Методика выбора степени защиты
Для выбора требуемой степени защиты оболочки ЭТИ необходимо знать следующие условия эксплуатации:
- надо ли защитить персонал от случайного соприкосновения с внутренними опасными частями ЭТИ;
- надо ли обеспечить защиту ЭТИ от проникновения внутрь оболочки пыли или твердых частиц;
- надо ли обеспечить защиту ЭТИ от проникновения внутрь оболочки струй воды (или иной жидкости) или мелких капель воды или жидкости (аэрозолей).
Таблица 1
Рекомендации по выбору защиты ЭТИ от проникновения
внутрь оболочки пыли и посторонних твёрдых тел
| Допустимое применение ЭТИ (условия эксплуатации ЭТИ) | Вид защиты | Первая цифра IP |
| В специальных дополнительных корпусах. | Защиты нет (не требуется). | |
| Закрытые помещения (доступ в которые разрешаются только уполномоченным и обученным лицам). | Защита от твёрдых тел размером ≥ 50 мм. Защита от прикосновения тыльной стороной руки к опасным частям. | |
| Обычные помещения с наличием только крупных частиц; осаждение пыли в основном на вертикальных стенках. | Защита от твёрдых тел размером ≥ 12,5 мм. Защита от проникновения внутрь оболочки пальцев (или предметов длиной более 80 мм) — должен остаться достаточный зазор. | |
| Обычные помещения; осаждение пыли возможно на вертикальных частях или на недоступных горизонтальных плоскостях. | Защита от твёрдых тел размером ≥ 2,5 мм. Защита от проникновения внутрь оболочки инструментом, проволокой и т.п. (есть достаточный зазор). | |
| Обычные помещения; осаждение пыли возможно даже на недоступных плоскостях. | Защита от твёрдых тел размером ≥ 1,0 мм. Защита от проникновения тонкой проволокой. | |
| Изредка пыльные помещения | Частичная защита от пыли. Защита от проникновения тонкой проволокой. | |
| Постоянно пыльные помещения | Полная защита от пыли. Доступ исключен даже очень тонкой проволокой |
Таблица 2.
Рекомендации по выбору защиты ЭТИ от возможного
проникновения внутрь оболочки воды и аэрозолей
| Допустимое применение ЭТИ (условия эксплуатации ЭТИ) | Вид защиты | Вторая цифра IP |
| В сухих помещениях. | Защиты нет | |
| Во влажных помещениях с устройством в заданном вертикальном положении. | Защита от капель конденсата, падающих вертикально. | |
| Во влажных помещениях с устройством не строго в вертикальном положении. | Защита от капель, падающих под углом до 15 градусов (оболочка отклонена на угол до 15°). | |
| Места, подвергающиеся воздействию дождя, но не струй воды снизу | Защита от капель, падающих (в виде брызг) под углом до 60 градусов. | |
| Места, подвергающиеся воздействию дождя и струй (например, станция с прохождением транспортных средств) | Защита от брызг, падающих под любым углом в любом направлении. | |
| Места, подвергающиеся мойке струями воды средней мощности | Защита от струй, падающих на оболочку под любым углом с любого направления. | |
| Места, подвергающиеся энергичной мойке и штормам (пирсы) | Защита от динамического воздействия потоков воды (морская волна); от сильных водяных струй, направляемых на оболочку с любого направления. | |
| Временно затопляемые места или надолго оказывающиеся под снегом | Защита от попадания воды при временном погружении на определённую глубину и время. Исключено проникновение воды внутрь оболочки в количестве, вызывающем вредное воздействие, при ее погружении на короткое время при стандартизованных условиях по давлению и длительности. | |
| Подводная функциональность | Защита от воды при неограниченном времени погружения на определённую глубину в воду при условиях, более жестких, чем условия для цифры 7. |
Все пожароопасные зоны помещения в соответствии с правилами устройства электроустановок (ПУЭ) [ 5 ] по степени пожарной опасности разделены на 4 класса (табл. 3). 
Таблица 3
Классификация пожароопасных зон по ПУЭ
| Классы зон | Характеристика зон |
| П-I | Зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61 °С (например, минеральные масла). |
| П-II | Зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются пыль или волокна, с нижними концентрационными пределами воспламенения более 65 г/м3, способные переходить во взвешенное состояние (например, деревообделочные цехи). |
| П-IIа | Зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются твердые или волокнистые горючие вещества (дерево, ткани и т.п.), не способные переходить во взвешенное состояние. |
| П-III | Зоны, расположенные вне помещения (т.е. это наружные установки), в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61º С , а также твердые горючие вещества. |
При выполнении настоящего практического задания условия эксплуатации ЭТИ, которые необходимо обеспечить с помощью оболочки, задаются студенту в варианте.
В качестве ЭТИ по варианту заданы (смотреть таблицу вариантов):
1) прибор или иное оборудование (ЭТИ-1);
2) светильник общего освещения или переносной светильник (ЭТИ-2).
При установке оборудования в сухом помещении допустимо любое исполнение оборудования. Это позволяет, применяя оборудование с минимальной защитой как сэкономить в стоимости, так и сократить эксплуатационные расходы.
Напротив, в сырых или пыльных помещениях (а сырость или пыль, как правило, характерны для многих производств) экономично применение более дорогого (защищенного) оборудования. Экономический эффект проявится при длительной эксплуатации за счет удлинения межремонтного цикла.
Для выбора необходимой степени защиты для ЭТИ-1 сначала следует использовать рекомендации, приведенные в таблицах 1, 2, а затем (для уточнения степени защиты) — рекомендации, приведенные в таблице 4.
Таблица 4 составлена на основании практических рекомендаций и требований к оболочкам для различного оборудования, которые приведены в различных ГОСТах [ 2-4 и др.]. В них изложены основные требования по безопасной эксплуатации конкретного оборудования (станок, пресс, прибор и т.п.).
В рекомендуемых степенях защиты ЭТИ, которые приведены в таблице 4, учтено, что некоторое оборудование может выделять во время работы большое количество тепла, поэтому в оболочке надо предусматривать отверстия для выхода из ЭТИ нагретого воздуха, причем размер отверстий может быть больше, чем это рекомендуется в таблице 1. С целью исключения при этом травмирования персонала, отверстия следует закрывать с помощью сетки или тканевых фильтров. Возможен обдув ЭТИ-1 струей чистого воздуха. Такая информация также указана в таблице 4.
Для выбора необходимой степени защиты для ЭТИ-2 надо учитывать, в каком классе пожароопасной зоны по ПУЭ будет эксплуатироваться светильник. При выборе степени защиты светильника при его эксплуатации в пожароопасной зоне (класс зоны задан по варианту).
Сначала следует руководствоваться данными, приведенными в таблицах 3 и 5, зная заданный по варианту класс зоны по ПУЭ.
Таблица 5
Минимально допустимые степени защиты светильников
в зависимости от класса пожароопасной зоны
| Источники света, устанавливаемые в светильниках | Минимальная степень защиты светильников для пожароопасной зоны класса | |||
| П – I | П – II | П – II a | П – III | |
| Лампы накаливания | IP5X | IP5X | IP2X | IP23 |
| Ламп ДРЛ | IP5X | IP5X | IP2X | IP23 |
| Люминесцентные лампы | IP5X | IP5X | IP2X | IP23 |
| Переносные светильники с лампами накаливания | не менее IP54 | не менее IP54 | IP3Х | не менее IP54 |
Примечание.Реальная степень защиты светильников с помощью оболочки может быть выше указанной в таблице и зависит от условий эксплуатации, заданной по варианту.
Потом выбранную из таблицы 5 минимальную степень защиты оболочки следует уточнить, используя рекомендации в таблицах 1, 2 и 6, т.е. вместо значения Х необходимо поставить конкретную цифру, используя заданное по варианту требование по защите от проникновения влаги внутрь светильника.
Таблица 4
Рекомендации по более точному выбору степени защиты ЭТИ-1
(на основании данных в ГОСТ 12.2.009-99, ГОСТ 12.2.007-75, ГОСТ 12.2.072-98, ГОСТ 21021-00 и др.)
| № п/п | ЭТИ-1, подлежащее защите с помощью оболочки | Условия эксплуатации ЭТИ-1 и указания по защитному исполнению | Степень защиты IP (рекомендуемая) |
| Машины электрические вращающиеся. | Эксплуатация в обычных помещениях с наличием только крупных частиц; осаждение пыли в основном на вертикальных стенках. Оборудование выделяет большое количество тепла, требует искусственного охлаждения. Проектируется закрытого исполнения, может быть с обдувом и без него. | IP23 | |
| Аппараты управления (путевые выключатели, кнопки управления, кнопочные станции, электромагниты). | Установлены на станках, прессах, роботах и другом оборудовании. Аппараты не требует дополнительного охлаждения. Предусмотрена частичная защита от пыли и защита от брызг, падающих под любым углом. Возможна эксплуатация в помещениях с химически активными парами или газами, т.к. обеспечена частичная защита от попадания капель жидкостей внутрь оболочки. | IP54 (c уплотнением, не вентилируемые) | |
| Пульты управления, расположенные непосредственно на оборудовании с ЧПУ (на станках, прессах, роботах и др.). | Эксплуатация в частично пыльных помещениях. Обеспечена защита от возможного попадания внутрь пультов СОЖ, масла, пыли, очень мелкой стружки и т.п. через небольшие зазоры между толкателями (валиками элементов управления и их корпусами). | IP54 | |
| Пульты управления, распложенные непосредственно на оборудовании без ЧПУ. | Возможна эксплуатация в помещениях, где осаждение пыли возможно даже на недоступных плоскостях. Защита от твёрдых тел размером более 1,0 мм. Исключается попадание в пульты СОЖ, масла, небольшого количества пыли, более крупной стружки и т.п. Защита от брызг, падающих под любым углом. | IP44 | |
| Шкафы, ниши, ящики металлические (в них размещена электрическая аппаратура, в том числе УЧПУ) и пульты управления. | Встраиваемые в шкафы ЭТИ выделяют тепло, но для их охлаждения достаточно иметь охлаждение через отверстия (перфорация, прорези, жалюзи). На вентиляционных отверстиях (или жалюзи) установлены фильтры, предотвращающие попадание пыли внутрь ЭТИ. Все уплотнители стойкие к вредному действию окружающей среды (СОЖ, масло, пыль, электролиты и др.). | IP33 | |
| Элемент устройства для контактной сварки. | При условии, что данное устройство (ЭТИ) закрыто другой защитной оболочкой с более высокой степенью защиты. Доступ к данному ЭТИ разрешен только во время ремонта уполномоченным и обученным лицам. | IP10 | |
| Элементы устройства для дуговой сварки (источник тока, шкаф управления и т.д.). | Для работы в закрытых помещениях, где требуется только защита от капель конденсата, падающих вертикально. При условии, что данное устройство (ЭТИ) закрыто другой защитной оболочкой с более высокой степенью защиты. Доступ к данному ЭТИ разрешен только во время ремонта уполномоченным и обученным лицам. | IP11 | |
| Трансформаторы, расположенные отдельно от других ЭТИ (т.е. не встроены в другие ЭТИ). | Для эксплуатации в сухих помещениях с наличием только крупных частиц; осаждение пыли в основном на вертикальных стенках. По условию работы не могут попасть внутрь оболочки твёрдые тела размером ≥ 12,5 мм. | IP20 | |
| Система контроля телеметрическая (СКТ). | СКТ состоит из базового блока, монтируемого на панель приборов, и передающих модулей (ПМ), которые устанавливаются на колесах автомобиля. Предназначена для автоматического контроля давления в шинах автомобиля. Обеспечивает надежную защиту передающих модулей при любых условиях эксплуатации (пыль, грязь, влага, вибрации). | IP 67 | |
| 9. | Монитор промышленный. | Размер 19”. Для работы в составе систем автоматического контроля, диагностики, регулирования и управления технологическими процессами. Сухое помещение, но возможно осаждение пыли на недоступных горизонтальных плоскостях. | IP 30 (по передней панели) |
| Пускатели электромагнитные | Степень защиты зависит от условий эксплуатации:
| IP00 IP54 | |
| Контроллер весовой в промышленном исполнении многофункциональный | Предназначен для использования в электронных тензометрических весах, в весоизмерительных устройствах типа многокомпонентных дозаторов, автоматизированных линий с функцией дозирования и др. Весы и весоизмерительные устройства должны работать исправно как в сухих и непыльных помещениях, так в пыльных и влажных, причем брызги могут падать на ЭТИ во всех направлениях. | IP55 | |
| Дефектоскоп электроискровой | Предназначен для контроля сплошности полимерных, эпоксидных, эмалевых и битумных изоляционных покрытий магистральных трубопроводов в процессе их строительства (укладки и ремонта). Контроль сплошности проводится с сухой поверхностью покрытия (достаточно лишь защиты от капель конденсата, падающих вертикально). Запыленность на магистрали возможна периодически, но может быть и очень высокой. Наибольшей защиты требует БУК (блок управления и контроля). | IP51 | |
| Реле промежуточные | Реле предназначены для передачи команд управления исполнительным элементам путем коммутации их электрических цепей своими переключающими контактами. Для эксплуатации в сухих помещениях, но таких, что осаждение пыли возможно даже на недоступных плоскостях. Предусмотрена защита от попадания внутрь реле твёрдых тел размером более 1,0 мм. | IP40 | |
| Автоматические выключатели. | Степень защиты зависит от условий эксплуатации:
| IP20 IP54 | |
| Ящики силовые (рубильники). | Предназначены для нечастых включений и отключений силовых электрических цепей напряжением 380 В переменного тока частотой 50 Гц и для защиты от тока перегрузки и токов короткого замыкания. Режим работы - продолжительный. Надежная эксплуатация в пыльных и влажных помещениях. Предусмотрена частичная защита от проникновения очень мелкой пыли и надежная защита от длинных тонких предметов. | IP 54 | |
| Устройства числового программного управления (УЧПУ) | Для металлообрабатывающего, деревообрабатывающего, литейного оборудования и на устройства программного управления (УПУ) промышленными роботами. Выделение тепла при работе небольшое. Защита, обеспечиваемая оболочкой УЧПУ, исключает попадание мелких капель влаги и струй, падающих под любым углом, а также надежную частичную защиту от пыли. | Степень защиты со стороны пульта управления должна быть не ниже IР54. | |
| Процессорный модуль для работы в системе автоматизированного управления (САУ). | Модуль обеспечивает связь с управляющим компьютером и обслуживание периферийных модулей САУ. Эксплуатация в сухом, непыльном помещении. Оболочка модуля находится внутри другой защитной оболочки. Периодический доступ разрешен хорошо обученному персоналу. | IP20 | |
| Электродвигатели (ЭД) трехфазные асинхронные с короткозамкнутым ротором | Для привода механизмов основного применения в условиях умеренного климата (У) для продолжительной работы (S). Степень защиты оболочкой зависит не только от влажности и запыленности в помещении, но и от количества выделяемого тепла:
| IP20 IP23 (защищенного исполнения, продуваемые воздухом) IP44 (закрытые, могут быть обдуваемые снаружи) IP54 (пылезащищенное исполнение). Возможна защита не ниже IP43, но при этом изоляция рассчитана на действие сырости и пыли. | |
| Блоки предохранительные. | Предназначены для нечастых включений и отключений силовых электрических цепей без нагрузки напряжением до 1000 В переменного тока частотой 50 Гц и для защиты цепей от токов перегрузки и токов короткого замыкания. Установлены в устройствах распределения электрической энергии, в том числе в низковольтных комплектных устройствах (в щитах, сборках, шкафах и т. п.), т.е. внутри других защитных оболочек, которые сами обеспечивают защиту от прикосновения, пыли и влаги. | IP 00 (основная защита блоков) IP 41 (защита со стороны управляющего элемента) | |
| Монитор на жидкокристаллической матрице | Возможна установка в панели пультовых. Достаточно естественного охлаждения. Необходима защита от возможных периодических брызг, падающих под любым углом. Защита от пыли зависит от условий эксплуатации. | Степень защиты с лицевой стороны IP Х4 | |
| Устройство контроля скорости (УКС) | Прибор предназначен для контроля аварийного снижения скорости движения (проскальзывания) на ведущем валу ленточных и скребковых транспортеров, конвейеров, валов, барабанов и т.п. Датчик устанавливается вне взрывоопасных зон помещений и наружных установок Помещения пожароопасные, пыльные. Возможно попадание брызг, падающих под любым углом. Система электропитания требует принудительного охлаждения. Для этого внутрь шкафов установлены вентиляторы, а на жалюзи могут быть установлены фильтры для предотвращения попадания внутрь оболочек (корпусов) пыли. | IP54 (оболочка для датчика и преобразователя) | |
| ПЭВМ (промышленного назначения) | Для работы в составе автоматизированных производств в сухих помещениях. При работе не исключено осаждение пыли даже на недоступных плоскостях. Необходима защита от твёрдых тел размером ≥ 1,0 мм | IP40 | |
| ПЭВМ (для работы в офисах, учебных заведениях и т.п.) | Помещения сухие (попадание капель воды исключено); не пыльные (но пыль в небольшом количестве может осесть на недоступных горизонтальных плоскостях). ПЭВМ при работе не выделяют большого количества тепла. Достаточно естественного охлаждения через отверстия. Необходима защита от случайного попадания внутрь ЭТИ твёрдых тел размером ≥ 2,5 мм. | IP30 | |
| Переносной электрифицированный инструмент. | Эксплуатация как в сухих и не пыльных помещениях, так и во влажных и с периодической запыленностью. Выделение тепла при работе незначительно. Необходима защита от случайного проникновения даже тонкой проволоки внутрь оболочки ЭТИ | Не ниже IP44 | |
| Электротехнические шкафы. (корпуса комплектуются панелями с DIN-рейками, монтажными платами различных размеров). | Для систем электроснабжения, систем автоматизации и управления технологическими процессами с возможностью установки в них программно-аппаратных комплексов. Выделение тепла при работе незначительно. Обеспечивают надежную защиту от капель влаги, от пыли и от случайного проникновения даже тонкой проволоки внутрь оболочки ЭТИ | Не ниже IP54 |
Таблица 6