Кабельные вводы Ex d/Ex e для взрывозащищённого электропривода: подбор и монтаж

Кабельный ввод — единственный узел взрывозащищённого электропривода, где взрывонепроницаемая или защищённая оболочка физически прерывается для подключения питающего и сигнального кабеля. Ошибка при подборе или монтаже сальника сводит на нет всю сертификацию оборудования: несоответствующий кабельный ввод нарушает вид взрывозащиты корпуса даже в том случае, если сам привод полностью соответствует маркировке Ex. Ниже разобрано, чем отличается подбор ввода для оболочки Ex d от Ex e и какие ошибки монтажа встречаются чаще всего.

Почему кабельный ввод — критичный элемент взрывозащиты

Корпус электропривода с маркировкой Ex d (взрывонепроницаемая оболочка) рассчитан так, чтобы внутренний взрыв газовоздушной смеси не передавался наружу и не воспламенял окружающую атмосферу. Корпус с маркировкой Ex e (защита вида «повышенная безопасность») исключает искрение и превышение допустимой температуры конструктивными мерами, без расчёта на возможность внутреннего взрыва. Кабельный ввод обязан соответствовать тому же виду взрывозащиты, что и оболочка, в которую он устанавливается, — использовать вводы Ex e в корпусе Ex d (и наоборот) недопустимо без отдельного согласования по проекту.

Требования к выбору, монтажу и первичной проверке взрывозащищённых кабельных вводов в России устанавливает ГОСТ IEC 60079-14 (национальный аналог IEC 60079-14), а конструктивные требования к самим оболочкам — ГОСТ IEC 60079-1 (для Ex d) и ГОСТ IEC 60079-7 (для Ex e). С расшифровкой буквенно-цифровой маркировки взрывозащиты, которая нанесена на корпус привода и на сам ввод, можно ознакомиться в статье о расшифровке маркировки Ex db, IIB, T4.

Кабельный ввод для оболочки Ex d

Для клеммного отсека с взрывонепроницаемой оболочкой Ex d ключевое требование — герметичный резьбовой стык между корпусом ввода и корпусом привода и надёжное уплотнение самого кабеля, которое одновременно выполняет функцию огнепреградителя. К такому вводу предъявляются следующие требования:

ввод должен быть сертифицирован именно для Ex d и иметь маркировку, совместимую с маркировкой корпуса привода (группа и подгруппа IIA/IIB/IIC, температурный класс);
резьба ввода должна быть полностью вкручена в резьбовое отверстие корпуса — минимальное количество полных витков и глубина ввинчивания задаются стандартом и указываются в паспорте ввода;
внутренний диаметр уплотнительного кольца должен как можно точнее соответствовать наружному диаметру вводимого кабеля — производители комплектуют вводы наборами колец с шагом в 1 мм именно по этой причине;
для оболочек большого свободного объёма (по ГОСТ IEC 60079-1 — свыше определённого порога) при малой осевой длине уплотнения дополнительно требуется удлинённая или ступенчатая линейка колец, иначе ввод не обеспечивает взрывонепроницаемость.

Кабельный ввод для оболочки Ex e

Для клеммной коробки с защитой вида «e» ввод не выполняет функцию огнепреградителя, но должен исключать попадание влаги, пыли и механических воздействий, которые могут привести к искрению или перегреву контактов. Здесь важны:

степень защиты от внешних воздействий не ниже IP54 для установки в оболочке Ex e (согласно IEC 60079-7), фактическая степень защиты конкретного электропривода указана в его паспорте — см. также статью о степенях защиты IP65–IP69;
надёжное компрессионное уплотнение по наружной оболочке кабеля, исключающее её проворот и выдёргивание при вибрации и температурных циклах;
ударопрочность корпуса ввода — стандарт задаёт требования по стойкости к удару в зависимости от группы взрывоопасности;
герметичный (не просто плотный) стык ввода с корпусом, если сама оболочка привода также должна сохранять паспортную степень защиты IP.

Как выбрать ввод по диаметру и типу брони кабеля

Практическая ошибка на монтаже — установка сальника «на глаз», без замера фактического диаметра кабеля по наружной оболочке. Порядок подбора:

определить номинальный диаметр кабеля, который будет заведён в привод (марка и сечение кабеля для конкретной модели электропривода описаны в статье о выборе кабеля для электропривода);
уточнить, бронирован ли кабель и каким типом брони — ленточной, проволочной или сетчатой (для каждого типа существует отдельная конструкция ввода с узлом крепления брони, а небронированный кабель в металлорукаве требует ввод другого исполнения);
подобрать типоразмер резьбы ввода (например, M20, M25, M32) и диапазон уплотнения по каталогу производителя ввода так, чтобы фактический диаметр кабеля попадал в середину указанного диапазона, а не на его границу;
для бронированного кабеля обеспечить электрическое соединение брони с корпусом привода через зажимное кольцо ввода — это одновременно требование по взрывозащите и по заземлению кабельных трасс (подробнее — в статье про заземление электропривода);
заглушить неиспользуемые кабельные вводы штатными взрывозащищёнными заглушками того же вида защиты — открытое резьбовое отверстие или заглушка не по стандарту нарушает взрывозащиту корпуса точно так же, как неверно подобранный ввод.

Сравнение основных требований к вводам Ex d и Ex e

Параметр	Ввод для Ex d	Ввод для Ex e
Функция уплотнения	Огне- и взрывопреграждающая	Механическая фиксация и защита от внешних воздействий
Соответствие диаметру кабеля	Точное, по линейке колец с шагом 1 мм	В пределах заявленного диапазона зажима
Минимальная степень IP (по IEC 60079-7)	Определяется корпусом привода	Не ниже IP54
Резьбовой стык с корпусом	Строго регламентированная глубина ввинчивания	Герметичный, без нормируемой глубины резьбы
Нормативная база	ГОСТ IEC 60079-1, ГОСТ IEC 60079-14	ГОСТ IEC 60079-7, ГОСТ IEC 60079-14

Порядок монтажа: от разделки кабеля до затяжки

Монтаж кабельного ввода — часть общего процесса подключения привода к линии питания и управления, который подробно описан в статье про монтаж и подключение электропривода к арматуре. Применительно именно к вводу порядок действий следующий:

разделать кабель на длину, указанную в инструкции производителя ввода, не повреждая внешнюю оболочку в зоне уплотнения;
надеть на кабель корпусные детали ввода в правильной последовательности до заведения в клеммный отсек;
для бронированного кабеля — развести жилы брони по конусу зажимного кольца, обеспечив равномерный контакт по окружности;
завести кабель в клеммный отсек и затянуть резьбовой ввод в корпус на регламентированную глубину, затем затянуть уплотнительную гайку динамометрическим ключом с моментом, указанным в паспорте ввода (превышение момента повреждает уплотнительное кольцо и оболочку кабеля, недостаточный момент не обеспечивает герметичность);
после затяжки проверить отсутствие люфта кабеля при аккуратном осевом усилии и визуально — отсутствие видимых зазоров в резьбовом стыке;
результаты проверки внести в акт при выполнении пусконаладочных работ — общий чек-лист приёмо-сдаточных испытаний приведён в статье о пусконаладочных работах электропривода.

Типичные ошибки монтажа

установка ввода другого вида взрывозащиты, чем у корпуса привода;
подбор уплотнительного кольца «с запасом» по диаметру — при разнице более 1–2 мм герметичность и взрывонепроницаемость не гарантируются;
неполное вкручивание резьбы ввода в корпус ради удобства разводки кабеля;
отсутствие заглушек на резервных вводах;
затяжка ввода без динамометрического ключа «от руки» или чрезмерным усилием;
отсутствие электрического соединения брони кабеля с корпусом при использовании бронированного кабеля.

Любое из перечисленных отклонений формально лишает электропривод статуса взрывозащищённого оборудования независимо от сертификации самого корпуса и двигателя, поэтому выбор и монтаж кабельного ввода требует такого же внимания, как и выбор самого привода. Требования к эксплуатации взрывозащищённого оборудования на опасных производственных объектах дополнительно закреплены в федеральных нормах и правилах Ростехнадзора — обзор применимых требований дан в статье о требованиях ФНП к электроприводам на ОПО.

Нужна помощь с подбором электропривода?

Пришлите параметры арматуры: тип, DN, требуемый крутящий момент, напряжение питания, допустимое время хода и условия эксплуатации. Мы поможем подобрать подходящий электропривод и проверить совместимость с арматурой.

Оставить заявку на подбор электропривода