnya puluhan menit, untuk memanaskan panel. Rugi kontak, sekering, terminal, dan kabel sebanding dengan kuadrat arus: komponen yang dibebani 80 % arus pengenalnya melepas sekitar 64 % rugi pengenalnya. Rugi semikonduktor seperti SSR lebih mendekati sebanding dengan arus, sesuai model $V_\text{T}I$ di Bab 46, dan rugi VFD serta catu daya diambil dari lembar data pada titik kerjanya. Jumlah semuanya, rugi total $P_\text{v}$, harus dibuang dari selungkup.

Untuk selungkup tertutup, panas keluar melalui dinding:

$$P_\text{sel} = k \, A_\text{e} \, \Delta T \qquad \Delta T = \frac{P_\text{v}}{k \, A_\text{e}}$$

dengan $k$ koefisien perpindahan panas dinding ke udara (W/(m²·K)), $A_\text{e}$ luas permukaan efektif (m²), dan $\Delta T$ selisih suhu rata-rata udara dalam terhadap udara ruang (K). Nilai $k$ sekitar 5,5 untuk baja lembaran dicat, 4,5 untuk baja tahan karat, dan 3,5 untuk poliester berpenguat serat kaca (GRP), pada udara ruang yang tenang. Dinding yang menempel tembok atau berimpit dengan panel lain hampir tidak ikut melepas panas. Model ini memberi suhu rata-rata, padahal udara panas naik dan puncak panel lebih panas; IEC TR 60890 menghitung kenaikan di tengah tinggi dan di puncak selungkup dengan faktor permukaan menurut cara pemasangan.

IEC 61439-1 menerima tiga jalan verifikasi kenaikan suhu: pengujian, perbandingan dengan desain acuan yang sudah diuji, dan penilaian dengan perhitungan. Panduan verifikasi BEAMA untuk edisi 2020 membatasi perhitungan pada rakitan satu kompartemen sampai 630 A, atau sampai 1.600 A dengan IEC TR 60890 dan margin tambahan, komponen dibebani paling banyak 80 % arus termal udara bebasnya, dan sekat horizontal terbuka sekurangnya 50 %; rakitan berpendinginan aktif sampai 1.600 A boleh dihitung bila tidak ada sekat horizontal penghambat dan petunjuk pabrikan pendingin diikuti.

Bila rugi daya melebihi kemampuan dinding, udara ruang dialirkan dengan kipas, masuk di bawah dan keluar di atas. Hitungannya keseimbangan energi aliran udara, bukan metode IEC TR 60890 yang terutama untuk selungkup tanpa ventilasi paksa, dan pembuktiannya pengukuran:

$$\dot V = f \, \frac{P_\text{v} - k \, A_\text{e} \, \Delta T_\text{r}}{\Delta T} \qquad f = \frac{3\,600}{\rho \, c_p} = \frac{3\,600}{1{,}127 \times 1\,007} \approx 3{,}17$$

dengan $\dot V$ aliran udara (m³/h), $\Delta T$ kenaikan suhu dari lubang masuk ke lubang keluar dan $\Delta T_\text{r}$ kenaikan rata-rata untuk panas lewat dinding (K), serta $\rho$ (kg/m³) dan $c_p$ (J/(kg·K)) massa jenis dan kalor jenis udara masuk, di sini untuk 40 °C pada tekanan permukaan laut, sehingga $f$ dalam m³·K/(W·h); angka praktis 3,1 dipakai untuk permukaan laut dan dinaikkan di dataran tinggi. Udara keluar di puncak bersuhu $T_\text{ruang}+\Delta T$, sehingga batas suhu komponen teratas menentukan $\Delta T$ yang boleh dipakai.

Pilihan pendinginan di ruang laundry

Kipas berfilter murah, tetapi udara dalam panel tidak pernah lebih dingin dari udara ruang; pada ruang 40 °C kipas hanya membatasi kenaikan di atas 40 °C. Serat kain menyumbat filter dalam hitungan minggu, padahal kenaikan suhu berbanding terbalik dengan aliran: aliran separuh, kenaikan dua kali. Kipas juga menarik udara lembab dan uap kimia masuk. Karena itu kipas di ruang laundry memerlukan jadwal pembersihan filter, alarm suhu di puncak panel, dan data aliran dengan filter keluaran terpasang.

Penukar panas udara-udara menahan serat dan uap di luar sehingga IP dapat dipertahankan, tetapi kemampuannya dalam W/K dikalikan selisih suhu dalam dan luar, yang di ruang panas tinggal sedikit. Hanya pendinginan aktif, umumnya unit berkompresor, yang dapat membuat udara dalam lebih dingin dari ruang, dengan konsekuensi air kondensat dan daya tambahan. Lebih efektif lagi tidak memasukkan panas: VFD dengan heatsink menembus dinding belakang (pemasangan tembus) melepas sebagian besar rugi dayanya langsung ke ruang, asalkan bagian luarnya memenuhi IP ruang dan mudah dibersihkan. Panas itu tetap harus dikeluarkan ventilasi ruangan.

IP, pengembunan, dan bahan selungkup

Arti angka IP dan pemilihannya dari kode AD dan AE Tabel 51A ada di Bab 41 tentang data motor lanjutan. Untuk PHB, PUIL 2020 5110.8.2.2 meminta paling sedikit IP2X di dalam ruang dan IP23 di luar ruang, diverifikasi dengan uji menurut IEC 60529, dan kode IK untuk tumbukan mekanis mengikuti IEC 62262 (5110.8.2.1). Untuk panel mesin, IEC 60204-1 klausul 11 meminta paling sedikit IP22. Angka minimum itu untuk ruang kering; panel yang terkena percikan atau semprotan selang dipilih dari kode AD ruangnya.

IP berlaku untuk selungkup sebagaimana diverifikasi. Lubang bor, gland yang tidak sesuai kabel, kipas-filter ber-IP lebih rendah, atau pintu terbuka menurunkan perlindungan ke bagian terlemah, dan pemeriksaan IP adalah butir pertama verifikasi rutin. IP juga tidak mencakup pengembunan. Udara 40 °C berkelembapan relatif 60 % bertitik embun sekitar 30,8 °C, jadi panel yang menghirupnya siang hari berembun bila malamnya di bawah 31 °C. Penanganannya pemanas antikondensasi berhigrostat, lubang ventilasi berpenapis dan pembuangan air di titik terendah, serta kabel masuk dari bawah.

Bahan dipilih terhadap korosi, panas, dan cara pembersihan. PUIL 2020 5110.8.1.2 meminta proteksi korosi dengan bahan atau lapisan yang sesuai, dan Lampiran A.5110.1.9 meminta mur, baut, dan bagian logam penghantar berlapis logam antikarat. Baja dicat paling baik melepas panas, tetapi lapisan yang tergores cepat berkarat di ruang beruap klorin dan alkali; baja tahan karat tahan bahan kimia cuci tetapi $k$-nya lebih rendah; GRP tidak berkarat tetapi melepas panas paling sedikit, dan untuk luar ruang ketahanan UV-nya harus diverifikasi (5110.8.1.4). Tebal pelat bukan angka tetap: kekuatan bahan adalah butir verifikasi desain, dan selungkup kosong yang memenuhi IEC 62208 tidak perlu diuji ulang selama tidak dimodifikasi sehingga kinerjanya turun (5110.10.2).

Tata letak, ruang cadangan, dan akses

Tata letak mengikuti aliran udara: PLC, catu daya, dan relai elektronik di zona bawah dekat lubang masuk, komponen panas yang lebih tahan suhu di atasnya, dengan jarak bebas atas dan bawah sesuai lembar data. Buangan udara VFD tidak diarahkan ke komponen lain, dan saluran kabel (duct) tidak menutup jalur udara yang diandalkan perhitungan. Kabel masukan dan keluaran VFD serta kabel resistor rem dipisahkan dari kabel sinyal analog dan sensor: tidak berbagi saluran, bersilangan tegak lurus bila terpaksa, dan berjarak sekurangnya sesuai petunjuk pemasangan VFD. Pelat pasang logam tanpa cat menjadi bidang acuan; pelindung kabel dan penyaringan ada di Bab 69. PUIL 2020 5110.8.4.4 meminta gawai dipasang sehingga fungsinya tidak terganggu panas, emisi penyakelaran, getaran, dan medan elektromagnetik, dan sirkit sinyal elektronik dapat memerlukan pemisahan atau penskrinan.

Daya dan kendali dipisahkan secara fisik. Lampiran A.5110.1.5 meminta terminal kabel kendali terpisah dari terminal daya, dan A.5110.1.7 meminta bagian yang disuplai dari sumber berlainan terpisah sekurangnya 5 cm. Komponen dan terminal ditandai dengan kode referensi yang sama dengan diagram (5110.6.3, merujuk IEC 81346 dan IEC 61082-1). Pada panel mesin, klausul 11 IEC 60204-1 mengelompokkan terminal untuk sirkit daya, kendali mesin, dan kendali dari luar, dan hanya gawai pengoperasian, indikasi, pengukuran, dan pendinginan yang boleh dipasang di pintu.

Panel yang penuh saat serah terima kelak dimodifikasi dengan cara yang merusak verifikasinya. Ruang cadangan, baik pelat pasang, slot rel, maupun kapasitas pendinginan, ditetapkan dalam spesifikasi pemilik; persentasenya kesepakatan, bukan angka PUIL. Setiap komponen tambahan membawa rugi daya yang harus masuk anggaran panas. PUIL 2020 5110.8.4.5 meminta gawai penyetel dan pereset mudah dicapai dan terminal dapat diakses untuk pengawatan, pemeliharaan, dan penggantian; A.5110.1.3 meminta komponen yang dilayani saat bekerja dapat dioperasikan dari depan tanpa tangga. IEC 60204-1 meminta perlengkapan kendali dipasang untuk memudahkan operasi dan pemeliharaan.

Rel dan distribusi internal

Rel (busbar) dan konduktor internal dinilai terhadap udara di dalam panel, bukan udara ruang. PUIL 2020 Tabel B.5110.1 memberi arus operasi dan susut daya rel tembaga telanjang pada udara dalam PHB 55 °C dan suhu konduktor 70 °C, sesuai batas 70 °C di A.5110.13.3.2; misalnya $12\times2$ mm 70 A dan $20\times5$ mm 178 A untuk satu batang per fasa. Untuk suhu udara dalam lain, arus dikalikan faktor $k_4$ Tabel B.5110.2: 1,54 pada 40 °C, 1,35 pada 45 °C, 1,18 pada 50 °C, dan 0,77 pada 60 °C. Susut dayanya dihitung ulang dengan

$$P_\text{v} = \frac{I^2 \, k_3}{\kappa \, A} \left[ 1 + \alpha \left( T_\text{c} - 20 \right) \right]$$

dengan $P_\text{v}$ susut daya per meter per fasa (W/m), $I$ arus (A), $k_3$ faktor pemindahan arus dari tabel, $\kappa=56$ m/(Ω·mm²), $A$ luas penampang (mm²), $\alpha=0{,}004$ K⁻¹, dan $T_\text{c}$ suhu konduktor (°C).

Pada panel mesin, distribusi lebih sering berupa rel sisir dan kabel fleksibel, tetapi logikanya sama: konduktor dipilih terhadap suhu udara di posisinya, pengaman di hulu membatasi tegangan termal dan dinamis hubung pendeknya (5110.8.5.1), dan susut dayanya masuk anggaran panas. Lampiran A.5110.5.4 meminta pemanasan oleh arus pusar pada kerangka dan pipa feromagnetik dihindari; contohnya konduktor fasa arus bolak-balik yang menembus pelat baja sendiri-sendiri, bukan bersama dalam satu lubang.

Contoh kerja

Angka dalam contoh di bawah adalah angka latihan, kecuali disebut asalnya. Pengukuran suhu di dalam panel bertegangan hanya oleh personel kompeten dengan alat berkategori ukur sesuai dan APD.

Contoh 1: anggaran panas panel mesin cuci-peras di ruang 40 °C. Panel pembuka bab, selungkup baja dicat setinggi 800 mm, lebar 600 mm, dan dalam 300 mm, menempel dinding di ruang bersuhu siang 40 °C dan berisi VFD 11 kW untuk drum dan SSR tiga kutub untuk pemanas 12 kW dari contoh kerja Bab 46, yang heatsink-nya dirancang untuk udara 55 °C. Keadaan terberat diambil pemanasan penuh sambil VFD pada beban pengenal, anggapan konservatif karena drum berputar pelan saat memanaskan. Rugi SSR dan kontaktor dari Bab 46; berurutan, rugi VFD, filter EMC masukan, sekering VFD (3 W per kutub), SSR pada tegangan 10 % di atas nominal, sekering semikonduktor SSR, kontaktor hulu pemanas dan kontaktor utama ($3\times0{,}6$ W ditambah koil 2 W), catu daya 24 V DC 60 W berefisiensi 90 % ($60/0{,}9-60$), PLC dan modul I/O, delapan relai antarmuka (0,5 W), serta taksiran kabel, rel, dan terminal adalah

$$P_\text{v} = 300 + 15 + 9 + 85{,}7 + 9 + 3{,}8 + 3{,}8 + 6{,}7 + 12 + 4 + 10 = 459\ \text{W}$$

Dinding belakang dan alas tidak dihitung, sebuah penyederhanaan karena IEC TR 60890 memakai faktor permukaan:

$$A_\text{e} = 0{,}8 \times 0{,}6 + 0{,}6 \times 0{,}3 + 2 \times 0{,}8 \times 0{,}3 = 1{,}14\ \text{m}^2, \qquad k A_\text{e} = 5{,}5 \times 1{,}14 = 6{,}27\ \text{W/K}, \qquad \Delta T = \frac{459}{6{,}27} = 73\ \text{K}$$

Udara dalam rata-rata mendekati 113 °C, dan pada kenaikan 15 K dinding hanya membuang $6{,}27\times15=94$ W, sekitar seperlima kebutuhan.

Contoh 2: aliran kipas, filter kotor, dan VFD tembus dinding. Udara keluar di puncak panel Contoh 1 dibatasi 50 °C, jadi $\Delta T=10$ K, menyisakan 5 K terhadap dasar heatsink SSR dan kontaktor pemanas 55 °C di Bab 46 untuk filter yang mulai kotor dan hari yang lebih panas. Bila lembar data VFD membatasi udara masuk tanpa penurunan rating pada 40 °C, VFD dipasang di zona bawah dekat lubang masuk, dipasang tembus dinding, atau arusnya diturunkan menurut lembar data; trip suhu lebih di pembuka bab adalah tanda batas ini terlampaui. Dengan suku dinding disimpan sebagai cadangan, aliran kipas dari bawah adalah

$$\dot V = 3{,}17 \times \frac{459}{10} = 146\ \text{m}^3/\text{h}$$

Kipas dipilih dari kurva aliran terhadap tekanan dengan filter keluaran terpasang. Kipas-filter 150 m³/h dalam susunan itu memberi udara puncak 49,7 °C, tetapi bila serat menyumbat filter hingga aliran tinggal 75 m³/h udara puncak menjadi 59,4 °C, di atas dasar desain heatsink SSR:

$$\Delta T_{150} = 3{,}17 \times \frac{459}{150} = 9{,}7\ \text{K}, \qquad \Delta T_{75} = 3{,}17 \times \frac{459}{75} = 19{,}4\ \text{K}$$

Karena itu sensor suhu di puncak diberi ambang alarm di bawah 55 °C, misalnya 52 °C, dan interval pembersihan filter ditetapkan dari pengamatan minggu-minggu pertama. Bila VFD dipasang tembus dinding dan lembar datanya menyatakan 80 % rugi dayanya keluar lewat heatsink luar, rugi di dalam tinggal $459-300+60=219$ W dan kipas cukup $3{,}17\times219/10=69$ m³/h, walau seluruh 459 W tetap masuk ke ruang produksi. Mengganti kotak dengan baja tahan karat, yang ber-$k$ lebih rendah, justru membuat panel sedikit lebih panas. Perhitungan ini penilaian desain; buktinya pengukuran suhu udara puncak saat mesin menjalankan siklus terberat sampai suhunya stabil, dicatat pada lembar komisioning di Bab 74.

Contoh 3: rel distribusi pada suhu udara dalam yang berubah. Panel yang sama membagi suplai melalui rel tembaga $12\times2$ mm sepanjang 0,5 m per fasa. Arus per fasa, yaitu masukan VFD 22 A, pemanas 19,1 A pada tegangan 10 % di atas nominal (Bab 46), dan kendali 2 A, dijumlahkan aritmetis menjadi $22+19{,}1+2=43{,}1$ A; jumlah fasornya lebih kecil, jadi angka ini aman. Dari 70 A pada 55 °C (Tabel B.5110.1), kemampuan rel pada udara dalam 50 °C adalah $70\times1{,}18=82{,}6$ A dan pada 60 °C (filter tersumbat) $70\times0{,}77=53{,}9$ A, keduanya di atas 43,1 A. Dengan $k_3=1{,}00$, $A=23{,}5$ mm², dan $T_\text{c}$ diambil batas 70 °C:

$$P_\text{v} = \frac{43{,}1^2 \times 1{,}00}{56 \times 23{,}5} \times \left[ 1 + 0{,}004 \times 50 \right] = 1{,}69\ \text{W/m}$$

Tiga fasa sepanjang 0,5 m melepas sekitar 2,5 W, sudah tercakup taksiran Contoh 1. PUIL 2000 Tabel 6.6-1 memberi rel telanjang yang sama 100 A karena dasarnya udara sekitar 35 °C; memakainya untuk panel 60 °C melebihkan kemampuan hampir dua kali.

Contoh 4: rerata 24 jam ruang cuci hotel. Pencatat suhu di ruang cuci sebuah hotel menunjukkan 40 °C selama 10 jam siang, 37 °C selama 6 jam sore, dan 31 °C selama 8 jam malam ketika pengering masih bekerja.

$$T_\text{rerata} = \frac{10 \times 40 + 6 \times 37 + 8 \times 31}{24} = 36{,}25\ ^\circ\text{C}$$

Suhu puncaknya tidak melampaui 40 °C, tetapi reratanya melampaui 35 °C, sehingga ruang ini keluar dari kondisi normal 5110.7.1.1.1, termasuk kondisi layanan khusus 5110.7.2, dan dalam Tabel 51A masuk AA6. Spesifikasi panel menuliskan keadaan itu, dan batas kenaikan suhu yang berlaku untuk rerata sampai 35 °C tidak dipakai apa adanya.

Contoh 5: selungkup GRP di ruang pompa hotel. Panel pompa air bersih sebuah hotel berupa selungkup GRP setinggi 600 mm, lebar 400 mm, dan dalam 250 mm, menempel dinding di ruang pompa 35 °C. Komponen daya yang rugi pengenalnya 50 W bekerja pada 80 % arus pengenal, ditambah 8 W elektronik; luasnya depan, atas, dan dua sisi seperti Contoh 1:

$$P_\text{v} = 0{,}64 \times 50 + 8 = 40\ \text{W}, \qquad A_\text{e} = 0{,}24 + 0{,}10 + 0{,}30 = 0{,}64\ \text{m}^2$$ $$\Delta T_\text{GRP} = \frac{40}{3{,}5 \times 0{,}64} = 17{,}9\ \text{K}, \qquad \Delta T_\text{baja dicat} = \frac{40}{5{,}5 \times 0{,}64} = 11{,}4\ \text{K}$$

Rata-rata udara dalam menjadi 52,9 °C untuk GRP dan 46,4 °C untuk baja dicat, dan puncaknya lebih panas. Bila elektronik dibatasi 50 °C, GRP yang tidak berkarat di ruang pompa lembap memerlukan selungkup lebih besar atau rugi di dalam yang lebih kecil: bahan dipilih karena korosi, lalu anggaran panas menyesuaikan.

Contoh 6: VFD tambahan di panel laundry rumah sakit. Panel Contoh 1 dan 2, kini dipakai di laundry sebuah rumah sakit, akan ditambah VFD 2,2 kW untuk pompa sirkulasi dengan rugi 80 W, tanpa mengganti kipas-filter 150 m³/h.

$$\Delta T = 3{,}17 \times \frac{459 + 80}{150} = 11{,}4\ \text{K}$$

Udara puncak naik dari 49,7 °C ke 51,4 °C, tinggal 0,6 K di bawah ambang alarm 52 °C. Bila filter mulai kotor dan aliran tinggal 120 m³/h, kenaikannya 14,2 K dan puncaknya 54,2 °C; untuk tetap 10 K diperlukan $3{,}17\times539/10=171$ m³/h. Penambahan ini perubahan susunan menurut prinsip 5110.10.1, sehingga anggaran panas dan IP diperiksa ulang sebelum panel dipakai (Kondisi berhenti butir 4).

Kondisi berhenti

Bila salah satu keadaan berikut ditemukan, pekerjaan pada panel dihentikan dan keputusan lanjutannya diserahkan kepada personel kompeten yang ditugaskan atas panel itu.

1. Suhu udara puncak melampaui dasar desain komponen (dalam contoh 55 °C) atau alarm suhu aktif berulang. Mesin dihentikan, penyebab dicari (filter, kipas, rugi tambahan, suhu ruang), dan mesin tidak dijalankan dengan pintu panel dibuka sebagai "pendingin".
2. Pintu panel dibiarkan terbuka saat bertegangan. Ini menghilangkan perlindungan terhadap sentuhan, air, dan serat; mesin dihentikan dan pintu ditutup sebelum operasi.
3. Ditemukan air, embun, karat, atau serat menumpuk di dalam panel. Panel diisolasi dan diverifikasi bebas tegangan menurut Bab 2 · Keselamatan sebelum dibersihkan, dan resistansi isolasi diperiksa sebelum energisasi ulang, seperti uji pra-energi Bab 74.
4. Selungkup dimodifikasi (lubang, kipas, komponen tambahan) tanpa hitung ulang anggaran panas dan pemeriksaan IP. Panel tidak dioperasikan sampai keduanya diulang.
5. Ada bau hangus, perubahan warna rel, terminal, atau heatsink, atau isolasi kabel melunak. Suplai diputus dari hulu dan penyebab termal ditemukan sebelum komponen diganti. Pemeriksaan bertegangan hanya oleh personel kompeten dengan alat berkategori ukur sesuai dan APD; isolasi mengikuti Bab 2 · Keselamatan, dan aturan kerja aman lengkap ada di Bab 76.

Salah tafsir yang sering terjadi

Hubungan dengan bab lain

Bab ini membuktikan anggapan udara panel 55 °C yang dipakai Bab 46 untuk memilih kontaktor, SSR, dan heatsink, dan memakai Bab 41 (IP), Bab 56 (sirkit kendali), Bab 58 (kendali pemanas), dan Bab 52 (panel yang dapat diperiksa). Sesudahnya panel dirakit (Bab 72), dipasang (Bab 73), diuji (Bab 74), dan dipelihara (Bab 81).

Latihan dan pembahasan

Referensi