Взрывоопасная зона диктует особые требования к любому электрооборудованию, и шкафы управления — не исключение. Внутри них находятся контакторы, реле, блоки питания и автоматика, которые при работе искрят, греются и могут создавать дугу. В обычных условиях это не страшно. В присутствии газа, пара или пыли — смертельно опасно.
Обычный шкаф в таких зонах применять нельзя. Взрывозащищенный шкаф управления проектируют и собирают так, чтобы исключить любую возможность воспламенения окружающей среды. Разберем, на что обращать внимание при выборе, чтобы не ошибиться.
Как устроен взрывозащищенный шкаф управления и где его применяют
Шкаф управления (ШУС) — это металлический корпус с установленными внутри коммутационными и управляющими элементами. Во взрывозащищенном исполнении он может быть выполнен в разных видах взрывозащиты: взрывонепроницаемая оболочка (Ex d), повышенная надежность (Ex e), продувка под давлением (Ex p) или их комбинации. Внутри такого шкафа могут находиться пускатели, автоматические выключатели, контроллеры, блоки питания, устройства защиты и сигнализации.
Такие шкафы применяют на нефтеперерабатывающих заводах, газовых промыслах, химических производствах, лакокрасочных цехах и других объектах, где в воздухе могут присутствовать горючие вещества. В зависимости от категории взрывоопасной зоны (0,1,2) и вида среды (газ или пыль) подбирают соответствующий уровень и вид защиты.
При выборе учитывают следующие параметры и условия:
- Класс взрывоопасной зоны. Для зоны 1 нужен один уровень защиты, для зоны 2 допустим более простой. Ошибка здесь — грубое нарушение.
- Вид и категория взрывоопасной смеси. IIB для большинства промышленных газов, IIC для водорода и ацетилена, IIIC для пылевых сред.
- Температурный класс (T1–T6). Максимальная температура поверхности шкафа не должна достигать температуры самовоспламенения окружающей среды.
- Степень защиты IP. Для наружной установки нужен IP65–IP66, для помещения может быть достаточно IP54.
- Климатическое исполнение. У1 для умеренного климата, ХЛ1 для холодного (до -60°C).
Все эти параметры зашиты в маркировку взрывобезопасного электрооборудования, которая наносится на корпус. Перед покупкой ее обязательно сверяют с условиями на объекте.
Ключевые характеристики и виды исполнения шкафов ШУС
Шкафы управления и сигнализации (ШУС) выпускают в разных исполнениях, которые отличаются по нескольким параметрам:
- Материал корпуса. Чаще всего используют листовую сталь с антикоррозионным покрытием или нержавеющую сталь. Алюминиевые сплавы применяют для конструкций, где не нужна высокая механическая прочность.
- Способ монтажа. Шкафы бывают навесные (крепятся на стену или опору) и напольные (устанавливаются на фундамент). Для стесненных условий выбирают навесные, для тяжелого оборудования — напольные.
- Вид взрывозащиты. Ex d (взрывонепроницаемая оболочка) — для шкафов, где внутри могут быть искрящие элементы (контакторы, реле). Ex e (повышенная надежность) — для клеммных коробок и шкафов без искрящих элементов. Ex p (продувка под давлением) — для шкафов с компьютерной и аналитической техникой, которые нельзя герметизировать полностью.
- Наличие смотрового окна. Для визуального контроля показаний приборов без открывания крышки. Окно должно быть из взрывобезопасного стекла с защитной сеткой.
- Комплектация. Шкаф может поставляться пустым (только корпус) или собранным с клеммами, автоматами, реле, контроллером. Заказ под ключ избавляет от монтажа на месте, но требует точного технического задания.
Важный нюанс: даже в сертифицированном шкафу важно расположение внутренних элементов. Нагревающиеся компоненты монтируют так, чтобы их температура не превышала допустимую для данного вида взрывозащиты. А искрящие детали заключают в отдельные взрывонепроницаемые блоки.
Ошибки при выборе и монтаже, которые аннулируют защиту
Купить взрывозащищенный шкаф — только половина дела. Вторая половина — правильно его установить и подключить. Даже малейшее отклонение от инструкции производителя делает защиту недействительной, а шкаф — таким же опасным, как и обычный. Чаще всего при монтаже встречаются следующие ошибки:
- Несоответствие зоне установки. Шкаф с маркировкой для зоны 2 смонтировали в зоне 1. Это грубейшее нарушение, которое видит любой инспектор.
- Неправильная затяжка вводов и фланцев. Для Ex d критичны моменты затяжки. Слабый момент — появится зазор, через который пламя вырвется наружу. Чрезмерный — деформация и трещины в корпусе.
- Повреждение покрытий и уплотнителей. Царапины, сколы краски, порванные резиновые прокладки нарушают герметичность и взрывонепроницаемость.
- Использование несертифицированных компонентов. Замена штатной лампы в светильнике на дешевый аналог или установка обычного автомата вместо взрывозащищенного.
- Нарушение заземления. Отсутствие или плохой контакт заземления. Статическое электричество накапливается и в какой-то момент дает искру.
- Прокладка кабелей с нарушением. Силовые и искробезопасные цепи в одном лотке без разделения — наводятся помехи, и Ex i перестает работать.
Взрывозащищенный шкаф управления — не та покупка, где стоит экономить или искать компромиссы. Ошибка в выборе типа корпуса, вида взрывозащиты или температурного класса может свести на нет все усилия по безопасности производства. А ошибка при монтаже — аннулировать сертификацию и сделать дорогое оборудование бесполезным.
