Промышленная коммутация и
Решения для управления

Приобретайте поворотные переключатели, разъединители и компоненты панелей премиум-класса напрямую от производителя.

  • Качество, сертифицированное по стандарту ISO 9001
  • Поддержка OEM и персонализации
  • Быстрая доставка по всему миру

Запрос Цитировать

Заполните форму ниже для получения информации о ценах, каталогах и технической поддержке.

Демонстрация контактной формы
Водонепроницаемая изолирующая коробка с прокладкой крышки корпуса, кабельными вводами и блокируемой ручкой переключателя

Что такое водонепроницаемая коробка изолятора? Корпуса, рейтинги IP и маршруты коммутаторов

Водонепроницаемый изолирующий короб либо выходит из строя, либо сохраняет работоспособность как единое целое, а не просто как выключатель, заключенный в пластиковый корпус. Герметичность кабеля является частью номинальных характеристик.

Если вам доводилось обнаруживать неисправность, связанную с коррозией разъединителя в залитом водой корпусе, вы уже понимаете, почему коробка имеет такое же значение, как и находящийся в ней выключатель. Водонепроницаемый изолирующий бокс - это герметичный корпус, в котором размещается один или несколько изолирующих выключателей и который защищает их от попадания воды, пыли, ультрафиолетового излучения и механических повреждений. Он используется там, где цепи требуется безопасная и доступная точка разъединения в условиях, с которыми не может справиться стандартный корпус внутри помещения.

В этой статье рассказывается о том, что представляют собой эти корпуса, как на практике работают рейтинги IP, что делает корпус полноценной системой, а не просто пластиковой оболочкой, и как выбрать правильную конфигурацию для солнечных батарей, установок HVAC, наружного распределения и подобных приложений.

Водонепроницаемая система корпусов разъединителей с прокладкой кабельных вводов, крышкой и корпусом выключателя
Корпус, прокладка, кабельные вводы, крепление и корпус выключателя должны работать вместе, чтобы обеспечить защиту.

Что на самом деле делает водонепроницаемый изолятор

Коробка разъединителя выполняет сразу две функции. Во-первых, он обеспечивает место установки изолирующего выключателя с определенными электрическими зазорами и механической защитой. Во-вторых, он создает контролируемую среду вокруг клемм под напряжением, чтобы влага, конденсат, насекомые и загрязняющие вещества не могли попасть на них.

При установке на открытом воздухе или во влажных помещениях корпус не является пассивным контейнером. Он является активной частью системы защиты. Качественный шкаф управляет:

  • Проникновение жидкости и твердых частиц через уплотнение с классом защиты IP
  • тепловое расширение и сжатие благодаря выбору материала и конструкции прокладок
  • целостность кабельного ввода благодаря правильно подобранным по размеру и затянутым кабельным вводам
  • Устойчивость к ультрафиолетовому излучению благодаря стабилизированному поликарбонату или стеклопластику
  • конденсат через дренажные отверстия или вентиляционные отверстия
  • требования к защите от несанкционированного доступа и блокировке с помощью защелок или ручек с навесными замками

Уберите любой из этих элементов, и корпус может выйти из строя, даже если на этикетке указан правильный класс защиты IP.

Ознакомьтесь с полным ассортиментом варианты водонепроницаемых изоляционных коробок на Shieldhz чтобы увидеть, как эти элементы дизайна сочетаются на практике.


Рейтинги IP объясняются без маркетингового глянца

IP означает Ingress Protection (защита от проникновения). Рейтинг определяется следующим образом IEC 60529, Международный стандарт, определяющий методы испытаний и уровни характеристик для корпусов, защищающих электрооборудование от твердых частиц и жидкостей.

Две цифры после “IP” имеют особое значение.

Первая цифра - защита от твердых частиц (от 0 до 6)

Первая цифраУровень защиты
0Нет защиты
4Защита от твердых предметов размером 1 мм и более
5Пылезащита - проникновение пыли не полностью предотвращено, но не настолько, чтобы помешать работе
6Пыленепроницаемость - отсутствие проникновения пыли в условиях испытаний

Для корпусов изоляторов, используемых на открытом воздухе или в помещениях промышленных предприятий, первая цифра 6 является практическим минимумом. Пыль, попадающая на клеммы под напряжением, вызывает неисправности слежения и ускоряет коррозию.

Вторая цифра - защита от жидкости (от 0 до 9)

Вторая цифраУровень защитыТипичный тест
4Брызги воды с любого направленияОсциллирующий спрей
5Струи воды с любого направленияСопло 6,3 мм, 12,5 л/мин
6Мощные струи водыСопло 12,5 мм, 100 л/мин
7Временное погружение на глубину до 1 м в течение 30 минутСтатическое погружение
8Непрерывное погружение на глубину более 1 мСогласовано между производителем и пользователем

О чем не говорят рейтинги IP

Показатели IP являются результатами испытаний, а не гарантией работоспособности в полевых условиях. Испытания проводятся на новом корпусе в контролируемых лабораторных условиях. В полевых условиях несколько факторов могут снизить эффективность защиты:

  • Кабельные вводы, размер которых не соответствует диаметру кабеля, создают зазоры, которые полностью обходят уплотнение корпуса
  • Прокладки, неправильно установленные после обслуживания, теряют герметичность.
  • Воздействие ультрафиолета в течение нескольких лет может привести к разрушению поликарбонатных крышек и образованию микротрещин
  • В результате термических циклов корпус шкафа расширяется и сжимается, что со временем может привести к ослаблению плохо сконструированной прокладки
  • Ориентация монтажа влияет на отвод воды; корпус, предназначенный для отвода воды вниз, будет собирать воду, если его установить вверх дном

IP65 означает, что корпус прошел испытание на пыленепроницаемость и испытание на устойчивость к струе воды. В IP66 используется более мощная струя. IP67 добавляет испытание на временное погружение в воду. В большинстве случаев применения изоляторов вне помещений - солнечные батареи на крышах, палубы установок ОВКВ, распределительные щиты вне помещений - стандартными характеристиками являются IP65 или IP66. Класс защиты IP67 применяется в тех случаях, когда корпус может оказаться в стоячей воде, например, при установке на уровне земли в районах, подверженных наводнениям.

Концепция защиты от проникновения для водонепроницаемых изоляционных коробок с пылевыми водяными струями и временным погружением
Степень защиты IP описывает испытанную защиту от пыли, струй воды или временного погружения в воду при определенных условиях.

Корпус как система

Выбор бокса с классом защиты IP - это отправная точка, а не финишная черта. Правильно установленный водонепроницаемый изолирующий бокс - это система, состоящая из нескольких взаимозависимых компонентов.

Корпус и крышка шкафа

Поликарбонат - самый распространенный материал для небольших корпусов изоляторов. Он ударопрочный, прозрачный или полупрозрачный (позволяет проводить визуальный осмотр без вскрытия) и может быть стабилизирован ультрафиолетовым излучением для использования вне помещений. Стеклопластик (армированный стеклом полиэстер) используется для более крупных корпусов и в коррозионных средах, таких как прибрежные зоны или химические заводы. Нержавеющая сталь используется в тех случаях, когда речь идет о механическом воздействии или вандализме.

Соединение крышки с корпусом - это место, где чаще всего происходят сбои при проникновении. Непрерывная компрессионная прокладка - обычно из EPDM или силикона - должна равномерно прилегать по всему периметру. Корпуса с несколькими креплениями крышки распределяют усилие зажима более равномерно, чем конструкции с одной защелкой.

Кабельные вводы

Каждый кабельный ввод - это потенциальная точка проникновения. Кабельные вводы должны быть:

  • с классом защиты не ниже IP, чем у шкафа.
  • размер соответствует наружному диаметру кабеля в пределах указанного диапазона вводов
  • затянуты в соответствии со спецификацией производителя - недозатянутые сальники протекают, перезатянутые - трескаются

Неиспользуемые выбивные отверстия должны быть закрыты заглушками со степенью защиты IP. Один открытый вырез снижает степень защиты всего шкафа до IP00, независимо от того, что указано на этикетке.

Дренаж и дыхание

Герметичные корпуса не являются по-настоящему герметичными в процессе эксплуатации. Перепады температуры заставляют воздух внутри расширяться и сжиматься, что может привести к проникновению влаги через любое некачественное уплотнение. С этим можно справиться двумя способами:

  • Вентиляционные отверстия позволяют выравнивать давление, блокируя жидкую воду. Они имеют класс защиты IP66 или IP67 и устанавливаются в основание или нижнюю часть шкафа.
  • Сливные пробки позволяют воде, которая попадает внутрь, выходить наружу, а не скапливаться вокруг клемм. Они устанавливаются в самой нижней точке корпуса в установленном положении.

Для корпусов, расположенных в условиях повышенной влажности - прибрежных, тропических или вблизи градирен, - дополнительную защиту в период между техническими обслуживаниями обеспечивает силикагелевый влагопоглотитель внутри корпуса.

Монтаж

Корпуса должны быть установлены таким образом, чтобы:

  • точки ввода кабеля направлены вниз или в сторону, а не вверх
  • наличие свободного пространства за корпусом для вентиляции, если коммутатор выделяет тепло под нагрузкой
  • крышка свободно открывается без препятствий для доступа к обслуживанию
  • ограждение не находится в таком положении, чтобы на его верхней поверхности скапливалась стоячая вода

Настенный монтаж с небольшим наклоном вперед (на несколько градусов) помогает воде стекать с крышки, а не задерживаться на ней.

Изолирующие выключатели с блокировкой

В большинстве промышленных и коммерческих применений выключатель разъединителя внутри шкафа должен быть заблокирован в положении OFF для выполнения процедур блокировки и тагирования (LOTO). Это означает, что ручка выключателя должна принимать навесной замок или защелку, а ручка или защелка шкафа не должны препятствовать наложению навесного замка.

Сайт Атмосферостойкий изолирующий выключатель SH30 Это пример выключателя, в рукоятку которого встроены положения LOTO, поэтому функция блокировки работает при закрытом корпусе, а не требует открытия крышки.


Коммутационные маршруты: Конфигурации переменного, постоянного и комбинированного тока

Термин “маршрут выключателя” относится к количеству полюсов и топологии цепи, которой управляет разъединитель. Ошибка в этом вопросе является проблемой безопасности, а не просто ошибкой в спецификации.

Изоляторы переменного тока в атмосферостойких корпусах

Для однофазных цепей переменного тока двухполюсный разъединитель отключает и линию, и нейтраль. Для трехфазных цепей требуется 3-полюсный или 4-полюсный (с нейтралью) разъединитель. Корпус должен соответствовать размерам корпуса выключателя, зазорам клеммной колодки и радиусам изгиба входящих и выходящих проводников.

Изоляторы постоянного тока в погодозащищенных корпусах

К изоляции постоянного тока предъявляются более высокие требования, чем к изоляции переменного тока, поскольку дуга постоянного тока не гаснет при пересечении нуля тока. Разъединитель постоянного тока должен иметь дугогасящую геометрию внутри контактов выключателя. Использование выключателя с номиналом переменного тока в цепи постоянного тока является пожароопасным.

Чаще всего в таких корпусах используются объединители фотоэлектрических цепей и разъединители инверторов. Корпус также должен выдерживать более высокое напряжение разомкнутой цепи, присутствующее в фотоэлектрических цепях - часто от 600 до 1500 В постоянного тока в зависимости от конфигурации массива.

Сайт Диапазон переключателей разъединителя постоянного тока Покрывает номиналы напряжения и тока, используемые в жилых и коммерческих солнечных батареях, с корпусами класса IP65 и IP66.

Подробное объяснение того, чем изоляция постоянного тока отличается от изоляции переменного тока и почему конструкция переключателя имеет значение, см. что такое разъединитель постоянного тока.

Комбинированные шкафы

Некоторые установки требуют изоляции как переменного, так и постоянного тока в одном корпусе - например, разъединитель солнечного инвертора, который включает в себя как входной изолятор цепи постоянного тока, так и выходной изолятор переменного тока. В таких корпусах требуется внутреннее разделение между секциями переменного и постоянного тока для обеспечения безопасных зазоров и предотвращения распространения неисправности в одной секции на другую.

Водонепроницаемые изолирующие боксы для трасс переменного тока, солнечных батарей постоянного тока и наружных цепей управления
Выбор маршрута выключателя зависит от типа цепи переменного или постоянного тока, степени защиты корпуса, количества полюсов и степени изоляции.

Сравнение: IP65 vs IP66 vs IP67 для корпусов изоляторов

ХарактеристикаIP65IP66IP67
Защита от пылиПыль плотнаяПыль плотнаяПыль плотная
Испытание струей водыСопло 6,3 мм, 12,5 л/минСопло 12,5 мм, 100 л/минНе тестировалось с форсунками
ПогружениеНе провереноНе проверено1 м в течение 30 мин
Типичное применениеСолнечные батареи на крыше, настенное отключение HVACНаружные распределительные щиты, открытые палубы установок, места для мытья посудыУстановка на уровне земли, в зонах риска затопления
Требования к прокладкамСтандартный EPDMБолее плотный EPDM или силиконУплотнение по всему периметру с положительным сжатием
Кабельный ввод минимумIP65IP66IP67
Интервал технического обслуживанияЕжегодная проверкаЕжегодная проверкаЕжегодная проверка
Стоимость по сравнению с IP65Базовый уровеньУмеренная премияБолее высокая премия

Примечание: Корпуса IP67 не являются автоматически лучшими, чем IP66, для всех наружных применений. Корпус IP67, не предназначенный для мытья струей, может работать хуже, чем корпус IP66 в условиях мытья струей, поскольку тест IP67 не включает испытание струей.


Контрольный список для выбора

Используйте этот контрольный список при выборе водонепроницаемой изолирующей коробки для новой установки или замены.

АртикулВопрос - ответ
Окружающая средаКаков наихудший вариант воздействия воды - дождь, струи, наводнение, конденсат?
Степень защиты IPСоответствует ли требуемый класс защиты IP условиям окружающей среды и классу кабельного ввода?
Тип цепиПеременный или постоянный ток? Однофазный, трехфазный или фотоэлектрическая сеть?
Напряжение и токПревышают ли номиналы переключателей максимальные значения схемы с соответствующим запасом?
Конфигурация полюсовСколько столбов необходимо для надежной изоляции всех проводников под напряжением?
Материал корпусаДостаточно ли поликарбоната или требуется стеклопластик/нержавейка для защиты от ультрафиолета, химикатов или ударов?
Кабельный вводСколько кабелей входит в систему? Каковы их внешние диаметры? Входят ли сальники в комплект или отдельно?
МонтажКакова монтажная поверхность и ориентация? Свободно ли открывается крышка?
Требование LOTOПринимает ли ручка выключателя навесной замок в положении OFF?
ИнспекцияМожно ли прочитать положение переключателя, не открывая корпус?
Соблюдение стандартовСоответствует ли комбинация корпуса и выключателя местным правилам прокладки электропроводки?
Запасная емкостьЕсть ли внутри место для будущих дополнительных кабелей или клеммной колодки?
Концепция выбора водонепроницаемой изолирующей коробки с материалом корпуса, прокладкой, монтажными сальниками и ручкой с замком
При выборе следует учитывать условия окружающей среды, степень защиты IP, тип цепи, кабельные вводы, монтаж, блокировку и доступ для осмотра.

Указания по установке и обслуживанию

Правильно подобранный корпус все равно может выйти из строя, если он установлен или обслуживается некачественно. Несколько практических моментов:

Во время установки: Наденьте кабельные сальники, прежде чем протягивать кабели. Затяните сальники с моментом затяжки, указанным в техническом паспорте. Перед закрытием крышки заделайте все неиспользуемые выступы. Перед закреплением крышки убедитесь, что прокладка установлена в канале по всему периметру.

После установки: Убедитесь, что на верхней поверхности корпуса не скапливается вода. Убедитесь, что сливная пробка или вентиляционное отверстие находятся в самой нижней точке в установленном положении. Наклейте на корпус этикетку с идентификацией схемы и датой установки.

Ежегодная проверка: Откройте корпус и осмотрите прокладку на предмет сжатия, трещин или мусора. Проверьте кабельные вводы на предмет ослабления. Ищите признаки попадания влаги - коррозию на клеммах, следы воды или конденсат. Замените пакет влагопоглотителя, если он установлен. При обнаружении смещения затяните контргайки сальников.

После любого обслуживания, требующего открытия корпуса: Снова установите прокладку, проверьте все сальники и закройте крышку, закрепив все крепления, прежде чем снова подавать напряжение в цепь.

Если вам нужна помощь в выборе корпуса для конкретного применения, обратитесь к специалистам Контактная страница Shieldhz соединяет вас с технической командой.


Часто задаваемые вопросы

В чем разница между погодоустойчивым и водонепроницаемым изолятором?

На рынке эти термины используются как взаимозаменяемые, но технически они не идентичны. Термин “атмосферостойкий” обычно подразумевает защиту от дождя и внешних условий, что примерно соответствует IP54 или IP55. “Водонепроницаемый” в контексте корпусов изоляторов обычно означает IP65 или выше. Всегда проверяйте степень защиты IP, а не полагайтесь на описание на этикетке.

Можно ли использовать корпус IP65 в местах, подверженных затоплению?

IP65 не рассчитан на погружение в воду. Если корпус может находиться в стоячей воде, вам нужен минимум IP67. Если глубина или продолжительность погружения превышает условия испытаний IP67 (1 м в течение 30 минут), вам нужен класс защиты IP68, причем конкретные условия должны быть согласованы между вами и производителем.

Покрывает ли степень защиты IP корпуса кабельные вводы?

Нет. Степень защиты IP корпуса относится к корпусу и соединению крышки. Кабельные вводы должны иметь независимый класс защиты не ниже IP. Если вы установите сальники IP54 в корпус IP66, эффективная защита сборки составит IP54.

Как узнать, рассчитан ли мой выключатель на цепи постоянного тока?

Проверьте номинальное напряжение и ток постоянного тока в техническом паспорте выключателя. На выключателе, рассчитанном только на переменный ток, будет указано номинальное напряжение переменного тока (например, 415 В переменного тока), но не будет номинального постоянного тока. Выключатели, рассчитанные на постоянный ток, имеют отдельный номинал постоянного тока (например, 1000 В постоянного тока), а также дугогасящие элементы конструкции внутри контактов. Никогда не думайте, что номинал переменного тока распространяется на использование постоянного тока.

Какой размер корпуса нужен для данного выключателя?

В техническом паспорте производителя выключателя указаны минимальные размеры корпуса выключателя и необходимые зазоры до стенок корпуса. Добавьте место для радиусов изгиба самых больших кабелей, входящих в шкаф. Как правило, выбирайте следующий размер шкафа по сравнению с минимальным - это значительно упрощает установку и дальнейшее обслуживание.

Как часто следует проверять водонепроницаемую изоляционную коробку?

Ежегодный осмотр является стандартной рекомендацией для большинства промышленных применений вне помещений. В суровых условиях - прибрежных, тропических или с высоким уровнем ультрафиолетового излучения - более подходящим является интервал в шесть месяцев. После любого серьезного погодного явления (наводнения, града, сильного ветра) осмотрите корпус до следующей запланированной даты.

Можно ли использовать водонепроницаемую изолирующую коробку для переменного и постоянного тока в одном корпусе?

Да, но секции переменного и постоянного тока должны быть физически разделены внутри корпуса, чтобы обеспечить безопасные зазоры между двумя цепями. Обычно это достигается с помощью внутренней разделительной пластины. Номиналы выключателей для каждой секции должны соответствовать соответствующему типу цепи - выключатель с номиналом постоянного тока для секции постоянного тока и выключатель с номиналом переменного тока для секции переменного тока. Комбинированные корпуса широко распространены в установках солнечных инверторов.


Резюме

Водонепроницаемый изолирующий бокс - это система защиты, построенная вокруг изолирующего выключателя. Степень защиты IP говорит о том, как корпус показал себя в лабораторных испытаниях. Реальные характеристики определяются сочетанием материала корпуса, конструкцией прокладок, выбором кабельного ввода, ориентацией монтажа, дренажными отверстиями и практикой обслуживания.

Для большинства наружных и промышленных применений большинство требований удовлетворяет класс защиты IP65 или IP66 с пыленепроницаемой конструкцией, поликарбонатом или стеклопластиком, устойчивым к ультрафиолетовому излучению, и правильно подобранными кабельными вводами с классом защиты IP. Для цепей постоянного тока требуются выключатели постоянного тока. Запирающиеся рукоятки требуются везде, где применяются процедуры LOTO.

Выбор правильного корпуса на начальном этапе проекта обходится дешевле, чем замена проржавевшей установки два года спустя.

Ши, Мукси
Ши, Мукси

Ши, Мукси пишет технические статьи Shieldhz для покупателей промышленных систем управления и электрических компонентов, охватывая поворотные кулачковые переключатели, разъединители, PV DC разъединители, кнопки, индикаторные лампы, водонепроницаемые корпуса и клеммные блоки. Статьи основаны на опыте производства и экспорта компании Zhejiang Shihe Electric Co., Ltd., с практическим акцентом на выборе модели, технических характеристиках, чертежах, сертификации, рейтингах IP и деталях запроса, которые покупатели должны подтвердить перед заказом.

Статей: 39