Система классификации степеней защиты оболочки электрооборудования

Часто при выборе оборудования даже профессионалы могут столкнуться с трудностями или сделать не самый лучший выбор, не подозревая об этом. Это происходит из-за того, что многие вопросы имеют неоднозначные ответы.

Это больная тема, потому что очень часто некоторых производителей отклоняют в участии конкурсов только из-за того, что в техническом задании проектный институт или непосредственно заказчики прописывают оборудования со степенью пылевлагозащиты IP 67 или 68.

Иногда даже случаются такие абсурдные ситуации, когда в том же помещении на отметке выше нуля у основного оборудования пылевлагозащита IP 44 а электроприводы требуют с защитой IP 67, 68. Конечно, всем хочется, чтобы оборудование, которое они будут эксплуатировать, было качественным и надежным, и поэтому выбирают с наивысшей защитой IP 67, 68.

Но далеко не всегда самая высокая степень защиты является залогом надежности, и иногда от этого страдает надежность или заказчики переплачивают за то, что в действительности им не нужно. Дело в том, что у электроприводов с защитой IP 67, 68 электродвигатели не имеют вентилятора и поэтому плохо охлаждаются. В результате они быстро нагреваются и в самый ответственный момент могут отказать.

Именно поэтому у этих электроприводов в электродвигателе обязательно имеется термозащита (термисторы РТС или термоконтакт). А у взрывозащищенных электроприводов тем более, потому что толщина стен корпусов еще толще, или изготовлены они из прочных материалов с более высокой плотностью, и соответственно теплопроводность стенки корпусаы значительно хуже. А срок службы электродвигателей напрямую зависит от температуры.

Ingress Protection Rating — система классификации степеней защиты оболочки электрооборудования от проникновения твердых предметов и воды в соответствии международным стандартом IEC 60529 (DIN 40050, ГОСТ 14254-96).

Таблица степеней защиты IP

Система классификации степени защиты на основе индексов IP

Влияние температуры на срок службы изоляции электродвигателей

Применяемые при изготовлении электрических машин материалы имеют определенную нагревостойкость, поэтому для любых режимов работы температура их частей не должна превышать некоторого предельно допустимого значения. Нагрев электрической машины обычно лимитируется допустимой температурой изоляционных материалов, которая в свою очередь устанавливается исходя из необходимого срока службы изоляции — примерно 10 лет. В электромашиностроеторых имеет определенную допустимую температуру нагрева. Небольшое превышение допустимой температуры, вообще говоря, не означает, что двигатель «сгорит», однако при этом происходит интенсивное старение изоляции обмоток и резкое сокращение срока эксплуатации машины, обусловленное потерей диэлектрической прочности изоляции. Температура изоляции обмоток определяется не только уровнем внутренних тепловыделений, но и температурой окружающей среды. Принято указывать уровень допустимых тепловых потерь в электрической машине в расчете на температуру окружающей среды, равную 40 °С, поэтому чаще оказывается удобным оперировать превышением температуры изоляции по отношению к температуре среды. Под допустимым тепловым режимом следует понимать такой режим, при котором срок службы изоляции будет не меньше заданного. В процессе эксплуатации двигателя идет непрерывный износ изоляции, связанный с ее нагреванием, и темп этого процесса определяется характером температурного режима. В тех случаях, когда двигатель работает при неизменной температуре изоляции, оценить скорость процесса старения изоляции или срок службы сравнительно несложно. Известны зависимости, связывающие срок службы изоляции данного класса — время, в течение которого сохраняются заданные

диэлектрические свойства, с определенным постоянным уровнем температуры в течение срока службы. Чаще всего зависимость срока службы от температуры Т(Q) аппроксимируется экспонентами вида:

Т = Reg(Q), (1.1)

где R — постоянный коэффициент; g(Q) — функция, определяемая классом изоляции. Нетрудно запомнить простое эмпирическое правило, гласящее, что срок службы изоляции уменьшается вдвое при увеличении рабочей температуры на 8—10 °С. Средняя скорость старения изоляции является удобным показателем, достаточно точно характеризующим температурный режим. Давайте вместе разберемся, в каких случаях это оправдано, а в каких нет. Например: если нужен электропривод, который должен работать под открытым небом или в помещениях, где есть вероятность попадания струи воды на оборудование, то IP 55 вполне достаточно. Такой электропривод полностью защищен от проникновения пыли и от струй воды, льющихся под давлением со всех направлений. А для электроприводов, используемых на атомных станциях, по требованиям НП-068-05 пункт 5.1.1., даже под оболочкой допускается использовать электроприводы с пылевлагозащитой IP 55. Высокая степень защиты IP 68 актуальна в тех случаях, когда в помещениях, где эти электроприводы стоят, есть вероятность затопления, например на кораблях или в колодцах.