Взрывозащищенные шкафы управления: устройство, применение и особенности выбора

Именно для таких объектов применяются взрывозащищенные шкафы управления и автоматики — специальные электротехнические устройства в оболочках Ex, предназначенные для размещения оборудования управления, защиты, автоматики и распределения электроэнергии в опасных зонах.

Такие решения востребованы в нефтегазовой и химической промышленности, на горнодобывающих предприятиях, производственных объектах и других площадках, где предъявляются повышенные требования к безопасности электрооборудования.

Что такое взрывозащищенный шкаф управления

Взрывозащищенный шкаф управления — это комплексное электротехническое устройство, конструкция которого предусматривает безопасную эксплуатацию оборудования в условиях потенциально взрывоопасной среды.

В отличие от обычного шкафа автоматики, здесь недостаточно просто установить качественные автоматические выключатели, контакторы, контроллеры или другие компоненты в металлический корпус.

Необходимо учитывать:

• особенности взрывоопасной зоны;

• вид и уровень взрывоопасности среды;

• требования к оболочке;

• тип взрывозащиты;

• характеристики устанавливаемого оборудования;

• параметры электрической сети;

• требования к кабельным вводам;

• степень защиты корпуса;

• температурные условия эксплуатации;

• требования проектной документации;

• действующие нормативные требования.

Поэтому производство взрывозащищенного шкафа начинается не с монтажа компонентов, а с определения требований к будущему оборудованию.

Где применяются взрывозащищенные шкафы

Основная задача таких шкафов — обеспечить безопасное управление и работу электрического оборудования там, где существует риск возникновения взрывоопасной атмосферы.

Наиболее распространенные сферы применения:

• нефтегазовая промышленность;

• нефтеперерабатывающие предприятия;

• химические производства;

• горнодобывающая промышленность;

• предприятия по переработке сырья;

• производственные площадки;

• объекты энергетики;

• насосные станции;

• компрессорные станции;

• технологические установки;

• склады и терминалы с потенциально опасными веществами;

• системы автоматизации технологических процессов.

СКМ-ЭЛЕКТРО прямо указывает горнодобывающую и нефтегазовую отрасли среди основных направлений применения взрывозащищенных шкафов управления.

Чем взрывозащищенный шкаф отличается от обычного

Главное отличие заключается не просто в прочности корпуса.

Обычный шкаф управления предназначен для стандартных условий эксплуатации. Взрывозащищенное исполнение проектируется с учетом возможности присутствия взрывоопасной среды.

Это означает, что необходимо обеспечить соответствие всей конструкции установленным требованиям, включая корпус, вводы, электрические компоненты, соединения и другие элементы.

Особенно важно понимать: нельзя превратить обычный шкаф автоматики во взрывозащищенный только путем установки более прочного корпуса.

Комплектность и исполнение должны соответствовать назначению оборудования и требованиям конкретного проекта.

Конструкция взрывозащищенного шкафа

В зависимости от назначения шкаф может включать большое количество различных компонентов.

Внутри могут размещаться:

• автоматические выключатели;

• контакторы;

• реле;

• блоки питания;

• контроллеры;

• устройства защиты;

• клеммные соединения;

• преобразователи;

• устройства управления;

• элементы автоматики;

• измерительные приборы;

• интерфейсные модули;

• системы сигнализации;

• устройства контроля технологических параметров.

Конкретный состав определяется техническим заданием и функциональным назначением шкафа.

На странице СКМ-ЭЛЕКТРО отдельно отмечается возможность комплектации взрывозащищенных шкафов встроенными блоками управления и защиты, а также использование соответствующих вводов-выводов для подключения оборудования.

Взрывозащищенная оболочка — основа безопасности

Корпус является одним из важнейших элементов такого оборудования.

Он должен обеспечивать предусмотренный конструкцией уровень защиты и соответствовать требованиям конкретного типа исполнения.

СКМ-ЭЛЕКТРО указывает применение взрывозащищенных оболочек, в том числе алюминиевых, и степень защиты IP67 для представленных на странице решений. При этом конкретные характеристики корпуса необходимо определять для каждого проекта отдельно.

Важно не путать два понятия:

IP-защита отвечает за защиту оболочки от проникновения твердых частиц и воды.

Взрывозащита Ex связана с безопасностью оборудования при эксплуатации во взрывоопасной среде.

Высокая степень IP сама по себе не делает обычный электрический шкаф взрывозащищенным.

Какие бывают взрывозащищенные шкафы

Универсальной конструкции для всех промышленных объектов не существует.

В зависимости от назначения могут изготавливаться:

Взрывозащищенные шкафы управления

Предназначены для управления технологическим оборудованием и электрическими потребителями.

Например, шкаф может использоваться для управления:

• насосами;

• электродвигателями;

• технологическими установками;

• запорной арматурой;

• вентиляционным оборудованием;

• компрессорным оборудованием.

Взрывозащищенные шкафы автоматики

Используются для автоматизации технологических процессов.

В состав могут входить контроллеры, модули ввода-вывода, реле, датчики, источники питания и другие компоненты системы управления.

Взрывозащищенные распределительные шкафы

Предназначены для распределения электрической энергии между отдельными потребителями.

Взрывозащищенные шкафы НКУ

Низковольтные комплектные устройства могут выполняться во взрывозащищенном исполнении, если это требуется условиями эксплуатации и проектом.

На практике конфигурация может быть практически индивидуальной: СКМ-ЭЛЕКТРО указывает возможность выполнения взрывозащищенного исполнения для различных типов НКУ — от вводных устройств до распределительных и управляющих шкафов.

Как выбрать взрывозащищенный шкаф управления

Выбор такого оборудования нельзя сводить к подбору корпуса по габаритам.

Перед изготовлением необходимо определить технические параметры объекта.

1. Определить условия эксплуатации

В первую очередь анализируется место установки шкафа:

• внутри помещения или на открытом воздухе;

• температура окружающей среды;

• влажность;

• наличие пыли;

• воздействие химически активных веществ;

• вероятность образования взрывоопасной атмосферы.

2. Определить характеристики опасной зоны

Это один из ключевых этапов.

Необходимо знать категорию и характеристики взрывоопасной зоны, а также свойства среды, с которой может контактировать оборудование.

От этого зависит требуемое исполнение оборудования.

3. Определить функциональное назначение

Следует понимать, что именно должен делать шкаф.

Например:

• управлять насосом;

• обеспечивать запуск и останов двигателя;

• управлять несколькими технологическими механизмами;

• осуществлять автоматическое управление процессом;

• выполнять распределение электроэнергии;

• обеспечивать защиту оборудования;

• передавать информацию в систему верхнего уровня.

4. Рассчитать электрические параметры

Учитываются:

• напряжение;

• ток;

• мощность;

• количество отходящих линий;

• тип нагрузки;

• количество цепей управления;

• параметры электродвигателей;

• требования к защите.

5. Определить состав автоматики

После определения функционала подбираются необходимые компоненты.

Это могут быть контроллеры, реле, контакторы, автоматы защиты, блоки питания, устройства измерения и другие элементы.

6. Подобрать взрывозащищенную оболочку

Корпус выбирается с учетом:

• размеров оборудования;

• количества компонентов;

• требований к степени защиты;

• условий установки;

• требований взрывозащиты;

• способа подключения кабелей;

• необходимости обслуживания.

Почему особенно важны кабельные вводы

Кабельный ввод — небольшой элемент конструкции, который при неправильном подборе способен нарушить соответствие всей системы требованиям проекта.

Через вводы в шкаф заводятся силовые, сигнальные и контрольные кабели.

Поэтому при изготовлении необходимо учитывать:

• тип кабеля;

• диаметр кабеля;

• количество вводов;

• требования к степени защиты;

• конструкцию оболочки;

• требования конкретного взрывозащищенного исполнения.

Количество и тип вводов должны определяться проектом и используемым оборудованием.

Производство взрывозащищенных шкафов

Производство взрывозащищенного шкафа можно условно разделить на несколько этапов.

Этап 1. Получение технического задания

Заказчик предоставляет технические характеристики объекта, схему, спецификацию или опросный лист.

Чем подробнее исходные данные, тем точнее можно подобрать оборудование.

Этап 2. Анализ требований

Определяются:

• назначение шкафа;

• условия эксплуатации;

• требования к взрывозащите;

• электрические параметры;

• состав автоматики;

• требования к корпусу;

• кабельные подключения.

Этап 3. Подбор оболочки

Подбирается подходящая взрывозащищенная оболочка с учетом требований проекта.

СКМ-ЭЛЕКТРО указывает, что подбор корпуса выполняется под конкретные задачи заказчика и сопровождается подтверждением соответствия.

Этап 4. Компоновка оборудования

Компоненты размещаются внутри корпуса с учетом электрической схемы и требований к монтажу.

Задача — получить не просто работающую схему, а удобное для дальнейшей эксплуатации и обслуживания изделие.

Этап 5. Сборка

Выполняется установка компонентов, монтаж внутренних соединений, маркировка и организация внешних подключений.

Этап 6. Контроль

Готовое изделие проверяется на соответствие проектной документации и требованиям, установленным для конкретного оборудования.

СКМ-ЭЛЕКТРО также предлагает заказчикам возможность контролировать этапы производства и проводить испытания готовой продукции непосредственно в московском сборочном цехе.

Сертификация и нормативные требования

Для оборудования, предназначенного для эксплуатации во взрывоопасных средах, вопрос подтверждения соответствия имеет принципиальное значение.

На странице услуги СКМ-ЭЛЕКТРО указано соответствие представленных решений требованиям ГОСТ, а также ТР ТС 004/2011, ТР ТС 020/2011 и ГОСТ 14254-2015. При этом конкретный комплект документов и применимые требования необходимо определять для конкретного типа оборудования и проекта.

Поэтому при заказе необходимо проверять не только наличие слова «взрывозащищенный» в описании изделия, но и документы, подтверждающие соответствие именно требуемого исполнения.

Почему нельзя использовать обычный шкаф во взрывоопасной зоне

Это один из самых важных вопросов.

Обычный электрический шкаф не проектируется для работы во взрывоопасной среде. Даже если корпус имеет высокую степень защиты от пыли и влаги, это не означает наличие взрывозащиты.

Внутри электрического оборудования могут возникать:

• электрические дуги;

• искрение;

• нагрев компонентов;

• коммутационные процессы;

• другие потенциальные источники воспламенения.

Поэтому для опасной зоны необходимо использовать оборудование соответствующего исполнения.

Взрывозащищенный шкаф управления для насоса

Один из распространенных вариантов применения — управление насосным оборудованием.

Шкаф может обеспечивать:

• включение и отключение насоса;

• защиту электродвигателя;

• контроль состояния оборудования;

• автоматическое управление;

• передачу сигналов;

• взаимодействие с системой автоматизации объекта.

Конкретная схема зависит от типа насоса, мощности двигателя, алгоритма управления и требований технологического процесса.

СКМ-ЭЛЕКТРО отдельно указывает возможность применения взрывозащищенных шкафов для управления насосами и другими технологическими процессами во взрывоопасных зонах.

Взрывозащищенные шкафы для нефтегазовой промышленности

Нефтегазовая отрасль относится к числу наиболее требовательных сфер применения электрооборудования.

На объектах могут использоваться шкафы:

• управления насосами;

• управления электродвигателями;

• автоматики;

• распределения электроэнергии;

• контроля технологических процессов;

• управления вентиляцией;

• управления технологическими установками.

При этом конкретное исполнение всегда должно соответствовать проекту объекта и характеристикам опасной зоны.

Взрывозащищенные шкафы для химического производства

На химических предприятиях оборудование может эксплуатироваться в средах, содержащих горючие газы, пары или пыль.

Поэтому при разработке шкафа необходимо учитывать не только электрическую схему, но и особенности технологического процесса.

Это особенно важно при проектировании систем автоматизации, где шкаф должен одновременно обеспечивать управление оборудованием, передачу сигналов и выполнение защитных функций.

Сколько стоит взрывозащищенный шкаф управления

Стоимость рассчитывается индивидуально.

На цену влияют:

• тип взрывозащищенной оболочки;

• требуемое исполнение;

• габариты;

• количество электрических компонентов;

• тип автоматики;

• мощность оборудования;

• количество кабельных вводов;

• сложность электрической схемы;

• требования к управлению и сигнализации;

• объем испытаний;

• требования к документации.

Поэтому корректнее рассчитывать стоимость после получения технического задания или опросного листа. Сам СКМ-ЭЛЕКТРО указывает, что цена зависит от категории взрывозащиты, исполнения и технических характеристик.

Что предоставить для расчета

Чтобы специалист мог быстро подготовить предложение, желательно предоставить:

1. Назначение шкафа.

2. Электрическую принципиальную схему.

3. Спецификацию оборудования.

4. Напряжение питания.

5. Мощность и ток нагрузки.

6. Количество подключаемых устройств.

7. Информацию об опасной зоне.

8. Требуемые характеристики взрывозащиты.

9. Условия эксплуатации.

10. Требуемую степень защиты IP.

11. Количество и тип кабельных вводов.

12. Габаритные ограничения.

13. Требования к автоматизации.

14. Требования к интерфейсам и передаче данных.

15. Необходимость проведения испытаний и предоставления документации.

Если готового проекта нет, можно начать с технического описания задачи — специалисты смогут определить, какие данные необходимо уточнить.

Почему производство по индивидуальному проекту часто лучше готового решения

Готовый шкаф может не соответствовать конкретному технологическому процессу.

Например, может не хватить:

• места под оборудование;

• количества вводов;

• линий управления;

• необходимых защит;

• интерфейсов;

• функциональных возможностей автоматики.

При индивидуальном изготовлении шкаф проектируется под конкретную задачу.

СКМ-ЭЛЕКТРО предлагает подбор взрывозащищенной оболочки под требования заказчика и сборку НКУ в выбранном корпусе. Компания также заявляет собственное производство и техническую поддержку на этапах проекта.

В чем преимущество комплексного изготовления

Заказчик получает не просто пустой взрывозащищенный корпус, а готовое техническое решение.

В зависимости от проекта в комплекс работ могут входить:

• подбор оболочки;

• подбор компонентов;

• разработка электрической схемы;

• компоновка;

• сборка;

• маркировка;

• установка кабельных вводов;

• электрические соединения;

• проверка;

• испытания;

• подготовка документации.

Такой подход позволяет согласовать корпус, автоматику и функционал шкафа еще до начала производства.

Взрывозащищенные шкафы управления от СКМ-ЭЛЕКТРО

СКМ-ЭЛЕКТРО производит взрывозащищенные шкафы управления и автоматики для промышленных объектов.

Компания располагает собственным сборочным цехом в Москве, где заказчик может контролировать процесс производства и при необходимости провести испытания готового оборудования непосредственно на площадке. Поставки выполняются в различные регионы России.

Основные преимущества такого подхода:

• индивидуальный подбор корпуса;

• изготовление по техническому заданию;

• возможность работы по проекту заказчика;

• сборка НКУ во взрывозащищенной оболочке;

• техническая поддержка;

• контроль производства;

• возможность проведения испытаний;

• поставка готового оборудования в регионы России.

Как заказать взрывозащищенный шкаф управления

Для начала работы достаточно направить специалистам техническое задание, электрическую схему или описание задачи.

После анализа специалисты определят:

• подходящий тип шкафа;

• необходимую оболочку;

• состав оборудования;

• требуемое исполнение;

• количество вводов;

• габариты;

• ориентировочную стоимость;

• сроки производства.

Если готовой схемы нет, можно описать задачу своими словами: какое оборудование необходимо контролировать или управлять, где будет установлен шкаф и какие условия эксплуатации предусмотрены.

Взрывозащищенный шкаф управления — это технически ответственное оборудование, от правильного выбора которого зависит не только стабильность работы автоматизации, но и безопасность эксплуатации объекта.

Поэтому при заказе важно выбирать не просто корпус с маркировкой Ex, а комплексное решение, соответствующее условиям конкретного объекта.

FAQ: часто задаваемые вопросы о взрывозащищенных шкафах управления

Что такое взрывозащищенный шкаф управления?

Это электротехнический шкаф специального исполнения, предназначенный для размещения оборудования управления, автоматики, защиты или распределения электроэнергии в условиях, где существует риск образования взрывоопасной среды.

Чем взрывозащищенный шкаф отличается от обычного?

Конструкцией и требованиями к применяемым компонентам, оболочке, соединениям и другим элементам. Взрывозащищенное исполнение выбирается с учетом условий конкретной опасной зоны.

Можно ли установить обычный шкаф управления во взрывоопасной зоне?

Обычный шкаф не следует использовать там, где проектом предусмотрено взрывозащищенное оборудование. Необходимость конкретного исполнения определяется классификацией зоны, характеристиками среды и требованиями проекта.

Что означает маркировка Ex?

Обозначение Ex указывает на принадлежность оборудования к взрывозащищенному исполнению. Однако для выбора конкретного изделия одной надписи Ex недостаточно — необходимо учитывать полную маркировку, условия применения и документы на оборудование.

Где используются взрывозащищенные шкафы?

Они применяются в нефтегазовой, химической, горнодобывающей и других отраслях промышленности, где существует вероятность образования взрывоопасной среды. 

Можно ли сделать взрывозащищенный шкаф управления для насоса?

Да. Шкаф может использоваться для управления насосным оборудованием, включая функции запуска, остановки, защиты и контроля. Конкретная схема определяется характеристиками насоса и технологическим процессом.

Можно ли разместить контроллер в взрывозащищенном шкафу?

Это зависит от конкретного оборудования, выбранной оболочки, способа реализации взрывозащиты и требований проекта. Нельзя автоматически считать любой контроллер пригодным для установки во взрывоопасной зоне.

Какие компоненты устанавливаются во взрывозащищенный шкаф?

В зависимости от назначения это могут быть автоматические выключатели, контакторы, реле, контроллеры, блоки питания, устройства защиты, клеммные соединения, измерительные приборы и другие элементы автоматики.

Нужны ли специальные кабельные вводы?

Да, тип и характеристики вводов должны соответствовать применяемой конструкции шкафа, кабелям, степени защиты и требованиям конкретного исполнения.

Что такое IP67 и означает ли IP67 взрывозащиту?

IP67 — это характеристика степени защиты оболочки от проникновения твердых частиц и воды. Она не является самостоятельным подтверждением взрывозащиты. Взрывозащита и IP-защита — разные характеристики.

Можно ли сделать шкаф по схеме заказчика?

Да. СКМ-ЭЛЕКТРО выполняет сборку электрощитового оборудования по проектам и техническим требованиям заказчика. Для взрывозащищенного исполнения дополнительно необходимо обеспечить соответствие корпуса, компонентов и всей конструкции установленным требованиям.  

Можно ли изготовить нестандартный взрывозащищенный шкаф?

Да. На странице услуги СКМ-ЭЛЕКТРО указано изготовление электрощитов в нестандартных оболочках взрывозащищенного исполнения и возможность подбора корпуса под конкретные задачи заказчика.  

От чего зависит цена взрывозащищенного шкафа?

От типа и характеристик оболочки, требуемого исполнения, состава автоматики, количества компонентов, кабельных вводов, размеров, сложности схемы и требований к документации и испытаниям.

Можно ли заказать только взрывозащищенную оболочку?

Да, на рынке представлены отдельные взрывозащищенные корпуса. Однако если требуется готовый шкаф управления, необходимо дополнительно выполнить проектирование или компоновку, установить оборудование и обеспечить соответствие готового изделия требованиям проекта.

Можно ли провести испытания готового шкафа?

Да. СКМ-ЭЛЕКТРО указывает возможность проведения испытаний готовой продукции непосредственно в собственном сборочном цехе в Москве.  

Поставляются ли взрывозащищенные шкафы в регионы России?

Да. СКМ-ЭЛЕКТРО указывает возможность поставок продукции в различные регионы России.  

Какие документы нужны для расчета шкафа?

В идеале — техническое задание, электрическая схема, спецификация оборудования и данные об опасной зоне. Если полного комплекта документов нет, можно предоставить описание задачи и основные технические параметры.

Можно ли заказать взрывозащищенный шкаф без готового проекта?

Возможность разработки решения зависит от состава задачи. Если у заказчика нет готового проекта, специалисты могут начать с технического задания или опросного листа и определить необходимые параметры оборудования.

Как заказать взрывозащищенный шкаф управления?

Передайте специалистам назначение шкафа, электрические параметры, сведения об опасной зоне, состав подключаемого оборудования и требования к автоматике. После анализа исходных данных можно определить подходящее исполнение и рассчитать стоимость.

Итог

Взрывозащищенный шкаф управления — это не обычный электрощит в усиленном корпусе. Это комплексное решение, в котором должны быть согласованы оболочка, электрические компоненты, система подключения, функционал автоматики и требования взрывозащиты.

Правильный выбор начинается с анализа условий эксплуатации и опасной зоны, а производство — с корректного технического задания.

Для промышленных объектов, нефтегазовых и горнодобывающих предприятий, химического производства и других опасных производственных площадок такой подход позволяет получить оборудование, рассчитанное именно на условия конкретного технологического процесса.

СКМ-ЭЛЕКТРО выполняет производство взрывозащищенных шкафов управления и автоматики, включая подбор оболочки, сборку НКУ и изготовление решений под конкретные технические требования заказчика.