Îñâåòèòåëüíîå îáîðóäîâàíèå: êàê âûáðàòü, êàê óñòàíîâèòü
01.03.2024
 äàííîé ñòàòüå ðàññìîòðåíû âîïðîñû ïðèìåíåíèÿ óñòðîéñòâ è ùèòêîâ çàùèòû îò èìïóëüñíûõ ïåðåíàïðÿæåíèé ÓÇÈÏ (ÙÇÈÏ) â óñëîâèÿõ ýêñòðåìàëüíûõ òåìïåðàòóðíûõ íàãðóçîê íà ðàçëè÷íûõ ïðîèçâîäñòâåííûõ îáúåêòàõ. Íàïîìíèì, ÷òî ñîãëàñíî ÃÎÑÒ IEC 61643-11-2013 äîïóñòèìûå óñëîâèÿ ýêñïëóàòàöèè ÓÇÈÏ â íîðìàëüíîì äèàïàçîíå ñîñòàâëÿþò îò ìèíóñ 5 äî ïëþñ 40 °Ñ ïðè îòíîñèòåëüíîé âëàæíîñòè îò 5 äî 90 %. Äàííûé äèàïàçîí ðàñïðîñòðàíÿåòñÿ íà ÓÇÈÏ äëÿ âíóòðåííåé óñòàíîâêè â çàùèù¸ííûõ îò ïîãîäíûõ óñëîâèé ìåñòàõ áåç êîíòðîëÿ òåìïåðàòóðû è âëàæíîñòè.
Ðàñøèðåííûé äèàïàçîí òåìïåðàòóð ñîñòàâëÿåò îò ìèíóñ 40 äî ïëþñ 70 °Ñ ïðè îòíîñèòåëüíîé âëàæíîñòè îò 5 äî 100 %. Ýòîò äèàïàçîí ðàñïðîñòðàíÿåòñÿ íà ÓÇÈÏ äëÿ íàðóæíîãî ïðèìåíåíèÿ â íåçàùèù¸ííûõ îò ïîãîäíûõ óñëîâèé ìåñòàõ.
Ïî ñïîñîáó ðàçìåùåíèÿ ðàçëè÷àþò ÓÇÈÏ âíóòðåííåé óñòàíîâêè, ïðåäíàçíà÷åííûå äëÿ óñòàíîâêè â îáîëî÷êå è/èëè âíóòðè çäàíèé èëè ïîä íàâåñàìè.
ÓÇÈÏ, ïðåäíàçíà÷åííûå äëÿ ïðèìåíåíèÿ áåç îáîëî÷åê, âíå çäàíèé è íàâåñîâ (íàïðèìåð, â íèçêîâîëüòíûõ âîçäóøíûõ ëèíèÿõ ýëåêòðîïåðåäà÷) ñ÷èòàþò ïðåäíàçíà÷åííûìè äëÿ íàðóæíîé óñòàíîâêè.
ÓÇÈÏ â íèçêîâîëüòíûõ ðàñïðåäåëèòåëüíûõ ñèñòåìàõ ïðîèçâîäñòâà ÀÎ «Õàêåëü» ÿâëÿþòñÿ â îñíîâíîì ÓÇÈÏ âíóòðåííåé óñòàíîâêè. Îãðàíè÷èòåëè ïåðåíàïðÿæåíèé êëàññà II äëÿ âîçäóøíûõ ëèíèé ñåðèè SPB, ðàçäåëèòåëüíûå ðàçðÿäíèêè ñåðèé ÃÑÐ è HGS, à òàê æå óñòðîéñòâà ÃÈÊ äëÿ çàùèòû ïîëåâîãî îáîðóäîâàíèÿ îòíîñÿòñÿ ê ÓÇÈÏ äëÿ âíåøíåé óñòàíîâêè.
Äëÿ ðàçìåùåíèÿ ÓÇÈÏ íà îòêðûòîì âîçäóõå, ãäå îí ïîìèìî êîëåáàíèé òåìïåðàòóð ïîäâåðæåí îáðàçîâàíèþ èíåÿ, ðîñû, âîçäåéñòâèþ ïûëè, ñíåãà, ñîëíå÷íîé ðàäèàöèè, â åãî êîíñòðóêöèè íåîáõîäèìî ïðåäóñìîòðåòü öåëûé êîìïëåêñ ìåð, êîòîðûå íåèçáåæíî âåäóò ê óäîðîæàíèþ – çàëèâêó êîìïàóíäîì, çàùèòó îò êîððîçèè, óñèëåííóþ èçîëÿöèþ è òä. Ïî ýòîé ïðè÷èíå íîìåíêëàòóðà «âñåïîãîäíûõ» ÓÇÈÏ êðàéíå îãðàíè÷åíà. ÓÇÈÏ âíóòðåííåãî èñïîëíåíèÿ ìîæåò ïîäõîäèòü ïî ñâîèì çàùèòíûì ñâîéñòâàì, íî íå èìåòü «âñåïîãîäíûõ» àíàëîãîâ äëÿ ðàáîòû â óñëîâèÿõ ïîâûøåííûõ òåìïåðàòóðû è âëàæíîñòè, íà îòêðûòîì âîçäóõå, âî âçðûâîîïàñíûõ çîíàõ.
Ñíÿòü ïðîáëåìó óñòàíîâêè ÓÇÈÏ ïîìîãàþò ðàçëè÷íûå îáîëî÷êè – øêàôû, êîðîáêè, êîæóõè. Ïðåèìóùåñòâà äàííîãî ðåøåíèÿ î÷åâèäíû: îáîëî÷êè ñïîñîáíû îáåñïå÷èòü çàùèòó ãðóïïû ÓÇÈÏ, îáîëî÷êà íå ñâÿçàíà ñ ÓÇÈÏ, è ïðè åãî ïîâðåæäåíèè ñîõðàíÿåò ñâîè ñâîéñòâà; îáîëî÷êà ïîçâîëÿåò ïîìåñòèòü äîïîëíèòåëüíîå îáîðóäîâàíèå ñîâìåñòíî ñ ÓÇÈÏ äëÿ ïîëó÷åíèÿ êîìïëåêòíîãî ùèòêà çàùèòû ÙÇÈÏ ñ ôóíêöèåé çàùèòû îò ïåðåíàïðÿæåíèé, ââîäà è ðàñïðåäåëåíèÿ ýëåêòðîýíåðãèè, óïðàâëåíèÿ îñâåùåíèåì è ò.ä.
ÙÇÈÏ ðàçëè÷íîãî èñïîëíåíèÿ íàìíîãî âûãîäíåé, è ïîçâîëÿþò ðåøèòü çàäà÷è ïî ðàçìåùåíèþ ñòàíäàðòíûõ ÓÇÈÏ ôàêòè÷åñêè â ëþáûõ óñëîâèÿõ. Ïðè ýòîì èçãîòîâèòåëü ÀÎ «Õàêåëü Ðîñ» èñïîëüçóåò ñïåöèàëüíûå êîíñòðóêöèè ÙÇÈÏ, äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ýêñïëóàòàöèè ÓÇÈÏ â æåñòêîé îáñòàíîâêå.
Ðèñóíîê 1 — Ðàçëè÷íûå èñïîëíåíèÿ ÙÇÈÏ
ÙÇÈÏ® ÀÎ «Õàêåëü» ÒÓ 3434-001-79740390-2007 ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ çàùèòû ýëåêòðîóñòàíîâîê îò âîçäåéñòâèÿ îïàñíûõ ïåðåíàïðÿæåíèé, âûçâàííûõ ïðÿìûìè óäàðàìè ìîëíèé â ñèñòåìó âíåøíåé ìîëíèåçàùèòû îáúåêòà èëè ëèíèè ýëåêòðîïåðåäà÷, íàâîäêàìè îò óäàëåííûõ ðàçðÿäîâ ìîëíèé è êîììóòàöèîííûìè ïîìåõàìè.
ÙÇÈÏ® èìåþò ñëåäóþùèå ñåðòèôèêàòû:
Òåõíîëîãèÿ çàùèòû ýëåêòðîîáîðóäîâàíèÿ îò âîçäåéñòâèÿ èìïóëüñíûõ ïåðåíàïðÿæåíèé ñ ïîìîùüþ îòäåëüíûõ ðàñïðåäåëèòåëüíûõ ùèòîâ ñ óñòàíîâëåííûìè ÓÇÈÏ áûëà îñâîåíà è óñîâåðøåíñòâîâàíà ñïåöèàëèñòàìè ÀÎ «Õàêåëü» â ðåçóëüòàòå èçó÷åíèÿ íîðìàòèâíûõ äîêóìåíòîâ â îáëàñòè ýíåðãåòèêè è ñâÿçè, àíàëèçà ïðîäóêöèè çàðóáåæíûõ êîìïàíèé, îïûòà ðàáîòû ñ ïðîåêòíûìè è ýêñïëóàòàöèîííûìè îðãàíèçàöèÿìè.
Ìîíòàæ ÓÇÈÏ â øêàôó ÙÇÈÏ — ýòî åùå íå ãàðàíòèðîâàííàÿ çàùèòà îò âîçäåéñòâèÿ ÂÂÔ, ïðè ýòîì àêòóàëüíîé îñòàåòñÿ çàäà÷à îïðåäåëåíèÿ òåìïåðàòóðíîãî ðåæèìà âíóòðè îáîëî÷êè â èíòåðâàëå âîçìîæíûõ çíà÷åíèé òåìïåðàòóðû ýêñïëóàòàöèè.
Ïîñëå ïîëó÷åíèÿ äàííûõ ðàñ÷åòà ìîæíî ñðàâíèòü ïîëó÷åííûå çíà÷åíèÿ ñ òåõíè÷åñêèìè õàðàêòåðèñòèêàìè îáîðóäîâàíèÿ, è äàëåå ïðèíèìàòü ðåøåíèÿ î ñîîòâåòñòâèè èçäåëèÿ è åãî êîìïëåêòóþùèõ óñëîâèÿì ýêñïëóàòàöèè. Åñëè óñëîâèÿ ïî òåìïåðàòóðíîìó ðåæèìó íå âûïîëíÿþòñÿ, ðàçðàáîò÷èêó îñòàåòñÿ ëèáî ïåðåñìîòðåòü ñîñòàâ ÊÈ âíóòðè îáîëî÷êè ÙÇÈÏ, ëèáî äîïîëíèòåëüíûìè ìåðàìè, êîòîðûìè ÿâëÿþòñÿ âåíòèëÿöèÿ è îáîãðåâ, îáåñïå÷èòü òðåáóåìûé òåìïåðàòóðíûé ðåæèì. È åñëè ñ òî÷êè çðåíèÿ ÓÇÈÏ âîïðîñ ðåøàåòñÿ äîñòàòî÷íî ïðîñòî, òàê êàê â ÀÎ «Õàêåëü» ñóùåñòâóåò ñïåöèàëüíàÿ ñåðèÿ ÓÇÈÏ ñ ðàñøèðåííûì òåìïåðàòóðíûì äèàïàçîíîì îò ìèíóñ 60 äî ïëþñ 80 °Ñ è îòíîñèòåëüíîé âëàæíîñòè â ñîîòâåòñòâèè ñ êëèìàòè÷åñêèì èñïîëíåíèåì ÓÕË2.1 (ÃÎÑÒ 15150-69) – îò 75 % ïðè 15 °Ñ äî 98 % ïðè 25 °Ñ, òî äëÿ îñòàëüíîãî îáîðóäîâàíèÿ åäèíñòâåííûì âûõîäîì ÿâëÿåòñÿ îáîëî÷êà ñ èñêóññòâåííî ðåãóëèðóåìûìè êëèìàòè÷åñêèìè ïàðàìåòðàìè.
 îáùåì ñëó÷àå âûáîð óñòðîéñòâ âåíòèëÿöèè è îáîãðåâà, à òàêæå ïðèìåíåíèå óòåïëèòåëåé, îòðàæàþùèõ ïëåíîê, âåíòèëÿöèîííûõ ðåøåòîê çàâèñèò îò òðåõ äåéñòâèé.
Ïåðâîå, ýòî îïðåäåëåíèå ïîâûøåíèÿ òåìïåðàòóðû âíóòðè îáîëî÷êè ïî ìåòîäó ñòàíäàðòà ÌÝÊ 60890. Âòîðîå, âû÷èñëåíèå ðåçóëüòèðóþùåé òåìïåðàòóðû, ñ ó÷åòîì òåìïåðàòóðû îêðóæàþùåé ñðåäû â ìåñòå ýêñïëóàòàöèè. Òðåòüå, ðàñ÷åò ìîùíîñòè îáîãðåâàòåëÿ (èëè âåíòèëÿòîðà) äëÿ îáåñïå÷åíèÿ íåîáõîäèìîãî çíà÷åíèÿ òåìïåðàòóðû.
Ñîãëàñíî ÃÎÑÒ IEC 61439-1-2013 ðàçäåë 9.2 «Ïðåâûøåíèåì òåìïåðàòóðû ýëåìåíòà èëè ÷àñòè ÿâëÿåòñÿ ðàçíèöà ìåæäó òåìïåðàòóðîé ýòîãî ýëåìåíòà èëè ÷àñòè, èçìåðåííîé ñîãëàñíî 10.10.2.3.3, è òåìïåðàòóðîé îêðóæàþùåãî âîçäóõà ñíàðóæè ÍÊÓ. Åñëè æå ñðåäíÿÿ òåìïåðàòóðà îêðóæàþùåãî âîçäóõà ñâûøå 35 °Ñ, òîãäà ïðåäåëû ïðåâûøåíèÿ òåìïåðàòóðû óñòàíàâëèâàþò ñîãëàñíî ýòèì îñîáûì óñëîâèÿì ýêñïëóàòàöèè, òàê ÷òîáû ñóììà òåìïåðàòóð îêðóæàþùåãî âîçäóõà è èíäèâèäóàëüíîãî ïðåäåëà ïðåâûøåíèÿ òåìïåðàòóðû îñòàâàëàñü íåèçìåííîé. Åñëè ñðåäíÿÿ òåìïåðàòóðà îêðóæàþùåãî âîçäóõà íèæå 35 °Ñ, òî òàêàÿ æå àäàïòàöèÿ ïðåäåëîâ ïðåâûøåíèÿ òåìïåðàòóðû äîïóñêàåòñÿ ïî ñîãëàøåíèþ ìåæäó èçãîòîâèòåëåì è ïîòðåáèòåëåì».
Ìåòîä ðàñ÷åòà, ïðåäëàãàåìûé â Ñòàíäàðòå ÌÝÊ 60890:1987 «Óçëû íèçêîâîëüòíîé àïïàðàòóðû è ìåõàíèçìîâ óïðàâëåíèÿ, ÷àñòè÷íî ïîäâåðãøèåñÿ òèïîâûì èñïûòàíèÿì. Ìåòîäû îöåíêè ïîâûøåíèÿ òåìïåðàòóðû ñ ïîìîùüþ ýêñòðàïîëÿöèè», ïðèìåíèì òîëüêî ïðè âûïîëíåíèè ñëåäóþùèõ óñëîâèé:
Ñòàíäàðòíûé øêàô ÙÇÈÏ ïîëíîñòüþ óäîâëåòâîðÿåò äàííûì òðåáîâàíèÿì.
Äëÿ ïðîâåäåíèÿ ðàñ÷åòîâ íåîáõîäèìû ñëåäóþùèå ïàðàìåòðû:
Íà ïåðâîì ýòàïå íåîáõîäèìî ðàññ÷èòàòü ýôôåêòèâíóþ ïëîùàäü ïîâåðõíîñòè òåïëîîáìåíà Àý. Ïîâåðõíîñòü øêàôà êîíòàêòèðóåò ñ îêðóæàþùåé ñðåäîé, òåìïåðàòóðà êîòîðîé îòëè÷àåòñÿ îò òåìïåðàòóðû âíóòðè øêàôà. Ýôôåêòèâíàÿ ïëîùàäü òåïëîîáìåíà Àý çàâèñèò îò ãåîìåòðè÷åñêèõ ðàçìåðîâ è ðàñïîëîæåíèÿ øêàôà, ñ ïîïðàâêîé íà êîýôôèöèåíò Àî.
Íà âòîðîì ýòàïå ðàññ÷èòûâàåòñÿ ìîùíîñòü òåïëîâûõ ïîòåðü, âûäåëÿåìûõ îáîðóäîâàíèåì âíóòðè øêàôà. Òåïëîâàÿ ìîùíîñòü øêàôà îïðåäåëÿåòñÿ êàê ñóììà ïîòåðü ìîùíîñòè îòäåëüíûõ ýëåìåíòîâ, óñòàíîâëåííûõ â øêàôó:
Òåïëîâûå ïîòåðè îòäåëüíîãî óñòàíîâëåííîãî îáîðóäîâàíèÿ ìîæíî óòî÷íèòü ïî èõ ýëåêòðè÷åñêèì õàðàêòåðèñòèêàì. Äëÿ îáîðóäîâàíèÿ è ïðîâîäíèêîâ ñ íåïîëíîé íàãðóçêîé ìîæíî îïðåäåëèòü ïîòåðè ìîùíîñòè ïî ñëåäóþùåé ôîðìóëå:
ãäå: Q — ïîòåðè àêòèâíîé ìîùíîñòè; Qí — ïîòåðè íîìèíàëüíîé ìîùíîñòè (ïðè In); Iä —äåéñòâèòåëüíîå çíà÷åíèå òîêà; Ií — íîìèíàëüíûé òîê.
Äàëåå, ñ ó÷åòîì èçâåñòíûõ çíà÷åíèé òåìïåðàòóð îêðóæàþùåé ñðåäû (Temin, Temax), ìîæíî íàéòè ìàêñèìàëüíûå è ìèíèìàëüíûå çíà÷åíèÿ òåìïåðàòóðû (°Ñ) âíóòðè øêàôà:
ãäå: Àý — ýôôåêòèâíóþ ïëîùàäü ïîâåðõíîñòè òåïëîîáìåíà;
Tåmin — ìèí. çíà÷åíèå (ðàáî÷åå èëè ïðåäåëüíîå) òåìïåðàòóðû îêðóæàþùåé ñðåäû;
Tåmax — ìàêñ. çíà÷åíèå (ðàáî÷åå èëè ïðåäåëüíîå) òåìïåðàòóðû îêðóæàþùåé ñðåäû;
Timin — ìèí. çíà÷åíèå òåìïåðàòóðû âíóòðè îáîëî÷êè;
Timax — ìàêñ. çíà÷åíèå òåìïåðàòóðû âíóòðè îáîëî÷êè;
Ê — ïîñòîÿííàÿ, ó÷èòûâàþùàÿ ìàòåðèàë îáîëî÷êè.
Äëÿ íåêîòîðûõ ðàñïðîñòðàíåííûõ ìàòåðèàëîâ, èñïîëüçóþùèõñÿ äëÿ èçãîòîâëåíèÿ øêàôîâ, îíà áóäåò èìåòü ñëåäóþùèå çíà÷åíèÿ:
• Ê = 12 Âò/ ì²/°C äëÿ îáîëî÷êè èç àëþìèíèÿ;
• Ê = 5,5 Âò/ ì²/°C äëÿ îáîëî÷êè èç îêðàøåííîãî ìåòàëëà;
• Ê = 3,7 Âò/ ì²/°C äëÿ îáîëî÷êè èç íåðæàâåþùåé ñòàëè;
• Ê = 3,5 Âò/ ì²/°C äëÿ îáîëî÷êè èç ïîëèýôèðà.
Îáîçíà÷èì òðåáóåìûå çíà÷åíèÿ òåìïåðàòóð âíóòðè øêàôà êàê Tmin è Tmax.
Çíà÷åíèÿ Tmin è Tmax ãëàâíûì îáðàçîì îïðåäåëÿþòñÿ òåìïåðàòóðíûì äèàïàçîíîì ýêñïëóàòàöèè êîìïîíåíòîâ ÙÇÈÏ. Äàëåå ïðèíèìàåì ðåøåíèå î âûáîðå íåîáõîäèìîé ñèñòåìû ïîääåðæàíèÿ ìèêðîêëèìàòà.
Åñëè ìàêñèìàëüíîå ðàñ÷åòíîå çíà÷åíèå òåìïåðàòóðû âíóòðè îáîëî÷êè ïðåâûøàåò çàäàííîå (Timax > Tmax), òî íåîáõîäèìî ïðåäóñìîòðåòü ñèñòåìó ïðèíóäèòåëüíîé âåíòèëÿöèè, òåïëîîáìåííèê èëè êîíäèöèîíåð âîçäóõà.
Åñëè ìèíèìàëüíîå ðàñ÷åòíîå çíà÷åíèå òåìïåðàòóðû ìåíüøå çàäàííîå (Timin < Tmin), òî íåîáõîäèìî ïðåäóñìîòðåòü ñèñòåìó îáîãðåâà.
Ïðè ïðîåêòèðîâàíèè äîëæíû áûòü ïðèíÿòû ñåðüåçíûå ìåðû ïî ïðåäóïðåæäåíèþ îáðàçîâàíèÿ êîíäåíñàòà. Íà ïðàêòèêå ñàìûé áîëüøîé ðèñê îáðàçîâàíèÿ êîíäåíñàòà âîçíèêàåò, êîãäà ïðîèñõîäÿò ñîâìåñòíûå êîëåáàíèÿ âûñîêîé îòíîñèòåëüíîé âëàæíîñòè è òåìïåðàòóðû. Ïîäîáíîå ÿâëåíèå íàáëþäàåòñÿ â ãåðìåòè÷íûõ øêàôàõ ïðè óëè÷íîì ðàçìåùåíèè. Äîëÿ âîäÿíîãî ïàðà â àòìîñôåðíîì âîçäóõå íàçûâàåòñÿ àáñîëþòíîé âëàæíîñòüþ (èçìåðÿåòñÿ â ã/ì³).
Îòíîøåíèå ìàññîâîé äîëè âîäÿíîãî ïàðà â âîçäóõå ê ìàêñèìàëüíî âîçìîæíîé ïðè äàííîé òåìïåðàòóðå èçìåðÿåòñÿ â ïðîöåíòàõ è îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå:
ãäå: RH – îòíîñèòåëüíàÿ âëàæíîñòü ðàññìàòðèâàåìîé ñìåñè (âîçäóõà); p(H2O) – ïàðöèàëüíîå äàâëåíèå ïàðîâ âîäû â ñìåñè; p*(H2O) – ðàâíîâåñíîå äàâëåíèå íàñûùåííîãî ïàðà. Îòíîñèòåëüíàÿ âëàæíîñòü èñïîëüçóåòñÿ äëÿ îïðåäåëåíèÿ òî÷êè ðîñû — òåìïåðàòóðû, íèæå êîòîðîé íà÷èíàåòñÿ îáðàçîâàíèå êîíäåíñàòà.
Ïðè 100 % ïðîöåíòíîé îòíîñèòåëüíîé âëàæíîñòè âîçäóõ íàñòîëüêî íàñûùåí, ÷òî äîñòèãàåòñÿ òàê íàçûâàåìàÿ òî÷êà ðîñû. Ïðè ýòîì ëèøíèé ïàð êîíäåíñèðóåòñÿ èëè êðèñòàëëèçèðóåòñÿ â çàâèñèìîñòè îò òåìïåðàòóðû. Òåìïåðàòóðà òî÷êè ðîñû Òð îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå:
ãäå: à – 17,27; b – 237.7 °Ñ; RH – îòíîñèòåëüíàÿ âëàæíîñòü â äîëÿõ îáúåìà.
Ñóùåñòâóåò áîëåå ïðîñòàÿ ôîðìóëà ïðè çíà÷åíèÿõ RH > 0.5:
Äåéñòâèå âëàæíîñòè íà ãðîìàäíîå áîëüøèíñòâî èçäåëèé ñâÿçàíî ñî ñðàâíèòåëüíî ïðîäîëæèòåëüíûìè ïðîöåññàìè äèôôóçèè èëè ýëåêòðîõèìè÷åñêèìè ïðîöåññàìè.  åñòåñòâåííûõ óñëîâèÿõ íà èçäåëèÿ äåéñòâóåò ïåðåìåííàÿ âëàæíîñòü. Ïîýòîìó â ïåðâóþ î÷åðåäü ñëåäóåò ó÷èòûâàòü íå âåðõíèå, à ýôôåêòèâíûå çíà÷åíèÿ âëàæíîñòè è òåìïåðàòóðû.
Òàêèå çíà÷åíèÿ âëàæíîñòè ó÷èòûâàþò ïðè îöåíêå ïàðàìåòðîâ èçäåëèé, ñâÿçàííûõ ñî ñðàâíèòåëüíî äëèòåëüíûìè ïðîöåññàìè (èçìåíåíèå ñîïðîòèâëåíèÿ, åìêîñòè, ýëåêòðè÷åñêîé ïðî÷íîñòè èçîëÿöèè, ïðîöåññàìè íàáóõàíèÿ, ñòàðåíèÿ, êîððîçèè, ýëåêòðîëèçà, ãèäðîëèçà). Îäíàêî, ïîñêîëüêó íåêîòîðûå áûñòðîðàçâèâàþùèåñÿ ïðîöåññû (íàïðèìåð äëÿ äèýëåêòðèêîâ èçìåíåíèå íàïðÿæåíèÿ ïåðåêðûòèÿ ïî ïîâåðõíîñòè) çàâèñÿò îò âåðõíåãî çíà÷åíèÿ âëàæíîñòè, â òðåáîâàíèÿõ òàêæå ïðèâîäÿò âåðõíèå çíà÷åíèå.
 îáùåì âèäå äåéñòâèå âëàæíîñòè íà èçäåëèÿ ïðè èõ ýêñïëóàòàöèè è õðàíåíèè îïðåäåëÿåòñÿ åå äåéñòâèåì íà ìåòàëëû è ïîëèìåðíûå ìàòåðèàëû. Ðåçóëüòàòû äåéñòâèÿ âëàæíîñòè íà ìåòàëëû îïðåäåëÿåòñÿ â îñíîâíîì íåîáðàòèìûìè ïðîöåññàìè (êîððîçèÿ, èíîãäà ýëåêòðîëèç), íà ïîëèìåðíûå ìàòåðèàëû – êàê îáðàòèìûìè ïðîöåññàìè (íàïðèìåð, äèôôóçèÿ), òàê è íåîáðàòèìûìè (ñòàðåíèå). Ïðè ýòîì â íåîáðàòèìûõ ïðîöåññàõ ñîâìåñòíî ñ òåìïåðàòóðíî-âëàæíîñòíûì êîìïëåêñîì ó÷àñòâóåò àãðåññèâíàÿ ñðåäà.
Èññëåäîâàíèÿ âëèÿíèÿ çíà÷åíèé âëàæíîñòè è òåìïåðàòóðû, à òàêæå êîíöåíòðàöèè àãðåññèâíîé ñðåäû íà ñðîêè ñëóæáû è ñîõðàíÿåìîñòè èçäåëèé èëè ìàòåðèàëîâ (äàëåå – ñðîêè L), îïðåäåëÿåìîãî âëèÿíèåì ýòèõ çíà÷åíèé íà ñêîðîñòè óêàçàííûõ õèìè÷åñêèõ è ôèçè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, ïîçâîëÿþò ñäåëàòü âûâîä î òîì, ÷òî ýòî ñîîòíîøåíèå ìîæåò áûòü îïðåäåëåíî ïî ôîðìóëå:
ãäå: L – ñðîê ñëóæáû èëè ñîõðàíÿåìîñòè îáúåêòà; Ò – òåìïåðàòóðà, Ê; Ƞ — îòíîñèòåëüíàÿ âëàæíîñòü âîçäóõà, %; Ñ – êîíöåíòðàöèÿ àãðåññèâíîé ñðåäû âîçäóõà ã/ì³ èëè %; À, Â, n, m – ïîñòîÿííûå êîýôôèöèåíòû, çàâèñÿùèå îò ïðèðîäû ìàòåðèàëà è óñëîâèé ïðèìåíåíèÿ, îïðåäåëÿåìûå ýêñïåðèìåíòàëüíî äëÿ êîíêðåòíîãî ìàòåðèàëà èëè èçäåëèÿ.
Ýòî ñîîòíîøåíèå ìîæåò ñëóæèòü ìàòåìàòè÷åñêîé ìîäåëüþ äîëãîâå÷íîñòè è ñîõðàíÿåìîñòè èçäåëèé èëè ìàòåðèàëîâ. Ñóùåñòâóåò ÷åòêàÿ êîððåëÿöèÿ ìåæäó ñðåäíåãîäîâûìè çíà÷åíèÿìè òåìïåðàòóðû è âëàæíîñòè è âëèÿíèåì íà ñâîéñòâà òåõíè÷åñêèõ èçäåëèé äëèòåëüíî äåéñòâóþùèõ ïåðåìåííûõ ïðèðîäíûõ çíà÷åíèé âëàæíîñòè è òåìïåðàòóðû, íàáëþäàåìûõ â êîíêðåòíîì ðåãèîíå. Òàêèì îáðàçîì, çíà÷åíèÿ ñî÷åòàíèÿ «ñðåäíåãîäîâàÿ îòíîñèòåëüíàÿ âëàæíîñòü – ñðåäíåãîäîâàÿ òåìïåðàòóðà» ÿâëÿþòñÿ íàèáîëåå îáúåêòèâíûìè ïðåäñòàâèòåëüíûìè ìåòðîëîãè÷åñêèìè ïîêàçàòåëåì, íà êîòîðîì äîëæíî áàçèðîâàòüñÿ êëèìàòè÷åñêîå ðàéîíèðîâàíèå äëÿ ó÷åòà âîçäåéñòâèÿ âëàæíîñòè íà òåõíè÷åñêèå èçäåëèÿ, ñîîðóæåíèÿ è ìàòåðèàëû. Ïî êëèìàòîãðàììàì íà ðèñóíêå 2, äàííûì òàáëèöû 2 äëÿ 4 êëàññèôèêàöèîííîé ãðóïïû, êîòîðîé ñîîòâåòñòâóåò èñïîëíåíèå Ó1 ïîëó÷àåì ñî÷åòàíèå «ñðåäíåãîäîâàÿ îòíîñèòåëüíàÿ âëàæíîñòü – ñðåäíåãîäîâàÿ òåìïåðàòóðà» — 75 % ïðè ïëþñ 15 °Ñ. Ïðèíèìàÿ âî âíèìàíèå çíà÷åíèÿ ñóòî÷íûõ êîëåáàíèé òåìïåðàòóðû, ñî÷åòàíèå «ñðåäíåãîäîâàÿ îòíîñèòåëüíàÿ âëàæíîñòü – ñðåäíåãîäîâàÿ òåìïåðàòóðà» ìîæíî ãîâîðèòü î ðàáîòå â óñëîâèÿõ ïîâûøåííîé âëàæíîñòè è î ñóùåñòâîâàíèè âîçìîæíîñòè âûïàäåíèÿ êîíäåíñàòà. Íåîáõîäèìî èñêóññòâåííî ïîääåðæèâàòü òåìïåðàòóðó âíóòðè øêàôà, íå äîïóñêàÿ êîíäåíñàöèè âëàæíîñòè, ïðè èçìåíåíèÿõ òåìïåðàòóðû.
Ðèñóíîê 2. à. — çíà÷åíèÿ ñî÷åòàíèé «ñðåäíåãîäîâàÿ îòíîñèòåëüíàÿ âëàæíîñòü — ñðåäíåãîäîâàÿ òåìïåðàòóðà»; á. — êëèììàòîãðàììà õîëîäíîãî óìåðåííîãî êëèìàòà
Äëÿ òîãî ÷òîáû ïîíÿòü, êàêèå ñóùåñòâóþò âîçìîæíûå ñî÷åòàíèÿ òåìïåðàòóðû è âëàæíîñòè ïîëüçóþòñÿ êëèìàòè÷åñêèìè ãðàôèêàìè ïðèëîæåíèÿ 11 ÃÎÑÒ 15150-69. Êëèìàòîãðàììà ïîñòðîåíà äëÿ îðèåíòèðîâî÷íîé îöåíêè ïðåäåëîâ ñî÷åòàíèé «âëàæíîñòü âîçäóõà – òåìïåðàòóðà âîçäóõà», êîòîðûå ìîãóò äåéñòâîâàòü íà èçäåëèå â ðàéîíå ñ óìåðåííûì êëèìàòîì. Âûäåëåííûå ãðàíèöû – 35 % è 65 % ýòî ñóììàðíàÿ ïðîäîëæèòåëüíîñòü ñî÷åòàíèé ïàðàìåòðîâ îò îáùåãî âðåìåíè íàáëþäåíèé; 100 % – ïðåäåëüíûå âîçìîæíûå ñî÷åòàíèÿ òåìïåðàòóðû è âëàæíîñòè (íàáëþäàåìûå).
Äàííûå êëèìàòîãðàìì â òîì ÷èñëå íàãëÿäíî èëëþñòðèðóþò çíà÷åíèÿ ðåæèìîâ ýêñïëóàòàöèè ïî òàáëèöû 2. Äëÿ ïðåäñòàâëåííûõ ãðàôèêîâ ïî ëèíèè 100 % âëàæíîñòè îïðåäåëÿåòñÿ àáñîëþòíàÿ âëàæíîñòü â çàâèñèìîñòè îò èñõîäíîãî çíà÷åíèÿ òåìïåðàòóðû, êîòîðàÿ è âûïàäàåò â âèäå êîíäåíñàòà. ×åì âûøå òåìïåðàòóðà, òåì áîëüøå âîäÿíîãî ïàðà ìîæåò ñîäåðæàòüñÿ â âîçäóõå.
Øêàôû è ùèòû, óñòàíîâëåííûå íà óëèöå, íàõîäÿòñÿ â îñîáîé ãðóïïå ðèñêà: êîíäåíñàò â íèõ îáðàçóåòñÿ óæå îò îäíîãî íî÷íîãî ïîíèæåíèÿ òåìïåðàòóðû, íî â åùå áîëüøåé ñòåïåíè – â ðåçóëüòàòå ñåçîííûõ èçìåíåíèé ïîãîäû èëè âíåçàïíûõ ïåðåïàäîâ òåìïåðàòóð, íàïðèìåð, âî âðåìÿ ãðîçû â ëåòíåå âðåìÿ.
Îïòèìàëüíûå óñëîâèÿ ðàáîòû ýëåêòðè÷åñêèõ êîìïîíåíòîâ ìîãóò áûòü äîñòèãíóòû òîëüêî ïðè ïîñòîÿííîé òåìïåðàòóðå. Âîçäóõ â ýëåêòðè÷åñêèõ øêàôàõ äîëæåí íàãðåâàòüñÿ äî òåìïåðàòóðû, ïðè êîòîðîé îí ñïîñîáåí âìåñòèòü âåñü âîäÿíîé ïàð. Åñëè âîçäóõ â ÙÇÈÏ îõëàæäàåòñÿ, òî åãî îòíîñèòåëüíàÿ âëàæíîñòü ïîâûøàåòñÿ, âñëåäñòâèå ÷åãî êîíäåíñàò âûïàäàåò íà ìåòàëëè÷åñêèõ ñòåíêàõ, à òàêæå íà êîíòàêòíûõ ãðóïïàõ ýëåêòðè÷åñêèõ èëè ýëåêòðîííûõ êîìïîíåíòîâ. Îáðàçîâàíèå êîíäåíñàòà íà÷èíàåòñÿ, òîëüêî êîãäà îòíîñèòåëüíàÿ âëàæíîñòü äîñòèãàåò 100 % , ïðè íîðìèðîâàííûõ âåðõíèõ çíà÷åíèÿõ 80 % èëè 98 % êîíäåíñàöèÿ âëàãè íå íàáëþäàåòñÿ.
Äëÿ óïðîùåíèÿ îïðåäåëåíèÿ òåìïåðàòóðû òî÷êè ðîñû ìîæíî âîñïîëüçîâàòüñÿ òàáëèöûèöàìè ñî÷åòàíèé èñõîäíûõ çíà÷åíèé, è êîëåáàíèÿìè òåìïåðàòóðû. Îäíàêî ïðè 80 % èëè 98 % è äàæå ïðè áîëåå íèçêèõ çíà÷åíèÿõ îòíîñèòåëüíîé âëàæíîñòè øêàôàì è ùèòàì ñ ýëåêòðè÷åñêèìè è ýëåêòðîííûìè êîìïîíåíòàìè óãðîæàåò îïàñíîñòü, ïîòîìó ÷òî è ïðè òàêèõ óñëîâèÿõ ìîæåò ïðîèñõîäèòü êîððîçèÿ.  ðåçóëüòàòå ðàçëè÷íûõ äîëãîñðî÷íûõ ýìïèðè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé ïðåäåë, ïîñëå êîòîðîãî íà÷èíàþòñÿ êîððîçèéíûå ïðîöåññû, áûë îïðåäåëåí íà îòìåòêå 65 % îòíîñèòåëüíîé âëàæíîñòè. Ïîääåðæàíèå ñòàáèëüíîé òåìïåðàòóðû íå ïðèâåäåò ê 100 % âëàæíîñòè, íî çíà÷åíèå âëàæíîñòè ìîæåò äîñòèãíóòü 65 %. Äëÿ ïîääåðæàíèÿ âëàæíîñòè íà îòìåòêå 65 % óñòàíàâëèâàåòñÿ ãèãðîñòàò è îáîãðåâàòåëü.
Òàáëèöà 1 — Îïðåäåëåíèå òî÷êè ðîñû
Ãðàôèêè ñóòî÷íûõ êîëåáàíèé òåìïåðàòóðû äëÿ ðàçëè÷íûõ ìåñÿöåâ ïîçâîëÿþò îöåíèòü, êàê ìåíÿåòñÿ òåìïåðàòóðà â òå÷åíèå äíÿ. Äëÿ ãðàôèêà íà ðèñ. 3 îêðóæàþùàÿ òåìïåðàòóðà ìîæåò èçìåíÿòüñÿ â äèàïàçîíå îò ïëþñ 11 äî ïëþñ 22 °C; ñóòî÷íàÿ àìïëèòóäà êîëåáàíèé ìîæåò ñîñòàâëÿòü îêîëî 9 °C çà 12 ÷àñîâ. Ïðè íà÷àëüíîé òåìïåðàòóðå ïëþñ 22 °C âûïàäåíèå êîíäåíñàòà ïðè ðåçêèõ êîëåáàíèÿõ òåìïåðàòóðû âîçìîæíî óæå ïðè âëàæíîñòè âîçäóõà âûøå 65 %. Ïðè íàëè÷èè óòåïëèòåëÿ íóæíî äîïîëíèòåëüíî ó÷èòûâàòü ñêîðîñòü èçìåíåíèÿ òåìïåðàòóðû â øêàôó, ñîâìåñòèâ ãðàôèêè èçìåíåíèÿ òåìïåðàòóðû êîëåáàíèÿ âîçäóõà è òåìïåðàòóðû âîçäóõà âíóòðè îáîëî÷êè. Òåïëîïðîâîäíîñòü óòåïëèòåëÿ ìåíüøå è êîëåáàíèÿ òåìïåðàòóðû âîçäóõà ìîãóò íå äîñòèãíóòü òî÷êè ðîñû, òàê êàê íàðóæíàÿ òåìïåðàòóðà ïîìåíÿåò çíàê.
Ðèñóíîê 3 — Ñóòî÷íûå êîëåáàíèÿ òåìïåðàòóðû äëÿ ëåòíèõ ìåñÿöåâ óìåðåííîãî êëèìàòè÷åñêîãî ïîÿñà
Ìèíèìàëüíàÿ äîïóñòèìàÿ òåìïåðàòóðà â øêàôó âî èçáåæàíèå îáðàçîâàíèÿ êîíäåíñàòà ïðè ëþáûõ ñî÷åòàíèÿõ òåìïåðàòóðû è âëàæíîñòè ïðè ýêñïëóàòàöèè äîëæíà áûòü íå ìåíåå òî÷êè ðîñû, êîãäà âëàæíîñòü äîñòèãàåò 100 %.
Äëÿ ýòîãî óñòàíàâëèâàåì ñèñòåìó êîíòðîëÿ âëàæíîñòè è îáîãðåâà äëÿ ïîääåðæàíèÿ òåìïåðàòóðû íà óðîâíå âûøå òåìïåðàòóðû òî÷êè ðîñû. Äëÿ ñðåäíåãî ñî÷åòàíèÿ ïî ðèñ. 3à 75 % – 15 °C òî÷êà ðîñû – ïëþñ 10,6 ãðàäóñîâ è íèæå, ñëåäîâàòåëüíî, ïîääåðæèâàåì òåìïåðàòóðó íå ìåíåå ïëþñ 10 °C. Ñèñòåìà ãèãðîñòàò-îáîãðåâàòåëü íå äîëæíà äîïóñêàòü ïàäåíèå òåìïåðàòóðû âñëåä çà èçìåíåíèåì òåìïåðàòóðû îêðóæàþùåé ñðåäû â äàííîì ñëó÷àå áîëåå 5 °C. Ìîùíîñòü îáîãðåâàòåëÿ äîëæíà áûòü äîñòàòî÷íîé. Åñëè ñîáñòâåííîå òåïëîâûäåëåííèå øêàôà íåçíà÷èòåëüíî ñ÷èòàåì, ÷òî ïàðàìåòðû âëàæíîñòè è òåìïåðàòóðû âíóòðè è ñíàðóæè îáîëî÷êè ñîâïàäàþò.
Åñëè òåïëîâûäåëåíèå øêàôà çíà÷èòåëüíîå, òî âîçäóõ ïîäñóøèâàåòñÿ, è âëàæíîñòü âíóòðè øêàôà áóäåò ìåíüøå, íî ïðè ðàáî÷èõ âåðõíèõ çíà÷åíèÿõ òåìïåðàòóðû è âëàæíîñòè 100 % êîíäåíñàöèÿ âëàãè ïðè òåìïåðàòóðíûõ êîëåáàíèÿõ áóäåò ïðîèñõîäèòü, åñëè íå óâåëè÷èâàòü ìîùíîñòü îáîãðåâà. Õàðàêòåðèñòèêè êëèìàòè÷åñêîãî ðàéîíà Ó1 äîêàçûâàþò íåîáõîäèìîñòü óñòàíîâêè ñèñòåìû êîíòðîëÿ è ïîääåðæàíèÿ âëàæíîñòè äëÿ çàùèòû îáîðóäîâàíèÿ îò âîçäåéñòâèÿ ïîâûøåííîé âëàæíîñòè êîíäåíñàöèè âëàãè.
 ïðîäîëæåíèè ñòàòüè, â êà÷åñòâå ïðèìåðà, äëÿ ðàñ÷åòà òåïëîâîãî áàëàíñà áóäåò ðàññìîòðåí øêàô ÙÇÈÏ, ñîâìåùåííûé ñ îáîðóäîâàíèåì ÑÀÓ êðàíîâîé ïëîùàäêè ãàçîïðîâîäà. ÙÇÈÏ óñòàíîâëåí íà îáúåêòå Êðàñíîòóðüèíñêîãî ËÏÓ Ìà ÎÎÎ «Ãàçïðîì òðàíñãàç Þãîðñê» â óìåðåííîì êëèìàòè÷åñêîì ïîÿñå.
Èñòî÷íèêè:
1. Òåõíè÷åñêèå óñëîâèÿ ÒÓ 3434-001-79740390-2007 «Ùèòêè çàùèòû îò èìïóëüñíûõ ïåðåíàïðÿæåíèé íèçêîâîëüòíûå êîìïëåêòíûå».
2. ÃÎÑÒ IEC 61643-11-2013 «Óñòðîéñòâà çàùèòû îò èìïóëüñíûõ ïåðåíàïðÿæåíèé íèçêîâîëüòíûå».
3. ÃÎÑÒ IEC 61643-21-2014 «Óñòðîéñòâà çàùèòû îò èìïóëüñíûõ ïåðåíàïðÿæåíèé â ñèñòåìàõ òåëåêîììóíèêàöèè è ñèãíàëèçàöèè (èíôîðìàöèîííûõ ñèñòåìàõ)».
4. ÃÎÑÒ Ð 51321.1-2007 «Óñòðîéñòâà êîìïëåêòíûå íèçêîâîëüòíûå ðàñïðåäåëåíèÿ è óïðàâëåíèÿ. ×àñòü 1. Óñòðîéñòâà, èñïûòàííûå ïîëíîñòüþ èëè ÷àñòè÷íî».
5. ÃÎÑÒ Ð 50571-4-44-2011 «Ýëåêòðîóñòàíîâêè íèçêîâîëüòíûå. ×àñòü 4-44. Òðåáîâàíèÿ ïî îáåñïå÷åíèþ áåçîïàñíîñòè. Çàùèòà îò îòêëîíåíèé íàïðÿæåíèÿ è ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïîìåõ».
6. ÃÎÑÒ 15150-59 «Ìàøèíû, ïðèáîðû è äðóãèå òåõíè÷åñêèå èçäåëèÿ. Èñïîëíåíèÿ äëÿ ðàçëè÷íûõ êëèìàòè÷åñêèõ ðàéîíîâ. Êàòåãîðèè, óñëîâèÿ ýêñïëóàòàöèè, õðàíåíèÿ è òðàíñïîðòèðîâàíèÿ â ÷àñòè âîçäåéñòâèÿ êëèìàòè÷åñêèõ ôàêòîðîâ âíåøíåé ñðåä».
7. ÃÎÑÒ Ð ÌÝÊ 61643-12-2011 «Óñòðîéñòâà äëÿ çàùèòû îò èìïóëüñíûõ ïåðåíàïðÿæåíèé
â íèçêîâîëüòíûõ ñèëîâûõ ðàñïðåäåëèòåëüíûõ ñèñòåìàõ. Ïðèíöèïû âûáîðà è ïðèìåíåíèÿ».
8. ÃÎÑÒ IEC 61439-1-2013 Óñòðîéñòâà êîìïëåêòíûå íèçêîâîëüòíûå ðàñïðåäåëåíèÿ è óïðàâëåíèÿ. ×àñòü 1. Îáùèå òðåáîâàíèÿ.
9. ÌÝÊ 60890:1987 «Óçëû íèçêîâîëüòíîé àïïàðàòóðû è ìåõàíèçìîâ óïðàâëåíèÿ, ÷àñòè÷íî ïîäâåðãøèåñÿ òèïîâûì èñïûòàíèÿì. Ìåòîäû îöåíêè ïîâûøåíèÿ òåìïåðàòóðû ñ ïîìîùüþ ýêñòðàïîëÿöèè».
10. Êîìïàíèÿ ÎÂÅÍ Êîíôèãóðàòîð ðàñ÷åòà ìèêðîêëèìàòà øêàôîâ óïðàâëåíèÿ
11. Æóðíàë «Ñîâðåìåííàÿ ýëåêòðîíèêà» ¹6 çà 2017.
Íîâîñòè êîìïàíèé 28.04.2024
Òåìà äíÿ 15.04.2024
Òåìà äíÿ 09.04.2024
Òåìà äíÿ 09.04.2024
 ìèðå 25.03.2024
Òåõíîëîãèè 08.04.2024
Òåõíîëîãèè 12.02.2024
Àíàëèòèêà 02.12.2021
Òåõíîëîãèè 30.07.2019
×òîáû îñòàâèòü êîììåíòàðèé èëè âûñòàâèòü ðåéòèíã, íóæíî Âîéòè èëè Çàðåãèñòðèðîâàòüñÿ