Разбираем климатическое исполнение! Почему электрощиты выходят из строя зимой?
❄️ Для обывателя начало зимы — ожидание праздников, а для энергетиков — начало периода нагрузок и проверки оборудования на надёжность.
В номенклатуре наших изделий вы можете встретить абревиатуру УХЛ1. Многие заказчики воспринимают это просто как часть названия. Однако за этими тремя буквами и одной цифрой стоит ГОСТ 15150-69, который определяет, превратится ли ваша подстанция в груду металла при -40°C или отработает штатно.
📝 В этой статье мы разберем типы климатических исполнений и категорий размещения, чтобы вы точно знали, что заказываете!
Буквенные обозначения климатического исполнения. Где будет работать оборудование?
Первая часть маркировки, то есть буквы, указывает на климатическую зону-макроклиматический район.
Самые популярные в России:
У — умеренный климат
🌡️ Температурный режим от -45°С до +40°С.
Регион — Средняя полоса России, Поволжье, Юг.
Если в вашем регионе раз в 5-10 лет бывает -50°С, брать «У» для улицы рискованно, а также если объект находится на границе климатических зон, лучше перестраховаться и взять УХЛ.
ХЛ -холодный климат
🌡️ Температурный режим от -60°С до +40°С.
Регион — Сибирь, Крайний Север, Дальний Восток.
Главное отличие «ХЛ» от «У» не внешнее, а внутреннее. Обычная сталь при -50°С становится хрупкой, как стекло — хладноломкость. При производстве корпусов «ХЛ» мы используем низколегированные стали, например, 09Г2С, сохраняющие пластичность. Особые требования к сварным швам, чтобы они не лопнули от температурного сжатия. Обычные уплотнители рассыпаются в пыль. Используется только морозостойкая резина на основе кремнийорганики или специального каучука.
УХЛ — умеренный и холодный климат
🌡️ Температурный режим от -60°С до +40°С.
Универсальное решение. Оборудование, которое подходит для 90% территории РФ. Мы — СпецЭнергоЗавод и другие производители корпусов часто использует именно этот стандарт, как 100% гарантию надежности.
Специальные и редкие климатические исполнения:
Т — тропический — для регионов, где жара и влажность убивают оборудование быстрее, чем мороз. Температурный диапазон: от -10°С до +50°С.
ТВ — тропический влажный — такое оборудование эксплуатируется в условиях постоянной или сезонно очень высокой влажности, поэтому изоляция проходит антисептическую обработку, корпуса и вентиляция проектируются так, чтобы уменьшить риск образования конденсата и плесени.
ТС — тропический сухой — пустыни, очень высокая запыленность и температура. Требуются усиленные фильтры и система вентиляции/кондиционирования.
М — морской — предназначено для судов, прибрежных объектов, портовой инфраструктуры, то есть для мест, где главная проблема — не мороз, а соль. Солёный туман, брызги, высокая влажность в сочетании с солями очень быстро разрушают обычные лакокрасочные покрытия и вызывают коррозию металла и контактов. Поэтому в исполнении М применяют оцинкованный металл или нержавеющие стали, используют специальные многослойные системы окраски с грунтами, устойчивыми к солям, а контактные соединения дополнительно лудят или покрывают специальными сплавами и покрытиями, чтобы медь не окислялась моментально.
О — общеклиматическое — работает везде на суше, кроме экстремально холодной зоны — Антарктиды.
В — всеклиматическое — работает везде и на суше и на море, в любой точке планеты, кроме экстремально холодной зоны — Антарктиды. Используется в военной и космической промышленности.
Что означают цифры климатического исполнения? Категории размещения
Вторая часть маркировки говорит о том, насколько оборудование защищено от осадков и солнца на самом объекте. Она показывает, в каких условиях непосредственно на объекте будет находиться оборудование.
Категория 1 — на открытом воздухе (УХЛ1, У1)
Оборудование стоит под открытым небом — воздействует такие факторы, как дождь, ливень, снегопад, пыльные бури, прямые солнечные лучи, ветер. Например, КТП, ВРУ, ЩУ и ЩО на столбах. Обязательна защита оболочки не ниже IP43, IP54 и стойкое к ультрафиолету покрытие.
Категория 2 — под навесом (УХЛ2, У2)
Есть крыша, но нет стен. Те же температуры и влажность, что и на улице, но нет прямого дождя и «выжигающего» солнца. Например, передвижные трансформаторы в кузовах, оборудование под козырьками цехов.
Категория 3 — в закрытых неотапливаемых помещениях (У3, УХЛ3)
Самый частый выбор для цехов и подстанций. Естественная вентиляция. Температура внутри почти такая же, как на улице, но нет ветра и осадков. Стены — камень, бетон, металл — сглаживают резкие перепады температур, уменьшая риск конденсата. Например, камеры КСО внутри кирпичной ТП, щиты ЩО-70.
Категория 4 — в помещениях с климат-контролем (УХЛ4)
Искусственное отопление и вентиляция. Температура обычно +1…+40°С. Сухо, тепло, нет пыли. Например, шкафы релейной защиты и автоматики (РЗиА) в операторных.
🤔 У4 или УХЛ4? Тонкий момент логистики
Согласно ГОСТу, существуют оба варианта:
У4 — для эксплуатации в отапливаемых помещениях в умеренном климате.
УХЛ4 — для эксплуатации в отапливаемых помещениях в умеренном и холодном климате.
Если помещение отапливаемое — +20°С круглый год, какая разница, У или УХЛ? Там же тепло!
⚠️ Разница не в эксплуатации, а в транспортировке и хранении. Представьте, что вы заказали шкаф автоматики У4 в Москву. Но везут его зимой в неотапливаемой фуре, а на улице -30°С. Или он неделю стоит на холодном складе перед монтажом. Пластик и электроника исполнения «У» могут не пережить перевозку. Именно поэтому СпецЭнергоЗавод и большинство других производителей стандартизировали производство под климатическое исполнение — УХЛ4. Оно выдерживает транспортировку при -60°С, даже если работать будет в теплом офисе.
Категория 5 — редкая специфическая категория
В помещениях с повышенной влажностью, например, в неотапливаемых и невентилируемых подземных помещениях, в том числе шахтах, подвалах, в почве, в таких судовых, корабельных и других помещениях, в которых возможно длительное наличие воды или частая конденсация влаги на стенах и потолке.
Невидимая угроза. Физика зимних аварий электрощитовых установок
1. Эффект стеклянного молотка
При экстремально низких температурах обычная конструкционная сталь (например, Ст3) проходит порог хладноломкости. Её кристаллическая решетка меняется, и металл теряет вязкость, становясь хрупким, как стекло.
⚠️ Риск — вибрация от работы трансформатора, хлопок дверью при осмотре или ветровая нагрузка могут вызвать микротрещины в несущих конструкциях или петлях. Корпус буквально может «поехать» по швам.
Для исполнений ХЛ1 и УХЛ1 мы используем низколегированные стали, например, 09Г2С. Они сохраняют ударную вязкость даже при -70°C.
2. Точка росы
Любой уличный шкаф днем нагревается, ночью остывает. Обычная резина на морозе вулканизируется и перестает плотно прилегать к дверному проему.
⚠️ Риск — герметичность нарушается. Внутрь проникает влажный воздух. При резком похолодании влага конденсируется на самых холодных частях — изоляторах и контактах. Вода + пыль = токопроводящая дорожка, а дальше дуга и короткое замыкание.
Мы применяем уплотнители из полиуретана. Они остаются мягкими и пружинистыми, обеспечивая высокую степень защиты в любой мороз. А также внедряем климатическое оборудование — обогреватели с термостатами и гигрометрами, утеплители и осушители — для поддержания внутреннего микроклимата электрощита и уменьшения влияния внешних климатических факторов.
3. Загустение смазки
Самый опасный враг — скрытый. Вакуумные выключатели и разъединители — это механические устройства с трущимися частями.
⚠️ Риск — если в приводе использована стандартная смазка, типа Литол-24, которая густеет уже при -30°C, то в момент аварии выключателю просто не хватит силы пружины, чтобы разомкнуть контакты. Защита подаст сигнал, но замёрзший привод не сработает. Итог — выгорание всей ячейки или трансформатора. Как альтернативу можно использовать вакуумные выключатели с магнитной защелкой, они лишены перечисленных выше недостатков, но за их надежность придётся платить дороже, чем за механический привод — но есть свои нюансы.
В узлах трения оборудования УХЛ1 используются специальные низкотемпературные смазки типа ЦИАТИМ-221 или синтетические аналоги, гарантирующие срабатывание за доли секунды.
⚡ СпецЭнергоЗавод в своих изделиях изначально закладывает повышенные требования к климатическому исполнению и материалам, чтобы оборудование надёжно работало весь срок службы при реальных условиях эксплуатации и нагрузок, с которыми сталкивается заказчик.
Если у вас есть сомнения, какое исполнение выбрать под конкретный объект, регион и способ размещения, мы готовы помочь разобраться в нюансах ГОСТ 15150-69 и подобрать решение, которое будет стабильно работать многие годы без неприятных сюрпризов в эксплуатации и обслуживании.
🟠Группа ВКонтакте — подписаться
🟠Tелеграм-канал — подписаться
