Корпуса стационарные

Корпуса стационарные: классификация, конструкция, применение и выбор

Стационарные корпуса представляют собой жесткие защитные конструкции, предназначенные для постоянной установки, монтажа и защиты электротехнического оборудования, аппаратов управления, приборов учета, клеммных и соединительных элементов. Их основное назначение – обеспечение безопасности персонала, защита внутреннего оборудования от внешних воздействий, а также организация и упорядочивание электроустановок на промышленных объектах, в инфраструктурных и коммерческих сооружениях.

Классификация стационарных корпусов

Классификация осуществляется по нескольким ключевым параметрам: материал изготовления, степень защиты (IP), способ монтажа, размер и специализация.

1. По материалу изготовления

• Металлические (стальные, из нержавеющей стали, алюминиевые): Наиболее распространенный тип. Изготавливаются из листовой холоднокатаной стали, часто с порошковым покрытием для защиты от коррозии. Нержавеющая сталь (AISI 304, 316) применяется в агрессивных средах (химическая, пищевая промышленность, морское побережье). Алюминиевые корпуса отличаются легкостью и хорошей коррозионной стойкостью в обычных условиях.
• Пластиковые (поликарбонат, полиэстер, ABS-пластик): Обладают высокой стойкостью к коррозии, ультрафиолету, химическим веществам. Легче металлических. Часто используются на объектах с высокими требованиями к диэлектрическим свойствам, в пищевой промышленности, на открытом воздухе, в качестве боксов для слаботочных систем и телекоммуникаций.
• Композитные материалы: Сочетают преимущества пластика и металла (например, стеклопластик). Высокая механическая прочность, малый вес, полная диэлектричность и коррозионная стойкость.

2. По степени защиты (IP — Ingress Protection)

Степень защиты оболочки регламентируется стандартом ГОСТ IEC 60529 (МЭК 60529) и является критическим параметром выбора.

Степень IP	Защита от твердых тел	Защита от жидкости	Типовые области применения
IP20 / IP21	Защита от пальцев и объектов >12.5 мм	Каплезащищенные (IP21 — от вертикальных капель)	Сухие отапливаемые помещения, электрощитовые, распределительные шкафы внутри зданий.
IP43 / IP44	Защита от инструментов и проволоки >1 мм (IP43), от твердых частиц >1 мм (IP44)	Защита от брызг воды со всех направлений (IP44)	Помещения с повышенной влажностью, возможностью попадания брызг. Наружная установка под навесами.
IP54	Пылезащищенные (частичная защита от пыли)	Защита от брызг воды со всех направлений	Промышленные цеха с пылью и влагой, наружная установка.
IP65 / IP66	Пыленепроницаемые (полная защита от пыли)	Защита от струй воды (IP65) или сильных струй воды (IP66)	Промышленность, мойки, пищевое производство, установка на открытом воздухе.
IP67 / IP68	Пыленепроницаемые	Защита от временного (IP67) или постоянного (IP68) погружения в воду	Подземная установка, особо влажные среды, химическая промышленность.

3. По способу монтажа

• Навесные: Крепятся на вертикальную поверхность (стену, колонну, конструкцию).
• Напольные (стоечные, шкафы): Устанавливаются на пол или фундамент. Включают в себя корпуса для монтажа на DIN-рейку (распределительные боксы) и полноразмерные шкафы с монтажной панелью или профильной рамой (телекоммуникационные, серверные шкафы, щиты управления).
• Встраиваемые: Монтируются в нишу стены или оборудования, лицевая панель находится в одной плоскости с поверхностью.

Конструктивные особенности и комплектующие

Конструкция стационарного корпуса продумана для обеспечения удобства монтажа, обслуживания и долговечности.

• Основа (рама, коробка): Определяет габариты и жесткость конструкции. В шкафах часто выполняется из профилей с перфорацией для универсального крепления внутренних компонентов.
• Дверь: Может быть одно- или двухстворчатой, с левым или правым открыванием, иногда съемной. Оборудуется замком (часто с возможностью опломбирования) и ручкой. Для наблюдения за приборами устанавливаются смотровые окна.
• Монтажная панель (шасси): Плоская панель внутри корпуса для крепления аппаратуры. Часто выполняется съемной. В распределительных боксах основной монтажный элемент – DIN-рейка (обычно 35 мм).
• Крыша и дно: Могут иметь перфорацию для вентиляции или заглушки для ввода кабелей. В уличных исполнениях крыша часто имеет козырек или скат для стока воды.
• Система кабельного ввода: Включает сальниковые вводы (пластиковые или металлические), перфорированные заглушки, кабельные gland-пластины. Критически важна для сохранения степени защиты IP.
• Система вентиляции и климат-контроля: Для отвода тепла от оборудования используются перфорационные отверстия с фильтрами, вентиляционные решетки, вентиляторы, теплообменники или кондиционеры для шкафов.
• Защитное заземление: Металлические корпуса обязательно имеют точку для подключения защитного заземляющего проводника (заземляющая клемма, винт с символом «земля»).
• Вспомогательные компоненты: Внутренние светильники, розетки 220В, органайзеры для кабелей, дополнительные DIN-рейки, направляющие для монтажа блоков питания и т.д.

Основные типы стационарных корпусов и их применение

1. Распределительные (установочные) боксы и коробки

Небольшие корпуса для монтажа модульной аппаратуры (автоматические выключатели, УЗО, контакторы, клеммы) на DIN-рейку. Бывают пластиковые и металлические.

• Применение: Квартирные щитки, этажные распределительные щиты, боксы для автоматики в машиностроении, корпуса для клеммных соединений.

2. Щиты управления и распределительные шкафы

Крупногабаритные напольные или навесные металлические корпуса с рамой для монтажа сложной аппаратуры: программируемых логических контроллеров (ПЛК), частотных преобразователей, источников питания, устройств релейной защиты.

• Применение: Центры управления электродвигателями (ЦУ), главные распределительные щиты (ГРЩ), вводно-распределительные устройства (ВРУ), щиты автоматизации технологических процессов.

3. Телекоммуникационные шкафы и стойки

Корпуса стандартной ширины (19 или 23 дюйма) с монтажными профилями с перфорацией для установки серверного, сетевого и телекоммуникационного оборудования. Измеряются в юнитах (U).

• Применение: Серверные комнаты, узлы связи, центры обработки данных (ЦОД), помещения с сетевым оборудованием.

4. Клеммные корпуса и корпуса для датчиков

Корпуса, часто цилиндрической или прямоугольной формы, с высокой степенью защиты (IP65-IP68), предназначенные для размещения клеммных колодок, соединителей или самих датчиков (температуры, давления, уровня).

• Применение: Полевой монтаж на технологическом оборудовании, в химически агрессивных или взрывоопасных зонах (в соответствующем исполнении).

Критерии выбора стационарного корпуса

Выбор осуществляется на основе технического задания и условий эксплуатации.

Критерий	Вопросы для анализа	Рекомендации
Условия окружающей среды	Внутренняя или наружная установка? Наличие пыли, влаги, брызг воды, масел, химических паров? Температурный диапазон? Воздействие УФ-излучения?	Определить необходимую степень защиты IP и материал. Для улицы – IP65 минимум, крыша с козырьком. Для химической среды – нержавеющая сталь или специальный пластик.
Размещаемое оборудование	Каковы габариты, вес и тепловыделение аппаратуры? Способ монтажа (на DIN-рейку, на панель, на профиль)? Необходимость доступа для обслуживания?	Рассчитать внутренние размеры (высота, ширина, глубина) с запасом 20-30% для монтажа и вентиляции. Учесть вес и предусмотреть соответствующую жесткость корпуса.
Требования к доступу и безопасности	Требуется ли частый доступ? Нужно ли ограничение доступа (замок)? Требуется ли визуальный контроль (смотровое окно)?	Выбрать тип двери и замка. Для счетчиков и приборов учета – корпуса с окошком и возможностью пломбирования.
Кабельные вводы	Количество, тип и диаметр входящих/исходящих кабелей? Сверху, снизу или сбоку?	Выбрать модель с нужным количеством съемных заглушек или стандартными отверстиями. Запланировать место для сальников или кабельных вводных пластин.
Нормативные требования	Существуют ли отраслевые стандарты (для ЖКХ, нефтегаза, ВЛЭП)? Требуется ли взрывозащищенное исполнение (Ex e, Ex d)?	Корпус должен соответствовать требованиям ПУЭ, ГОСТ и отраслевым нормам. Для взрывоопасных зон – только сертифицированные корпуса в соответствующем исполнении.

Особенности монтажа и эксплуатации

• Монтаж: Крепление должно быть надежным, с учетом веса корпуса с оборудованием. Для навесных моделей – использовать анкерные болты достаточной несущей способности. Напольные шкафы часто крепятся к фундаменту или полу через отверстия в основании. Необходимо обеспечить свободное открывание дверей.
• Заземление: Металлический корпус подлежит обязательному защитному заземлению в соответствии с ПУЭ гл. 1.7. Сечение заземляющего проводника должно соответствовать номинальному току электроустановки.
• Ввод кабелей: После прокладки кабелей через сальниковые вводы необходимо обеспечить герметичность (правильно обжать сальник, подобрать его диаметр под кабель). Отверстия, не используемые для ввода, должны быть закрыты заглушками для сохранения степени защиты.
• Тепловой режим: Необходимо рассчитывать тепловыделение внутреннего оборудования. При недостаточной естественной конвекции (перфорационные отверстия в крыше/дне) требуется установка вентиляторов или других систем охлаждения.
• Маркировка: Корпус должен иметь четкую маркировку в соответствии с проектом (наименование, назначение, категория электроснабжения). Внутреннее оборудование также должно быть промаркировано.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Как правильно выбрать степень защиты IP для корпуса на улице?

Для большинства регионов с атмосферными осадками в виде дождя и снега достаточно IP65 (защита от струй воды и пыли). Если корпус устанавливается под прямым воздействием сильного дождя или возможна мойка под давлением, рекомендуется IP66. Для мест, где возможен временный контакт с водой (подтопление), требуется IP67. Обязательно наличие козырька или скатной крыши.

2. В чем разница между корпусом из обычной стали с порошковой окраской и из нержавеющей стали?

Обычная сталь с качественным полимерным покрытием обеспечивает хорошую защиту от коррозии в стандартных промышленных и коммерческих условиях (внутри помещений, на улице вдали от моря и агрессивных сред). Нержавеющая сталь (AISI 304, 316) применяется в условиях постоянной влажности, воздействия солей (морское побережье), кислот, щелочей, в пищевой и фармацевтической промышленности, где требования к чистоте и химической стойкости максимальны. Корпус из нержавеющей стали существенно дороже.

3. Нужно ли заземлять пластиковый корпус?

Сам пластиковый (диэлектрический) корпус заземлять не требуется, так как он не проводиет электрический ток. Однако все металлические части внутри него (монтажные панели, DIN-рейки, шасси оборудования), а также защитные проводники (PE) от установленных внутри приборов должны быть объединены и заземлены в соответствии с правилами.

4. Как рассчитать необходимый размер корпуса?

Расчет ведется по внутреннему объему:

• Составить список всего устанавливаемого оборудования с габаритами (высота на DIN-рейке в модулях или в мм, глубина, ширина).
• Суммировать занимаемое место на DIN-рейке (в модулях), учесть пространство для проводников, изгибов кабелей, коммутационных устройств.
• Добавить запас не менее 20% на будущую модернизацию и для обеспечения циркуляции воздуха.
• Учесть пространство сверху и снизу для организации кабельных вводов и разводки.

Стандартные размеры корпусов (высота) часто кратны 6-12 модулям для боксов и 200-2200 мм для шкафов.

5. Можно ли самостоятельно модифицировать корпус (сделать дополнительные отверстия)?

Да, но с критически важными оговорками. Самостоятельное сверление или вырезание отверстий в заводском корпусе без последующей обработки краев и восстановления защитного покрытия (лакокрасочного, цинкового) приводит к возникновению очагов коррозии. Кроме того, это может нарушить степень защиты IP, жесткость конструкции и аннулировать гарантию производителя. Для модификации следует использовать штатные съемные заглушки или обращаться к производителю/поставщику за услугами доработки.

6. Что такое индекс защиты IK и на что он влияет?

IK (степень защиты от механических воздействий по МЭК 62262) указывает на устойчивость корпуса к ударным нагрузкам. Обозначается как IK с двузначным числом (например, IK08, IK10). Чем выше число, тем выше стойкость. Например, IK08 – защита от ударов 5 Дж (падение с 40 см массы 1.7 кг), IK10 – защита от ударов 20 Дж. Этот параметр важен для корпусов, устанавливаемых в зонах возможного вандализма, в производственных цехах с риском случайных ударов, на низкой высоте.

7. Как организовать эффективное охлаждение в закрытом шкафу с мощным оборудованием?

При значительном тепловыделении (>100 Вт/м³) естественной вентиляции недостаточно. Применяются следующие решения в порядке возрастания эффективности и стоимости:

• Принудительная вентиляция: вентиляторы на приток и вытяжку с фильтрами (подходит для чистых помещений, но пропускает пыль и влагу).
• Теплообменник (воздух-воздух): передает тепло из внутреннего контура шкафа во внешний без смешения воздушных потоков, сохраняя степень защиты IP.
• Шкафной кондиционер (охладитель): наиболее эффективное решение для жаркого климата или очень высоких тепловых нагрузок. Обеспечивает точное поддержание температуры внутри шкафа.

Выбор системы зависит от разницы температур внутри/снаружи шкафа, требуемого теплосъема и условий окружающей среды.

Заключение

Стационарные корпуса являются фундаментальным компонентом любой современной электроустановки. Их корректный выбор, основанный на всестороннем анализе условий эксплуатации, технических требований и нормативных документов, напрямую влияет на надежность, безопасность, ремонтопригодность и долговечность всего смонтированного в них оборудования. Понимание классификации, конструктивных особенностей и критериев выбора позволяет специалистам принимать обоснованные технические решения, обеспечивающие бесперебойную работу энергетических и автоматизированных систем на протяжении всего жизненного цикла.