Электроприводы ГЗ-А.70/24

Электроприводы ГЗ-А.70/24: полное техническое описание и сфера применения

Электропривод ГЗ-А.70/24 представляет собой взрывозащищенное, многооборотное исполнительное устройство, предназначенное для дистанционного и автоматического управления запорной, регулирующей и специальной трубопроводной арматурой (задвижками, клапанами, шиберами) во взрывоопасных зонах производственных объектов. Данный привод является ключевым элементом систем АСУ ТП в нефтегазовой, химической, нефтехимической промышленности, а также в других отраслях, где требуется надежная работа оборудования в сложных условиях.

Конструктивные особенности и принцип действия

Привод ГЗ-А.70/24 построен по классической схеме редукторного многооборотного электромеханизма. Основу конструкции составляет взрывозащищенный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, питаемый трехфазным переменным током. Крутящий момент от двигателя через червячную или комбинированную (червячно-цилиндрическую) передачу редуктора преобразуется и передается на выходной вал, совершающий многооборотное движение. Редуктор обеспечивает необходимое увеличение момента и снижение скорости вращения для управления арматурой с большим требуемым крутящим моментом (Мтр).

В конструкцию привода интегрированы блоки концевых выключателей (БКВ) и блокирующее устройство (БУ), которые выполняют функции автоматического отключения электродвигателя при достижении арматурой крайних положений «Открыто» или «Закрыто», а также при превышении допустимого момента. Управление может осуществляться как от внешних цепей управления (кнопки, контроллеры), так и вручную, с помощью штурвала, после перевода муфты в режим ручного управления.

Маркировка и расшифровка обозначения

Маркировка ГЗ-А.70/24 несет в себе полную информацию об основных параметрах устройства:

• ГЗ – Грузового Завода (или «Гидропривод Запорный», исторически сложившееся обозначение линейки приводов).
• А – Исполнение с асинхронным электродвигателем.
• 70 – Номинальный крутящий момент на выходном валу, выраженный в декаНьютон-метрах (даН·м). Таким образом, 70 даН·м = 700 Н·м.
• 24 – Время одного полного оборота выходного вала, выраженное в секундах. То есть, выходной вал совершает один оборот за 24 секунды.

Технические характеристики

Основные параметры электропривода ГЗ-А.70/24 сведены в таблицу.

Параметр	Значение / Описание
Номинальный крутящий момент, Мн	700 Н·м (70 даН·м)
Скорость вращения выходного вала	1 оборот за 24 секунды (2.5 об/мин)
Номинальное напряжение питания	~380 В, 50 Гц (возможны исполнения на другие напряжения)
Мощность электродвигателя	~0.55 кВт (зависит от модификации и производителя)
Класс взрывозащиты	1ExdIIBT4 или 1ExdIICT4 (в зависимости от модификации). Соответствует виду взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» (Exd).
Степень защиты оболочки	IP54 (стандартно), возможно IP65
Диапазон рабочих температур	От -40°С до +60°С (для стандартного климатического исполнения УХЛ, категория 1)
Число оборотов выходного вала на одно полное перемещение арматуры	Зависит от арматуры. Привод рассчитан на стандартные ряды (например, 50, 100, 200, 400 оборотов), что задается настройкой БКВ.
Масса	Около 50-60 кг (зависит от конкретной комплектации)

Взрывозащищенное исполнение

Электроприводы ГЗ-А.70/24 производятся во взрывозащищенном исполнении, что является их ключевой особенностью. Взрывозащита реализована по виду «взрывонепроницаемая оболочка» (Exd). Принцип основан на том, что все потенциальные источники искрения (электродвигатель, контактные группы БКВ) заключены в массивную и прочную оболочку, способную выдержать внутренний взрыв горючей смеси без разрушения и предотвратить передачу взрыва во внешнюю взрывоопасную среду. Фланцевые соединения и зазоры между деталями оболочки выполнены с точно рассчитанными лабиринтами для эффективного охлаждения продуктов горения.

Маркировка взрывозащиты 1ExdIIBT4 расшифровывается следующим образом:

• 1 – Уровень взрывозащиты (особовзрывобезопасный, высший).
• Ex – Знак взрывозащищенного электрооборудования.
• d – Вид взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка».
• IIB – Оборудование может применяться для взрывоопасных смесей категории II (промышленные газы) и подгруппы B (например, этилен).
• T4 – Температурный класс, означающий, что максимальная температура поверхности оболочки не превысит 135°С.

Исполнение с маркировкой IICT4 обладает более высоким уровнем защиты и подходит для сред с водородом и ацетиленом.

Комплектация и дополнительные устройства

Стандартная комплектация привода включает:

• Силовой блок (электродвигатель с редуктором в общем взрывонепроницаемом корпусе).
• Блок концевых выключателей (БКВ) с кулачковым механизмом, настраиваемым на необходимое число оборотов.
• Блокирующее устройство (моментная муфта) для отключения привода по перегрузке.
• Механизм ручного управления (штурвал) с муфтой переключения «Авто/Ручной».
• Указатель положения («Открыто»/«Закрыто»).
• Коробку выводов для подключения силовых и контрольных кабелей.

В качестве опций или в составе специальных исполнений могут поставляться:

• Позиционер (регулятор положения): Для точного пропорционального управления регулирующей арматурой по сигналу 0-20 мА или 4-20 мА.
• Термокожух: Для обогрева привода при работе в условиях низких температур, предотвращающий конденсацию и обледенение.
• Дополнительные датчики: Датчики промежуточного положения, датчик момента, датчик температуры.
• Усиленные сальниковые вводы: Для особо сложных условий эксплуатации.

Монтаж, настройка и эксплуатация

Монтаж привода на арматуру осуществляется через стандартный фланец с резьбовым отверстием по осям, соответствующий требованиям ГОСТ или ISO. Критически важно обеспечить соосность выходного вала привода и шпинделя (вала) арматуры. После механического монтажа производится электрическое подключение силовых цепей (380В) и цепей управления (как правило, 220В или 24В постоянного/переменного тока) согласно принципиальной схеме, поставляемой с приводом.

Настройка заключается в установке кулачков БКВ на требуемое число оборотов для полного хода арматуры. Настройка момента срабатывания блокирующего устройства (БУ) выполняется с помощью калибровочной пружины и должна соответствовать паспортному значению Мтр арматуры, но не превышать номинальный момент привода (700 Н·м).

Эксплуатация требует проведения регулярного технического обслуживания: проверки целостности оболочки и сальников, состояния электрических соединений, смазки редуктора и механизмов в соответствии с регламентом производителя. Особое внимание уделяется сохранности взрывозащитных характеристик: запрещается вскрывать корпус при подаче напряжения, нарушать затяжку болтовых соединений фланцев, использовать нештатные сальниковые вводы.

Сравнение с аналогами и выбор привода

Электроприводы ГЗ-А.70/24 являются отечественным аналогом таких известных серий, как AUMA SA, Bernard Q, Rotork A. При выборе между ними учитывают:

• Совместимость с существующей инфраструктурой: ГЗ часто применяются на объектах, изначально спроектированных под эту серию.
• Стоимость и доступность: Отечественные приводы, как правило, имеют более низкую стоимость и shorter сроки поставки.
• Требования ТЗ: Необходимо тщательно сверять параметры (момент, время хода, взрывозащита, климатическое исполнение).
• Наличие сервиса: Наличие сервисных центров и доступность запасных частей.

Ключевым расчетным параметром при выборе является требуемый момент (Мтр) для управления конкретной арматурой, который должен быть на 15-20% меньше номинального момента привода.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается привод ГЗ-А.70/24 от ГЗ-А.70/36?

Единственное отличие – время одного оборота выходного вала. У модели .70/24 – это 24 секунды, у .70/36 – 36 секунд. Соответственно, модель /24 быстрее, но создает несколько меньший момент на валу при той же мощности двигателя, а модель /36 – медленнее, но с большим моментом. Выбор зависит от требований технологического процесса к скорости срабатывания и от характеристик арматуры.

Можно ли использовать привод ГЗ-А.70/24 для управления шаровым краном?

Нет, для стандартного шарового крана, требующего поворота на 90° (четверть оборота), данный привод не подходит, так как является многооборотным. Для шаровых кранов и другой поворотной арматуры применяются приводы нереверсивные (многооборотные с редуктором, преобразующим вращение в поворот на 90°) или непосредственно поворотные (нереверсивные) электроприводы.

Какой кабель рекомендуется для подключения?

Для силового подключения (380В) необходим кабель с медными жилами, например, ВВГ или КГ, сечение которого определяется мощностью двигателя (обычно достаточно 1.5-2.5 мм²). Для цепей управления и сигнализации используются контрольные кабели (КВВГ, КВВГэнг). Все кабели должны вводиться в привод через штатные взрывозащищенные сальниковые вводы (кабельные gland), соответствующие диаметру и типу кабеля. В зонах с повышенными требованиями к пожарной безопасности применяют кабели с пониженным дымо- и газовыделением (нг-LS) или не распространяющие горение (нг-FRLS).

Что делать, если привод не останавливается в крайних положениях?

Наиболее вероятная причина – неправильная настройка или неисправность блока концевых выключателей (БКВ). Необходимо:
1. Проверить и перенастроить положение кулачков на валу редуктора, отвечающих за нажатие микровыключателей в крайних положениях.
2. Прозвонить электрическую цепь концевых выключателей.
3. Проверить исправность самих микровыключателей.
Перед любыми работами привод должен быть обесточен и переведен в ручной режим.

Как часто требуется замена смазки в редукторе?

Периодичность замены смазки указывается в паспорте на конкретное изделие и зависит от условий эксплуатации. В стандартных условиях для редукторов типа ГЗ первая замена смазки рекомендуется после 500 часов работы (или через 6 месяцев), последующие – каждые 2-3 года или через 10000 циклов. При работе в условиях высоких/низких температур или повышенной влажности интервал обслуживания сокращается. Используется только смазка, рекомендованная производителем (чаще всего пластичные смазки типа ЦИАТИМ, Литол или их импортные аналоги).

Допускается ли эксплуатация привода на открытом воздухе без навеса?

Да, допускается, так как стандартная степень защиты оболочки IP54 обеспечивает защиту от попадания пыли и брызг воды с любого направления. Однако для длительной работы в условиях прямого воздействия атмосферных осадков (ливень, снег) рекомендуется либо исполнение с IP65, либо установка дополнительного защитного кожуха. Наличие термокожуха также решает проблему работы при отрицательных температурах.