Заглушки внутренние: классификация, назначение, стандарты и практика применения в электротехнических установках
Внутренние заглушки представляют собой класс электротехнической арматуры, предназначенный для герметичного и механически прочного закрытия неиспользуемых отверстий в корпусах, оболочках, шкафах, коробках и лотках электротехнического оборудования. Их основная функция – обеспечение требуемой степени защиты (IP/IК) от проникновения твердых посторонних тел, пыли и воды, а также сохранение целостности системы и предотвращение доступа к токоведущим частям в соответствии с требованиями ПУЭ и международных стандартов. Отсутствие заглушек или их неправильный подбор ведет к снижению уровня безопасности, накоплению пыли, попаданию влаги и, как следствие, к отказам оборудования, коротким замыканиям и повышению риска поражения персонала электрическим током.
Классификация и конструктивные особенности внутренних заглушек
Внутренние заглушки классифицируются по нескольким ключевым признакам: материалу изготовления, способу крепления, форме и назначению. Правильный выбор по каждому из параметров критически важен для выполнения ими своих функций на протяжении всего срока службы установки.
1. Классификация по материалу изготовления
- Пластиковые (полипропилен, полиамид, ABS-пластик): Наиболее распространенный тип. Обладают высокой коррозионной стойкостью, диэлектрическими свойствами, малым весом. Могут быть устойчивы к УФ-излучению, маслу, химическим веществам в зависимости от состава пластика. Применяются в щитах, боксах, кабельных коробах внутри помещений и снаружи (при наличии УФ-стабилизаторов).
- Резиновые и силиконовые: Используются для герметизации в условиях вибрации, для нестандартных отверстий или как уплотнительные элементы в комбинации с жесткими заглушками. Обладают высокой эластичностью и стойкостью к деформации.
- Металлические (оцинкованная сталь, нержавеющая сталь, алюминий): Применяются в условиях повышенных механических нагрузок, в взрывоопасных зонах (Ex-оборудование), для обеспечения высокой механической прочности и электромагнитной совместимости (ЭМС). Часто требуют дополнительного уплотнения для достижения высокой степени защиты от влаги и пыли.
- Комбинированные (металл-пластик, металл-резина): Сочетают прочность металлического основания с герметизирующими свойствами резинового или пластикового уплотнителя. Типичный пример – заглушки для перфорированных лотков с резиновым клапаном.
- Резьбовые (винтовые): Имеют внутреннюю или наружную резьбу, соответствующую резьбе отверстия в корпусе. Обеспечивают наиболее надежное и прочное крепление, требуют инструмента для монтажа/демонтажа. Применяются в силовых шкафах, взрывозащищенном оборудовании.
- Быстросъемные (защелкивающиеся, snap-in): Конструкция с пружинящими элементами (лапками), которые защелкиваются при вдавливании заглушки в отверстие. Монтаж не требует инструментов. Широко используются в пластиковых и металлических коробках, кабельных каналах, панелях управления.
- Распорные (разжимные): Устанавливаются в отверстие и фиксируются за счет распора специальных элементов при затягивании центрального винта или вставке стержня. Обеспечивают хорошую фиксацию в гладких отверстиях без резьбы.
- Магнитные: Используются для временного закрытия смотровых или сервисных отверстий на металлических шкафах, где необходим частый доступ. Не обеспечивают высокой степени защиты от пыли и влаги.
- Самоклеящиеся: Имеют слой адгезива на основе. Применяются для плоских поверхностей, чаще как декоративные или для защиты от пыли в слабонагруженных условиях.
- Номинальный размер: Диаметр или размер стороны (для квадратных) отверстия, для которого предназначена заглушка. Указывается в миллиметрах или дюймах. Важно соответствие не только номиналу, но и допускам на изготовление отверстия.
- Степень защиты IP (Ingress Protection): Основной показатель. Для заглушек наиболее актуальны:
- IP20/IP30: Защита от касания пальцами и крупных твердых тел. Базовый уровень для щитов внутри сухих помещений.
- IP54/IP55: Пылезащищенные и защищенные от струй воды. Стандарт для уличных и промышленных шкафов.
- IP66/IP67: Пыленепроницаемые и защищенные от сильных струй или временного погружения в воду. Применяются в агрессивных средах.
- IP68/IP69K: Для постоянной работы под водой или при мойке под высоким давлением.
- Стойкость к внешним воздействиям: Диапазон рабочих температур, УФ-стойкость, стойкость к маслу, химикатам, морской воде, механическим ударам (IK код).
- Огнестойкость и свойства материала: Для применений в зданиях и на транспорте критически важны показатели нераспространения пламени, дымообразования, токсичности продуктов горения (например, соответствие стандартам UL 94, ГОСТ Р МЭК 60707).
- Электропроводность / диэлектрические свойства: Металлические заглушки могут использоваться для обеспечения электрического контакта и экранирования, пластиковые – для полной изоляции.
- Определение параметров отверстия: Точное измерение диаметра/размера, типа (гладкое, с резьбой, форма), толщины материала стенки.
- Анализ условий эксплуатации: Внутри/снаружи помещения, наличие пыли, влаги, масел, химических агентов, диапазон температур, УФ-излучение, механические воздействия (вибрация, удары).
- Определение требуемой степени защиты (IP/IК): На основе условий эксплуатации и требований ТЗ/проекта.
- Выбор материала: Исходя из химической, температурной и механической стойкости, необходимости экранирования или диэлектрических свойств.
- Выбор типа крепления: Резьбовое – для постоянной и надежной фиксации; быстросъемное – для возможного будущего доступа; распорное – для гладких отверстий.
- Проверка на соответствие стандартам: Наличие сертификатов (пожарных, на взрывозащиту, соответствие ГОСТ/ТР ТС).
- Монтаж: Очистка отверстия от заусенцев и грязи. Монтаж в соответствии с инструкцией производителя: для резьбовых – применение правильного момента затяжки и герметика (если требуется); для защелкивающихся – равномерное вдавливание до характерного щелчка.
- Контроль: Визуальная проверка отсутствия перекосов. Для ответственных применений (Ex, IP67+) – проведение испытаний на соответствие заявленной степени защиты.
- Использовать регулируемую (разжимную) заглушку, рассчитанную на диапазон диаметров.
- Применить резиновую универсальную заглушку (грибок) для нестандартных отверстий.
- Использовать заглушку большего диаметра с переходным монтажным кольцом (шайбой).
- Изготовить заглушку на заказ из листового пластика или металла с уплотнителем. Это допустимо только для применений, не требующих сертификации (например, не для Ex).
- Механическую целостность (трещины, сколы).
- Потерю эластичности или хрупкость материала (особенно для резины и пластика на улице).
- Наличие следов коррозии (для металлических).
- Надежность крепления (самопроизвольное выпадение, ослабление резьбы).
- Состояние уплотнительных поверхностей (загрязнение, деформация).
- Внутренняя заглушка устанавливается изнутри корпуса. Ее лицевая часть обычно находится заподлицо или утоплена относительно внешней поверхности. Крепление осуществляется за счет элементов (лапок, резьбы), расположенных на внутренней стороне. Это защищает крепеж от несанкционированного доступа снаружи.
- Внешняя заглушка монтируется снаружи. Часто имеет декоративный фасад, закрывающий крепежные элементы. Может быть более подвержена механическим воздействиям и вандализму.
2. Классификация по способу крепления и монтажа
Технические характеристики и стандарты
Выбор внутренней заглушки осуществляется на основе строгих технических параметров, регламентированных национальными и международными стандартами.
Ключевые параметры:
Основные регулирующие стандарты:
| Стандарт | Область применения и описание |
|---|---|
| ГОСТ Р 50030.1-2012 (МЭК 60947-1) | Низковольтная коммутационная аппаратура. Общие требования, включая требования к степени защиты оболочек (IP). |
| ГОСТ 14254-2015 (МЭК 60529) | Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (код IP). Основополагающий стандарт. |
| ПУЭ 7-е издание | Правила устройства электроустановок. Регламентируют необходимость защиты от попадания посторонних тел и воды. |
| UL 50, UL 508 | Стандарты для корпусов электрооборудования и промышленных щитов управления (США). |
| DIN 73485, DIN 90073 | Немецкие стандарты на заглушки для круглых и резьбовых отверстий. |
Области применения и специфические требования
1. НКУ (Низковольтные комплектные устройства)
В шкафах и панелях управления заглушки используются для закрытия отверстий в монтажных панелях, боковых стенках, дне и крыше, оставшихся после демонтажа аппаратуры или зарезервированных для будущей модернизации. Требования: соответствие цвету RAL корпуса, материал, не поддерживающий горение (например, полиамид PA6.6), степень защиты не ниже IP54 для промышленных применений. Часто используются быстросъемные пластиковые заглушки и резьбовые металлические пробки.
2. Кабельные системы (лотки, короба, трубы)
В перфорированных и сплошных лотках, коробах и кабельных трубах заглушки устанавливаются на торцы для предотвращения попадания грызунов, пыли и распространения пожара по трассе. Применяются торцевые заглушки сложной формы, часто с резиновыми уплотнителями для компенсации вибрации. Для кабельных труб (гофротруб) используются специальные конические заглушки, обеспечивающие герметизацию пучка кабелей.
3. Взрывозащищенное оборудование (Ex)
В оболочках взрывозащищенного оборудования (тип защиты «взрывонепроницаемая оболочка «d»») каждое неиспользуемое резьбовое отверстие должно быть закрыто заглушкой, соответствующей требованиям стандарта на взрывозащиту (ГОСТ Р МЭК 60079-0, -1). Заглушка должна иметь ту же резьбу, класс точности и длину зацепления, что и штатная вводная муфта, и выдерживать давление взрыва внутри оболочки. Как правило, это металлические резьбовые пробки с контргайкой или герметиком.
4. Уличные и телекоммуникационные шкафы
Основное требование – обеспечение высокой степени защиты от влаги и пыли (IP65/IP66) при широком диапазоне температур. Применяются заглушки из морозостойкого и УФ-стабилизированного пластика или нержавеющей стали с EPDM-уплотнениями. Важна стойкость к циклическим температурным деформациям.
Таблица подбора заглушки в зависимости от применения
| Область применения | Рекомендуемый тип заглушки | Материал | Минимальная степень защиты (IP) | Ключевые требования |
|---|---|---|---|---|
| Внутренний щит управления в офисе | Быстросъемная (snap-in) | Пластик (ABS, полипропилен) | IP20 | Не поддерживающий горение материал, эстетичный вид |
| Промышленный шкаф в цеху | Резьбовая или быстросъемная с уплотнением | Пластик (Полиамид), оцинкованная сталь | IP54 / IP65 | Стойкость к маслу, вибрации, химическим парам |
| Торец кабельного лотка | Торцевая заглушка (на защелках или винтах) | ПВХ, полиэтилен, сталь | IP30 (от пыли) / IP55 (улица) | Механическая прочность, удобство монтажа на готовую трассу |
| Взрывозащищенная оболочка (Ex d) | Резьбовая металлическая пробка | Латунь, нержавеющая сталь | Соответствует оболочке (обычно IP66) | Сертификация Ex, точное соответствие резьбе, момент затяжки |
| Телекоммуникационный шкаф на улице | Резьбовая с EPDM-уплотнением | Нержавеющая сталь AISI 304/316, УФ-пластик | IP66 / IP68 | Коррозионная стойкость, стойкость к УФ, диапазон температур -40…+80°C |
Процедура выбора и монтажа: пошаговый алгоритм
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
В1: Можно ли использовать обычную пластиковую заглушку для IP54 во взрывозащищенном шкафу?
Ответ: Нет, категорически нельзя. Заглушка для взрывозащищенной оболочки (тип «d») является частью системы взрывозащиты. Она должна быть сертифицирована для этого конкретного типа защиты, иметь соответствующую маркировку (Ex d) и выдерживать давление взрыва. Ее установка регламентируется инструкцией по монтажу и обслуживанию оборудования. Использование несертифицированной заглушки аннулирует взрывозащиту всего шкафа.
В2: Что делать, если нет заглушки нужного диаметра?
Ответ: Существует несколько профессиональных решений:
Категорически не рекомендуется использовать подручные материалы (скотч, пленку, герметик без основы), так как они не обеспечивают ни механической прочности, ни стабильной степени защиты.
В3: Как часто нужно проверять состояние заглушек?
Ответ: Состояние заглушек должно проверяться в рамках планового технического обслуживания электроустановки. Рекомендуемая периодичность – не реже 1 раза в год. При осмотре необходимо обращать внимание на:
В условиях агрессивных сред или вибрации периодичность проверок должна быть увеличена.
В4: В чем разница между внутренней и внешней заглушкой?
Ответ: Различие заключается в месте установки относительно стенки корпуса и, как следствие, в конструкции.
Выбор зависит от конструкции корпуса, требований к эстетике и безопасности.
В5: Нужно ли заземлять металлическую заглушку на металлическом шкафу?
Ответ: В большинстве случаев, если шкаф имеет защитное заземление (PE), а заглушка является его частью (т.е. установлена на основном металлокорпусе), специального отдельного заземления заглушки не требуется – она заземляется через контакт с заземленным корпусом. Однако критически важно обеспечить надежный электрический контакт между заглушкой и корпусом (очистка от краски, коррозии, использование зубчатых шайб). В отдельных случаях, например, для обеспечения непрерывности цепи заземления экранированных систем или по требованию проекта, может потребоваться установка перемычки заземления между заглушкой и основной шиной PE.
Заключение
Внутренние заглушки, несмотря на кажущуюся простоту, являются важным компонентом электротехнической системы, напрямую влияющим на ее безопасность, надежность и долговечность. Их выбор должен основываться на комплексном анализе технических условий, нормативных требований и характеристик самого изделия. Пренебрежение правилами подбора и монтажа заглушек ведет к систематическому нарушению степени защиты оболочек, что является распространенной скрытой неисправностью, повышающей эксплуатационные риски. Грамотное применение качественной кабельной арматуры, включая заглушки, – признак профессионального подхода к проектированию и обслуживанию электроустановок.