Особливості обслуговування персоналом електроустановок та захисту їх від впливу навколишнього середовища
Приміщення, де встановлюють електроустаткування, розділяють на три групи: за умовами навколишнього середовища, небезпеки ураження електричним струмом і пожежної та вибухової безпеки. В залежності від умов навколишнього середовища приміщення бувають: сухі, вологі, сирі та особливо сирі, жаркі, пильні, з хімічно активним середовищем, пожежонебезпечні та вибухонебезпечні. Виробничі приміщення у відношенні можливого ураження людей струмом розділяють на приміщення без підвищеної небезпеки, приміщення з підвищеною небезпекою й особливо небезпечні приміщення. До перших відносяться сухі, нежаркі приміщення без електропровідного пилу, з матеріалом підлог,який не проводить струм. До других - приміщення з наявністю одного з наступних факторів: вогкості з тривалою вологістю вище 75%, електропровідного пилу, струмопровідних підлог, чи можливості одночасного дотику людини до металоконструкцій, технологічних апаратів, механізмів та ін., з'єднаних із землею, з однієї сторони, і до металевих корпусів електроустаткування - з іншої. Особливо небезпечні приміщення характеризуються наявністю особливої вогкості, хімічно-активного середовища.
Електроустаткування звичайно призначається для роботи на висоті над рівнем моря до 1000 м при температурі зовнішнього середовища не вище +40 °С і не нижче –45 °С. Встановлені наступні категорії місць розміщення електроустаткування при експлуатації: 1 – на відкритому повітрі, де вони піддаються впливу всіх природних факторів; 2 – приміщення, в яких відсутній прямий вплив атмосферних опадів та сонячних променів; 3 – закриті приміщення з природною вентиляцією без штучно регульованих кліматичних умов, де коливання температури та вологості повітря, сонячного світла, вплив піску та пилу менший, ніж на відкритому повітрі;
4 – приміщення зі штучно регульованими кліматичними умовами; 5 – приміщення з підвищеною вологістю, в яких можливе довгочасне знаходження води або конденсованої вологи.
У зв'язку з цим електроустаткування має наступні виконання: для помірного клімату У1 – У5, для холодного та помірного клімату ХЛ1 – ХЛ5, УХЛ1 – УХЛ5, для тропічного клімату Т1 – Т5.
Конструкцію двигуна вибирають, виходячи з особливостей навколишнього середовища, способу з'єднання двигуна з робочою машиною і вимог техніки безпеки. Основну увагу при цьому приділяють захисту обмоток і струмопровідних частин двигуна від шкідливих впливів навколишнього середовища в зв'язку з наявністю пилу, вологкості, їдких випарів, високої температури, а також вибухонебезпечних сумішей, коли необхідно передбачати відповідні заходи захисту самого середовища від вибуху, зумовлюваного можливим виникненням іскри у машині.
Випускають відкриті, захищені і закриті двигуни в різних модифікаціях з відповідним ступенем захисту персоналу, обумовленим вимогами виробництва.
Відкриті двигуни, характерні хорошими умовами охолодження активних матеріалів, установлюють тільки в сухих, незапорошених і пожежно безпечних приміщеннях. У них не передбачений захист від випадкового дотику до струмопровідних і обертових частин цих двигунів, а також від потрапляння усередину машини сторонніх предметів, пилу, вологи і бруду. Відкриті двигуни встановлюють у приміщеннях, доступних тільки для електротехнічного персоналу.
У захищених двигунах струмопровідні й обертові частини захищені від випадкових дотиків і попадання усередину машини сторонніх предметів спеціальними сітками чи решітками. Однак їх заборонено встановлювати в курних приміщеннях, цехах з підвищеною вологістю, де виділяються горючі гази чи їдкі випари. Окремі види цих двигунів забезпечують захист від вищевказаних факторів, а також від проникнення усередину двигуна прямовисно падаючих крапель води, водяних струменів і води при короткочасному чи тривалому зануренні двигуна.
Закриті двигуни – які обдуваються і продуваються – цілком ізольовані від навколишнього середовища оболонкою без отворів, через що умови охолодження активних матеріалів гірші, ніж у відкритих і захищених двигунах. Це приводить до збільшення розмірів і маси, а також значного зниження експлуатаційних показників. У закритих двигунах, які обдуваються, зовні на валу укріплений вентилятор, що забезпечує примусове охолодження зовнішньої поверхні машини. У закритідвигуни, що продуваються, холодне повітря попадає з атмосфери через фільтри окремо установленим вентилятором по повітряному проводу, приєднаному до патрубків щитів двигуна, а нагріте повітря відводять по іншому повітряному проводу.
Крім описаних конструкцій, виготовляють двигуни вибухозахищеного, вологостійкого, морозостійкого, хімічно стійкого і тропічного виконання, призначені для роботи відповідно у вибухонебезпечному середовищі або в особливих кліматичних умовах.
Існують різноманітні виконання машин та апаратів за класами і ступенем захисту від дотиків та попадання сторонніх тіл, а також від проникання води, які обирають так, щоб забезпечити безпечну та надійну роботу в даних умовах. Характеристики ступенів захисту оболонок електрообладнання напругою до 1000 В від ураження персоналу і впливу навколишнього середовища наведені в Правилах технічної експлуатації електроустановок споживачів. В технічній документації та в паспорті визначають клас та ступінь захисту електротехнічних виробів:
електричних апаратів: ІР00; ІР10; ІР11; ІР12; ІР20; ІР21; ІР22; ІР23; ІР30; ІР31; ІР32; ІР33; ІР34; ІР40; ІР41; ІР42; ІР43; ІР44; ІР50; ІР51; ІР54; ІР55; ІР56; ІР60; ІР65; ІР66; ІР67; ІР68.
електричних машин ІР00; ІР01; ІР10; ІР11; ІР12; ІР13; ІР20; ІР21; ІР22; ІР23; ІР43; ІР44; ІР54; ІР55; ІР56.
Умовне позначення ступеня захисту IPХ1Х2 містить наступні дані у вказаній послідовності:
ІР – перші літери англійських слів International Protection, що означають захист за міжнародними нормами.
Х1 – вказує ступінь захисту від дотику персоналу до частин, які знаходяться під напругою та попадання твердих сторонніх тіл. Цифра 0 означає відсутність захисту, 1 – захист від дотику персоналу до частин, які знаходяться під напругою та попадання у середину твердих сторонніх тіл розміром більше за 50 мм, 2 – захисту від дотику пальців та при попаданні твердих тіл розміром більше за 12 мм, 3 – захист від попадання твердих тіл розміром більше за 2,5 мм, 4 – теж більше за 1 мм, 5 – повний захист персоналу від дотику до струмопровідних чи рухомих частин електрообладнання у середину оболонки та захист від пилу, 6 – те ж саме та пилонепроникне виконання.
Х2 – вказує ступінь захисту від проникнення води у середину оболонки. Так, цифра 0 означає відсутність захисту, 1 – захист від вертикально падаючих краплин,2 – те ж саме при нахиленні капель до 15°, 3 – захист від дощу, 4 – від бризок, 5 – від водяних струменів, 6 – від хвиль води, 7 – захист від короткочасного занурення у воду, 8 – те ж саме при тривалому зануренні у воду.
Наприклад, ступінь захисту ІР23 означає захист від дотику пальців персоналу до струмопровідних чи до рухомих частин електрообладнання, від попадання сторонніх тіл діаметром більше за 12,5 мм, а цифра 3 – захист від дощу.
Ступінь захисту ІР44: перша цифра 4 означає захист від попадання у середину твердих сторонніх тіл розміром більше за 1 мм з струмопровідними частинами у середині оболонки, захист електричних машин та обладнання від попадання сторонніх твердих тіл товщиною не менше 1 мм, а друга цифра 4 – захист від бризок води різного напрямку.
Ступінь захисту ІР54: цифра 5 означає повний захист персоналу від дотику до струмопровідних чи рухомих частин електрообладнання у середині оболонки, захист електричних машин та обладнання від відкладень пилу; цифра 4 – захист від бризок води різного напрямку.
Спосіб охолодження електричної машини позначається символом ІС (перші літери слів International Cooling, що означають охолодження за міжнародними нормами) і цифрами.
Електричні машини зі ступенем захисту ІР44 і ІР54 випускаються зі способом охолодження ІС0141, де перші дві цифри (01) визначають, що зовнішня поверхня машини обдувається вентилятором, насадженим на вал машини та охолоджуючим машину навколишнім повітрям через її оболонку. Наступні дві цифри (41) відносяться до внутрішньої частини машини і означають, що повітря у машини приводиться до руху самим ротором або додатковим внутрішнім вентилятором і тепло в машині передається навколишньому середовищу через поверхню станини, яка може бути гладкою або з ребрами.
Спосіб охолодження ІС0041 відрізняється від попереднього відсутністю зовнішнього вентилятора. При способі охолодження ІС0151 обмін теплотою між повітрям всередині та ззовні машини відбувається за допомогою вмонтованого охолоджувача. Спосіб охолодження ІС01 мають машини у виконанні зі ступенем захисту ІР23.