 |
Методика выбора степени защиты
|
|
|
|
Безопасность жизнедеятельности
Методические указания по проведению практического занятия
по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»
на тему: «Определение необходимой степени пожарозащиты и электрозащиты оболочек электротехнических изделий по системе
«INTERNATIONAL PROTECION - IP»
Москва 2007
Определение необходимой степени пожарозащиты и электрозащиты оболочек электротехнических изделий по системе «international protection» – «IP»
Основные положения.
Одним из важнейших требований, предъявленных к различным электротехническим изделиям (ЭТИ) является требование обеспечения пожаробезопастности электроустановок при эксплуатации в различных пожароопасных помещениях или зонах, расположенных в радиусе 3…5 метров вокруг оборудования.
Согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) по степени возможной пожароопасности вне зоны разделяется на 4 класса: П-I, П-II, П-IIa и П-III [1]. Основные характеристики таких зон приведены в табл. 1.
Электрические машины и различные электрические приборы, аппараты, иное оборудование, применяемые в электроустановках, должны обеспечивать необходимую степень защиты их изоляции от вредного действия окружающей среды, а также их безопасность в отношении возможного пожара или взрыва из-за их неисправности.
Для правильного выбора конструктивных типов ЭТИ вводят следующую их классификацию: открытое, защищенное, каплезащитное, водозащитное, пылезащитное, пыленепроницаемое, герметичное, взрывозащитное, взрывобезопасное, особовзрывоопасное.
Многообразие различных конструктивных средств защиты привело к необходимости их унификации с помощью различных защитных оболочек, которые представляют собой различные жесткие, пространственные конструкции, ограничивающие доступ человека, избытка влаги, агрессивных паров, жидкостей, пылей к самому ЭТИ или к наиболее важным его частям. ЭТИ могут иметь одну, две и более оболочек. Наиболее ответственные части, которые в первую очередь следует защитить, от внешних воздействий, закрываются сплошной пылевлагонепроницаемой оболочкой, а остальные элементы ЭТИ в целом закрываются более дешевой оболочкой [2].
|
|
|
Унификация конструктивных средств пожарозащиты с помощью специальных защитных оболочек устанавливается системой «INTERNATIONAL PROTECTION» (международная защита) – сокращенно IP (Аи-Пи).
Такие оболочки одновременно служат и защитой от случайного соприкосновения персонала с вращающимися, движущимися частями оборудования, с токоведущими частями, могут служить и средством защиты от электромагнитных полей, от случайного попадания твердых тел, воды. Таким образом, назначение оболочек шире, чем просто защита электрических частей оборудования от попадания на них избытка пыли, влаги, агрессивных паров и жидкостей.
В технической документации на ЭТИ должно быть указание на степень защиты по IP.
На оболочке изделия, удовлетворяющего требованиям системы IP, для обозначения степени защиты изделия наносится маркировка, состоящая из двух букв «IP» и следующих за ними двух цифр, например, IP44, IP 50 и т.д. (Табл. 2).
Первая цифра обозначает степень защиты ЭТИ от следующей группы факторов:
- от случайного соприкосновения персонала с находящимися под
напряжением элементами оборудования;
- от соприкосновения с движущимися частями, расположенными внутри оболочек;
- от попадания внутрь изделия твердых тел и избытка пыли.
Вторая цифра обозначает степень защиты ЭТИ следующей группы факторов: от попадания внутрь оборудования воды, струй, капель, случайных брызг, паров масляного тумана и т.п.
|
|
|
Основные характеристики степени защиты ЭТИ приведены в табл. 3 и 4. Если специальная защита от 1-й или 2-й групп факторов отсутствует, то в обозначении ставят "О". Так, IP 40 означает, что защиты от попадания влаги, воды, капель масла и т.п. нет.
Если для ЭТИ требуется указать степень защиты только по одной группе факторов, то пропущенная цифра заменяется буквой "X". Так, IP5Х означает, что степень защиты не указывается. В этом случае конкретную цифру вместо "X" может ставить сам разработчик с учетом местных конкретных условий эксплуатации.
Методика выбора степени защиты
Выбор степени защиты электрооборудования по " IP" в первую очередь производится в соответствии с классом пожароопасных зон. В реальных условиях класс зоны определяют технологи и электротехнические службы и согласовывают с подразделениями Государственной пожарной инспекции. При выполнении данной практической работы класс зоны задается по варианту.
Характеристика пожароопасных зон представлена в табл. 1 [1].
Таблица I
Классы пожароопасных зон помещений с оборудованием или наружных установок
| Классы зон | Характеристика зоны |
| П-I | Зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются горячие жидкости с температурой возгорания выше 61°С. |
| П-II | Зоны, расположенные в помещениях в которых выделяются пыль или волокна, с нижними концентрационными пределами воспламенения более 65 г/м3 объема воздуха. |
| П-IIа | Зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются твердые горючие вещества, неспособные переходить во взвешенное состояние. |
| П-III | Расположенные вне помещения зоны, в которых обращаются горючие жидкости с температурой возгорания выше 61°С или твердые горючие вещества (наружные установки). |
Рекомендации по выбору степени защиты ЭТИ представлены в табл. 2 [3-6].
Таблица 2
Рекомендации по выбору степени защиты ЭТИ
| Оборудование | Защитное исполнение и условия эксплуатации ЭТИ | Степень защиты IP (Рекомендуемая) | |
| Аппараты управления, расположенные вне оболочек (путевые выключатели, кнопки управления, кнопочные станции, электромагниты). | Установлены на станках, прессах, роботах и т.д. Аппаратура не требует дополнительного охлаждения. | IP54 (С уплотнением, не вентилируемые) | |
| Эксплуатация в помещении с химии счески активными парами или газами, возможно попадание капель жидкости внутрь. Выделение тепла нет. | IP54 | ||
| Пульты управления расположенные непосредственно на станках, прессах, роботах и т.д. | При возможном попадании внутрь пультов пыли, масла, влаги, СОЖ через зазоры между толкателями (валиками элементов управления и их корпусами). | IP54 | |
| Пульты управления расположенные непосредственно на оборудовании | При исключении попадания пульты в - СОЖ, масла, пыли, стружки и т.д. | IP44 | |
| Шкафы, ниши, металлические ящики станции и пульты управления, в которых размещена электрическая аппаратура. | Помещение сухое, отапливаемое вероятность попадания пыли есть. Тепло выделяется, но для охлаждения достаточно иметь жалюзи (естественное охлаждение). На отверстиях для вентиляции должны быть установлены фильтры, предотвращающие попадание пыли внутрь оборудования. Все уплотнители выполняют стойкими к маслу, электролитам, пыли и т.п. | IP33 | |
| Устройства для контактной сварки. | Части устройства, находящиеся под напряжением сети, в том числе и те, которые расположены в отдельном корпусе. | IP10 | |
| Устройства для дуговой сварки (источники тока шкафы управления и т.д.). | Предназначены для работы в закрытых помещениях. | IP11 | |
| Трансформаторы (кроме встроенных в ЭТИ) | Эксплуатация в сухом, отапливаемом помещении, непыльное, попадание влаги исключено. | IP20 |
Продолжение таблицы
|
|
|
| Устройства дуговой сварки (источники тока, шкафы управления и т.д.) | При условии работы на открытом воздухе, но под навесом. | IP21 | |
| Пускатели электромагнитные | Степень защиты зависит от условий эксплуатации: - сухое, непыльное помещение; - пыльное, сырое, капли масел, агрессивных жидкостей | IP00 IP54 | |
| Пускатели электромагнитные | Эксплуатация в сыром помещении (возможно попадание влаги, капель, масла, СОЖ) | IP54 | |
| Автоматические выключатели | - сухое, непыльное помещение; - пыльное, влажное. | IP00 IP44 | |
| Автоматические выключатели | Эксплуатация в сыром помещении с химически активными веществами. | IP54 | |
| Пускатели электромагнитные | Эксплуатация в сухом, отапливаемом помещении с малым количеством пыли, попадание влаги внутрь ЭТИ исключено. Выделение тепла незначительно | IP20 | |
| Электродвигатель асинхронный с короткозамкнутым ротором (для привода механизмов основного применения в условиях умеренного климата (Y) для продолжительной работы (S). | Эксплуатируется во взрывоопасном помещении с повышенной влажностью, возможно попадание капель краски. В воздухе возможно содержание взрывоопасных смесей, способных взрываться от искр. Выделение тепла незначительно | IP54 | |
| Электродвигатели | Помещения с нормальной средой (без повышенной опасности) На открытом воздухе (может быть и специального исполнения, соответствующего условиям их работы) Помещения с химически активными парами или газами Помещения с температурой воздуха более 40°С. Исполнение должно исключать возможность недопустимого нагрева (например, в корпусе электродвигателя должны быть отверстия снабженные фильтрами). | IP54 Не ниже IP 44 Не ниже IP44 или продуваемые с подводом чистого воздуха (IP33), но с химически стойкой изоляцией и с закрытием голых токоведущих частей колпаками или иными защитными средствами IP23 с обдувом воздухом (продуваемое) | |
| Большие ЭВМ (системы электропитания) | Помещения пожароопасные, но не пыльные. Система электропитания требует искусственного (принудительного) охлаждения. Для этого внутрь шкафа установлены вентиляторы, а на жалюзях | IP23 с обдувом воздухом (продуваемое) |
|
|
|
Таблица 3
Характеристика степени защиты персонала от соприкосновения с токоведущими или движущимися частями внутри оболочки и от попадания твердых тел внутрь оболочки ЭТИ напряжением до 72,5 кВ
| Обозначение степени | Степень защиты | |
| Краткое описание | Характеристика (определение) | |
| Нет защиты | 1 Специальная защита отсут | |
| Защита от твердых тел размером более 50 мм. | Защита от проникновения внутрь оболочки большого участка поверхности человеческого тела (например руки) и твердых тел размером более 50 мм. | |
| Защита от твердых тел размером более 12 мм. | Защита от проникновения внутрь оболочку пальцев или предметов длинной не более 80 мм и твер дых тел размером свыше 12 мм. | |
| Защита от твердых тел размером более 2.5 мм. | Защита от проникновения внутрь оболочки инструментов, проволоки и т. п. диаметром или толщиной более 2.5 мм и твердых тел размером более 2.5 мм. | |
| Защита от твердых тел размером более 1 мм | Защита от проникновения внутрь оболочки проволоки и твердых тел размером более 1 мм. | |
| Защита от пыли | Проникновение внутрь оболочки пыли полностью не предотвращено. Однако количество проникающей пыли таково, что не вызывает нарушения работы изделия. | |
| Пыленепроницаемость | Проникновение пыли предотвращено полностью. |
Таблица 4
|
|
|
Характеристика степени заняты от попадания воды внутрь оболочки ЭТИ напряжением до 72,5 кВ
| Обозначение степени | Степень защиты | |
| Краткое описание | Характеристика (определение) | |
| Защита отсутствует | Специальная защита отсутствует | |
| Защита от капель | Капли воды, вертикально падающие на оболочку, не должны оказывать вредного воздействия на изделие. | |
| Защита от капель воды | Капли воды, вертикально падающие на оболочку, не должны оказывать вредного воздействия на изделие при наклоне его оболочки на любой угол до 15 градусов относительно нормального положения. | |
| Защита от дождя | Дождь, падающий на оболочку под углом 60 градусов от вертикали, не должен оказывать вредного воздействия на изделие. | |
| Защита от брызг | Вода, разбрызгиваемая на оболочку в любом направлении, не должна оказывать вредного воздействия на изделие | |
| Защита от водных струй | Струя воды, выбрасываемая в любом направлении на оболочку не должна оказывать вредного воздействия на оболочку. | |
| Защита от волн воды | Вода при волнении не должна попадать внутрь оболочки в количестве, достаточном для повреждения изделия. | |
| Защита при погружении в воду | Вода не должна проникать в оболочку, погруженную в воду, при определенных давлении и времени в количестве, достаточном для повреждения изделия. | |
| Защита при длительном погружении в воду | Изделия пригодны для длительного погружения в воду при условиях, установленных изготовителем. |
Таблица 5
Минимально допустимые степени защиты светильников в зависимости от класса пожароопасной зоны.
| Источники света устанавливаемые в светильниках | Степень защит светильников для пожароопасной зоны класса: | |||
| П-1 | П-II | П-IIа | П-III | |
| Лампы накаливания | IP5Х | IP5Х | IP2Х | IP23! |
| Лампы ДРЛ | IP5Х | IP5Х | IP2Х | IP23 1 |
| Люминесцентные лампы | IP5Х | IP5Х | IP2Х | IP23! |
ПРИМЕЧАНИЕ. Переносные светильники в пожароопасных зонах любого класса должны иметь степень защиты не менее IP54, а стеклянный колпак светильника должен быть залащен металлической сеткой.
Таблица 6
Некоторые типы электрических светильников
| Тип и вид исполнения | Тип светильника | Характеристика и область применения |
| С лампами накаливания | ||
| ПУ-100 (промышленный уплотненный), влагозащищенного исполнения | 
| Корпус и патрон устойчивы к воздействию влаги и обеспечивает сохранность изоляции проводов, введенных в светильник. Сырые и пыльные промышленные помещения П-I, П-II, П-III |
| Универсаль Уп-200, закрытое, пылебрызгонепроницаемое | 
| Имеет уплотненную оболочку, не допускающую проникновения пыли в полость расположения лампы и патрона. Производственные помещения со значительным выделением пыли, дыма и копоти П-I, П-II |
| Рудничные нормальный РН-60, пыленепроницаемое | 
| Уплотнение оболочки не допускает проникновения тонкой пыли в области лампы и патрона. Пыльные взрывоопасные производственные помещения П-I, П-II |
| Взрывонепроницаемый ВЗГ-200, взрывозащищенное | 
| Обеспечивает невоспламенение окружающей газо-, паро-, пылевоздушной смеси от электрической искры или нагретых частей П-I, П-II, В-I, В-II |
| С люминесцентными лампами | ||
| Пылезащищенный люминесцентный ПВЛ1-2х40, полностью пылезащищенное | 
| С рассеивателем. Светораспределение преимущественно прямое. Производственные помещения с повышенной пыльностью, влажностью, химически активной средой П-I, П-II |
| Встраиваемый люминесцентный, совмещенный с системой вентиляции ВЛКН-2х40Б ЛВО31-2х80 11-02 ЛВП31-4х80, полностью пылезащищенное | 
| С рассеивателем. Светораспределение преимущественно прямое. Типы ВЛКН и ЛВОЗ1 – общественные помещения с повышенной пыльностью, химическои активной средой, обслуживаются с технического этажа П-I, П-II |
| С лампами ДРЛ | ||
| ГсР-250, ГсР-400, ГсР-700, ГсР-1000, незащищенное открытое | 
| Без рассеивателя. Светораспределение прямое. Производственные помещения с нормальными условиями П-IIа. |
3. Порядок выполнения.
3.1. Выбрать вариант по таблице вариантов.
3.2. Ознакомиться с методикой.
3.3. Согласно варианту и табл.1 привести характеристику пожароопасной зоны, в которой эксплуатируется ЭТИ.
3.4. Согласно варианту и табл.2 выбрать степень защиты IP для оборудования.
3.5. Согласно выбранной степени защиты IP привести характеристику этой степени защиты ЭТИ, используя для этого табл. 3 и 4.
3.6. Согласно варианту работы и табл.5 выбрать степень защиты оболочек IP для светильников с учетом класса пожароопасной зоны.
3.7. Согласно выбранной системе IP для светильников и табл. Привести тип и вид исполнения. (табл. 6)
3.8. Оформить выполненное задание в виде отчета (формат А4) и представить преподавателю.
|
|
|
