Перегородка ПВХ
Перегородка ПВХ: технические характеристики, классификация и применение в электротехнике
Перегородка ПВХ (поливинилхлоридная) представляет собой жесткий листовой материал, специально разработанный для организации внутреннего пространства в электротехнических шкафах, корпусах, пультах управления, распределительных устройствах (РУ) и низковольтных комплектных устройствах (НКУ). Ее основная функция – создание изолированных отсеков для безопасного разделения цепей разного назначения, напряжения и класса, что является критически важным требованием современных стандартов электробезопасности и эксплуатации.
Состав, структура и технология производства
Перегородка ПВХ для электротехнического применения изготавливается из непластифицированного (жесткого) поливинилхлорида с добавлением термостабилизаторов, модификаторов ударной вязкости и антипиренов. Материал производится методом экструзии, что обеспечивает его однородность, постоянство толщины и отсутствие внутренних напряжений. Стандартные листы имеют монолитную (не слоистую) структуру. Для электротехнических целей используется исключительно самозатухающий, не поддерживающий горение материал, соответствующий классу горючести В1 по ГОСТ 12.1.044-89 (аналоги UL94 V-0).
Ключевые технические характеристики и параметры
Выбор перегородки ПВХ осуществляется на основе строгих технических параметров, определяющих ее пригодность для конкретных условий эксплуатации.
Основные электрические и механические свойства
| Параметр | Значение / Описание | Стандарт испытаний |
|---|---|---|
| Диэлектрическая прочность | Не менее 40 кВ/мм | ГОСТ 6433.2-71, IEC 60243-1 |
| Удельное объемное сопротивление | ≥ 1013 Ом·см | ГОСТ 6433.4-71, IEC 60093 |
| Удельное поверхностное сопротивление | ≥ 1013 Ом | ГОСТ 6433.3-71, IEC 60093 |
| Сравнительная трекингостойкость (CTI) | ≥ 600 В | IEC 60112 |
| Температурный диапазон эксплуатации | От -40°C до +105°C (кратковременно до +120°C) | — |
| Плотность | 1,38 – 1,45 г/см³ | ГОСТ 15139-69 |
| Водопоглощение (за 24 ч) | ≤ 0.1% | ГОСТ 4650-80 |
| Класс стойкости к УФ-излучению | Стабилен при внутреннем размещении | — |
Параметры пожарной безопасности
| Параметр | Характеристика | Примечание |
|---|---|---|
| Класс горючести | В1 (трудногорючий) | По ГОСТ 12.1.044-89 |
| Класс воспламеняемости | Трудно воспламеняемый | По ГОСТ 30402-96 |
| Класс дымообразующей способности | Д2 (умеренная дымообразующая способность) | По ГОСТ 12.1.044-89 |
| Класс токсичности продуктов горения | Т2 (умеренно опасный) | По ГОСТ 12.1.044-89 |
| Испытание на стойкость к раскаленной проволоке | 960°C, 30 сек. без возгорания | IEC 60695-2-12 |
Классификация и типоразмеры
Перегородки ПВХ систематизируются по нескольким ключевым признакам.
1. По толщине листа
- Тонкие (2-3 мм): Для разделения слаботочных и низковольтных цепей (до 1 кВ), создания перегородок в пределах одного функционального отсека.
- Средние (4-5 мм): Наиболее распространенный вариант для НКУ, щитов управления. Обеспечивают достаточную механическую жесткость и электрическую изоляцию.
- Толстые (6-10 мм и более): Применяются в качестве силовых перегородок в РУ на напряжение до 35 кВ, для создания усиленных изолированных барьеров между секциями, а также в качестве монтажных панелей.
- Серый (RAL 7032, 7035): Стандартный цвет для большинства электротехнических шкафов.
- Белый (RAL 9010): Используется для улучшения внутренней освещенности шкафа.
- Черный (RAL 9005): Применяется для снижения бликов, в специализированных устройствах.
- Оранжевый (RAL 2004): Для маркировки опасных зон или цепей особого назначения.
- Плоские листы: Стандартный материал для изготовления перегородок по месту.
- Г-образные и П-образные профили: Готовые элементы для быстрого монтажа вертикальных перегородок и их крепления к каркасу.
- Перфорированные листы: Имеют регулярную перфорацию для улучшения вентиляции и снижения веса, при сохранении изолирующих свойств.
- Разделение силовых и управляющих цепей: Физический барьер между высоковольтными/силовыми компонентами (автоматы, контакторы, силовые шины) и низковольтной логикой (ПЛК, реле, клеммники, источники питания). Это предотвращает паразитные наводки, снижает риск пробоя и облегчает обслуживание.
- Защита от дугового разряда (Arc Fault Protection): В устройствах до 1 кВ перегородки используются для создания отдельных камер (отсеков) для силовых коммутационных аппаратов, что локализует возможную электрическую дугу и защищает персонал и смежное оборудование.
- Монтажная панель: Толстые листы ПВХ (от 8 мм) служат основой для установки приборов учета, устройств релейной защиты, автоматики, клеммных блоков.
- Организация кабельных потоков: Перегородки используются для создания направляющих и отсеков для раздельной прокладки силовых, контрольных и сигнальных кабелей, предотвращая их переплетение и механические повреждения.
- Маркировка и безопасность: Цветные перегородки визуально выделяют зоны различного функционального назначения или уровня опасности.
- Резка: Осуществляется на форматно-раскроечных станках, циркулярными пилами с мелким зубом, лобзиками или фрезерными станками. Рекомендуется использовать средства охлаждения (воздушное) для получения чистого кромки.
- Сверление и фрезерование: Легко выполняются стандартным металлорежущим инструментом. Для получения чистых отверстий без сколов следует использовать острый инструмент и подкладку.
- Крепление: Монтаж производится с помощью винтовых соединений (винт-гайка, винт-саморез с прессшайбой) через предварительно просверленные отверстия. Возможно использование пластиковых хомутов, нейлоновых стяжек через специальные проушины. Крепление к металлическому каркасу должно обеспечивать надежный электрический контакт каркаса с землей, при этом сама перегородка остается изолятором.
- Гибка: Возможна только в условиях промышленного производства с применением термоформовки. Вручную или в условиях монтажной площадки гибка не выполняется.
2. По цвету
3. По форме и назначению
Функциональное назначение в электротехнических устройствах
Применение перегородок ПВХ регламентировано стандартами МЭК (IEC) и ГОСТ и преследует конкретные технические цели.
Технология обработки и монтажа
ПВХ-перегородки отличаются высокой технологичностью в обработке, что позволяет адаптировать их на объекте.
Сравнение с альтернативными материалами
| Материал | Преимущества | Недостатки | Основная область конкуренции с ПВХ |
|---|---|---|---|
| ПВХ | Оптимальное соотношение цена/качество, высокая обрабатываемость, отличные диэлектрические свойства, стойкость к влаге и химикатам, самозатухание. | Ограниченная термостойкость (макс. +105°C), может деформироваться под высокой механической нагрузкой. | Базовый стандарт для НКУ и РУ до 35 кВ. |
| Гетинакс (электротехнический картон) | Высокая механическая прочность, хорошие диэлектрические свойства в сухой среде, низкая стоимость. | Гигроскопичен, разбухает при повышенной влажности, горюч, требует дополнительной пропитки. | Применение в сухих помещениях для неответственных перегородок. |
| Стеклотекстолит (FR-4) | Превосходная механическая прочность и термостойкость (до +130°C и выше), абсолютная негигроскопичность, стабильность размеров. | Значительно более высокая стоимость (в 3-5 раз), повышенная абразивность, сложнее в обработке. | Высоконагруженные монтажные панели, устройства с повышенными требованиями к пожаростойкости и механике. |
| Полиамид (нейлон) PA6, PA66 | Высокая ударная вязкость, износостойкость, хорошие диэлектрические свойства. | Гигроскопичен, что может влиять на диэлектрические свойства, более высокая цена, чем у ПВХ. | Изоляционные элементы, втулки, проходные изоляторы, где важна механическая прочность. |
| Металл (оцинкованная сталь, алюминий) | Максимальная механическая прочность, экранирующие свойства, негорючесть. | Проводит электрический ток, требует изоляции токоведущих частей, подвержен коррозии (без покрытия), больший вес. | Используется не как изоляционная, а как механическая защитная или экранирующая перегородка. Дополняет, а не заменяет ПВХ. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. Какая минимальная толщина перегородки ПВХ требуется для разделения цепей 0,4 кВ и 24 В в одном шкафу?
С точки зрения электрической прочности достаточно 2-3 мм. Однако выбор толщины в большей степени определяется требованиями к механической жесткости конструкции и стандартами на конкретный тип НКУ. Для обеспечения устойчивости и защиты от вибраций рекомендуется использовать перегородки толщиной не менее 4 мм.
2. Можно ли использовать перегородку ПВХ в качестве постоянной монтажной панели для установки приборов весом 2-3 кг?
Да, но для этого необходимо использовать листы повышенной толщины (от 8 мм до 12 мм) и предусмотреть соответствующее крепление по периметру и, возможно, дополнительные точки фиксации в центре. Необходим расчет на механическую нагрузку.
3. Как правильно закрепить перегородку ПВХ к заземленному металлическому каркасу шкафа? Не нарушит ли это изоляцию?
Крепление осуществляется металлическими винтами через отверстия в перегородке. Это не нарушает изоляционные свойства, так как сама перегородка остается изолятором между частями оборудования. Металлический каркас шкафа при этом должен быть надежно заземлен. Перегородка механически фиксируется, но электрически разделяет отсеки.
4. Чем отличается электротехнический ПВХ от обычного строительного?
Электротехнический ПВХ имеет строго нормированные и гарантированные диэлектрические характеристики (прочность, сопротивление), повышенную трекингостойкость (CTI), обязательное исполнение с антипиренами (самозатухающее, класс В1), а также стабильный химический состав, исключающий выделение вредных веществ в процессе эксплуатации внутри закрытого шкафа.
5. Какова стойкость ПВХ к маслу, кислотам и щелочам внутри промышленного щита?
Непластифицированный ПВХ обладает высокой химической стойкостью. Он инертен к воздействию масел, жиров, бензина, разбавленных кислот и щелочей, что позволяет использовать его в промышленных условиях. Однако следует избегать длительного контакта с концентрированными растворителями (ацетон, ароматические углеводороды).
6. Допустимо ли использование ПВХ-перегородок в уличных шкафах?
Для уличного исполнения необходимы перегородки со стабилизаторами к ультрафиолетовому излучению. Стандартный материал для внутреннего применения (InDoor) под длительным воздействием прямых солнечных лучей может постепенно терять механические свойства и менять цвет. Для outdoor-исполнения это должно быть указано в технических данных материала.
Заключение
Перегородка ПВХ является незаменимым конструктивным элементом в современном электротехническом оборудовании. Ее применение обеспечивает соблюдение ключевых требований стандартов по безопасности, надежности и удобству эксплуатации. Правильный выбор толщины, типа и производителя материала на основе технических характеристик и условий эксплуатации позволяет создать долговечную, безопасную и функциональную систему распределения и управления электроэнергией. Постоянное развитие полимерных композиций ведет к улучшению таких параметров, как термостойкость и экологичность, что расширяет границы применения ПВХ в электроэнергетике.