Офф-грид жобалары үшін IP54 пен IP65: Қандай қорғану деңгейін таңдау керек

01 Кіріспе

Off-grid energetika saqtaw joblaryna zhetekter taңdağanda, qorğaу deңgeyі jıı kөp jағdayda biriнші parametrlerdiң biri bolыp tabыlady — jәne oңайlyqpen aсыrylatyn parametrlerdiң biri. Kейбiр адамдар avtomatты tүrde IP65 taңdap alady, sebebi jоғarы sаny daima qауipсiзdeu ekendi. Bасқалары өткен joblardan alғan tәjiriбелерi бойынша IP54 таңdap alady, biraқ sahada kөrsetiлgeni сияқты, желмен алып келiнетiн құм немесе тұз шашылуы күтiлгенге қарағанда әлдеқайда ауыр болады.

Мәселенiң түбiрi IP54 немесе IP65 қайсысы жақсы екенiнде емес. Сiз алдымен joblardyң орналасқан жерiнiң экологиялық типiн растағаныңыз ба? Кез келген қорғау деңгейiнiң бiрiншi шегi географияға байланысты анықталады.

02 IP54 пен IP65 арасындағы нақты айырмашылық қандай?

IP рейтинг жүйесiн түсiну

IP қорғау рейтингтерi IEC 60529 және GB/T 4208-2017 стандарттарымен анықталады. Екi сан шаң мен суға қарсы қорғауды көрсетеді.

IP54 дегеніміз — тозаңға қарсы қорғаныс деңгейі 5, яғни «тозаңға қарсы қорғалған»: аздап тозаң енуі мүмкін, бірақ бұл қалыпты жұмыс істеуге әсер етпейді. Суға қарсы қорғаныс деңгейі 4, яғни барлық бағыттан шашыраған судың әсеріне төзімді. IP65 дегеніміз — тозаңға қарсы қорғаныс деңгейі 6, яғни «тозаңға толық қорғалған»: теріс қысымда сынақ жасаған кезде тозаң ішке енбейді. Суға қарсы қорғаныс деңгейі 5, яғни барлық бағыттан төмен қысымды су ағынына төзімді.

Жылу шашылуының айырбасы

Қағазда IP65 IP54-ке қарағанда бір деңгей жоғары. Бірақ осы бір деңгейдің көтерілуі қатты шектеумен байланысты: герметизация неғұрлым жақсы болса, жылу шашылуы соғұрлым қиын болады . IP65 корпусы тығыз тұйықталған. Ішіндегі трансформаторлар, шиналар мен қосқыш құрылғыларында пайда болатын жылу оңай шыға алмайды, сондықтан ішкі температура 60°C-тан асуы мүмкін. Үзіліссіз жұмыс істейтін желіден тыс энергия сақтау жүйелері үшін жылу шашылуы тікелей жабдықтың қызмет ету мерзімі мен қолжетімділігіне әсер етеді.

Бұл, IP54 және IP65 деңгейлерін таңдау «жоғарырақ — жақсырақ» деген сұрақ емес екендігін білдіреді. Бұл — қандай деңгей белгілі бір ортада герметизация мен жылу шашу арасында ең жақсы тепе-теңдікті қамтамасыз етеді деген сұрақ .

03 Желді, құмды аймақтар: Неге IP54 жеткілікті

Стандарттар не деп айтады

GB/T 51368-2019, Фотоэлектрлік құрылыс жүйелерінің техникалық стандарты , 8.6.2-тармағы анық көрсетеді: сыртқы жабдық үшін желді және құмды аймақтарда IP54 деңгейіне жету керек , ал теңіздік аймақтарда — IP65 деңгейіне. Бірдей стандарттың әртүрлі орталар үшін әртүрлі талаптар қоюы таңдау логикасының сценарийге негізделгенін көрсетеді.

Жел-құм ортасындағы зақымдану механизмі

Жел-құм ортасындағы зақымдану механизмі теңіз тұзының буы ортасындағы зақымдану механизмінен толығымен өзгеше. Құм бөлшектерінің негізгі қаупі — физикалық кіру — жоғары кернеу мен төмен кернеу бөлімдеріне ұсақ құм енуі изоляцияның нашарлауына, түйісулердің ластануына және салқындату каналдарының бітелуіне әкелуі мүмкін. IP54 стандартының 5-деңгейлі құмнан қорғануы көптеген құм түйіршіктерін тоқтатуға жеткілікті. Біріктірілген, алынып тазартылатын құмнан қорғайтын сүзгілермен қосылғанда құмның ішке кіруі қауіпсіз шекте ұсталады.

Неге құрғақ аймақтарда IP54 жиі IP65-тен жақсы жұмыс істейді

Басқа жағынан, желді және құмды аймақтар әдетте құрғақ болады, сондықтан суға қарсы қорғану қажеттілігі теңіз жағалауларындағыдан әлдеқайда аз. IP54 стандартының шашырауға қарсы қорғануы кездейсоқ жаңбыр үшін жеткілікті. Ал толық герметикленген IP65 конструкциясы құрғақ, тозаңды ортада кері әсер туғызады: қорап ішінде жылу жиналады және компоненттердің қартаюы жылдамиды сыртқы орамалар да құрғақ, жоғары температурада қатаяды және тезірек бұзылады.

Сондықтан, жел-құмды аймақтарда IP54-ті таңдау — орташа деңгейдегі құмнан қорғау мен тиімді сүзгі ұстау жоспарын жақсы жылу шашуы мен төмен жалпы құнына айырбастау болып табылады. Бұл жылу мәселелеріне қиналып, көзді жұмып IP65-ті таңдаудан әлдеқайда тиімді.

Жағдай зерттеуі: Голмуд биік таулы сутегі базасы

Бұл таңдау логикасы Dongfang Electric компаниясының Голмуд биік таулы сутегі инновациялық базасы жобасында расталды. Бұл жоба — Цайдам Қызылқұм жел-күн-сақтау-сутегі көрсету жобасы. Объект биік таулы аймақта орналасқан, онда жыл бойы күшті жел мен құмды дауылдар, тәуліктік температураның үлкен тербелісі және сиретілген ауа бар. Бұл жағдайлар жабдықтың жылу шашуына қосымша қысым тудырады.

Цзянсу Unita Жоба үшін электрмен қамтамасыз етілетін ағынсыз желілік трансформаторлар. IP65 жоғары герметик қорғанысын көздемей таңдау орнына компания Гоби аймағының құрғақ, жауын-шашын азы болатын шарттарына сәйкес IP54 стандартын таңдады. Бұл шешім желмен ұшып келетін құмды кабинаға енуден тиімді түрде қорғайды және бір уақытта дұрыс желдету каналдарын сақтайды. Ол жоғары биіктікте жылу шашылуын әлдеқайда жақсартады және толық герметик конструкцияларда жиі кездесетін ішкі жоғары температура мен конденсация қаупін болдырмаиды, яғни қорғаныс пен салқындату арасында тепе-теңдік орнатады.

04 Су айдындары: IP65 — негізгі деңгей

Тұз шашылуының зиянды әсерінің механизмі

Су айдындарындағы зақымдану логикасы толығымен өзгеше. Тұз шашылуы хлоридты аэрозоль ретінде болады және желмен бірге тереңдейді. Хлорид иондары металл беттерімен қатынасқан кезде үздіксіз электрохимиялық коррозияны қоздырады. Су айдындарындағы ағынсыз желілік жобаларда ең көп кездесетін ақаулар — мыс шинасының тот басуы, терминалдардағы ақ тозаң және тікелей байланыс кедергісінің өсуі.

Тиімді су айдындары қорғаныс жүйесін құру

IP65 деңгейіндегі 6-деңгейлі тозаң қорғанысы мен 5-деңгейлі су ағыны қорғанысының теңіз жағалауындағы сценарийлердегі негізгі құндылығы тұз шашырауы аэрозолдарының физикалық ену жолын бұғаттау . Тек қана асылбұршақ болат қорап (мысалы, 304 асылбұршақ болат) мен кемінде 500 сағатқа созылатын тұз шашырауы сынағы арқылы коррозияға қарсы тексерумен қосылған кезде ғана тиімді қорғаныс жүйесі қалыптасады. Егер қорап қарапайым болаттан жасалған болса және оның беті порошоктық бояумен жабылған болса, оның IP65 деп белгіленуіне қарамастан, тұз шашырауы ортасында әдетте 1–2 жыл ішінде бояу қабаты қуып, көпіршіктерге айналады және қорғаныс деңгейі мағынасын жоғалтады.

Төмен орналасқан аумақтар үшін маңызды ескертулер

IP65 су ағынынан қорғайды, бірақ суға батыруға қарсы емес екенін ерекше назар аудару қажет. Төмен орналасқан, су басуға бейім теңіз жағалауындағы аумақтар үшін трансформаторлық қораптың негізін кемінде 300 мм-ге көтеру қажет, сонымен қатар су ағызылуын қамтамасыз ететін дизайн қолданылуы керек. IP65 тұз шашырауы мен жаңбыр шашырауы мәселесін шешеді. Суға бату қаупін аумақтың инженерлік шешімдері арқылы шешу керек.

05Цзянсу Юнита «Бір алаң — бір жоспар»

Ортаға бейімделу құрылымы

Ашық желіден тыс энергия сақтау үшін қолданылатын PCS күшейткіш пен түрлендіргіштің біріктірілген кабиналарындағы өзіндік тәжірибесінде Цзянсу Юнита Электрик компаниясы қорғаныс деңгейінің конфигурациясын «бір алаң — бір жоспар» ортаға бейімделу құрылымына енгізді. Шөл және жел-құмды жағдайлар үшін Цзянсу Юнита оптимизация бағыты — жақсартылған герметикаланған сүзгі дизайны , ол тозаңнан қорғанудың IP54 деңгейін сақтай отырып, тиімді жылу шашу каналдарын ұстайды. Су айдынындағы тұз шашылуы бар жағдайлар үшін компания коррозияға қарсы қаптама жүйесін жақсартады және тұз шашылуының ену жолын тоқтату үшін герметикланған жылу шашу дизайнын қолданады, нәтижесінде қорғаныс деңгейі IP65 немесе одан жоғары деңгейге көтеріледі.

Жүйелік деңгейдегі конфигурация

Бұл өзіндік логиканың құндылығы — IP деңгейін изоляцияланған сан ретінде қарастырмай, оны жылу шашу шешімдері, коррозияға қарсы қаптаулар, сүзгілердің қызмет көрсетілуі және қораптың материалдары . Жел-құмды аймақтардағы және теңіз жағалауындағы жабдықтар сыртқы түрі бойынша ұқсас болуы мүмкін, бірақ ішкі жылу шашу каналының дизайны, герметикті сүзгілердің сипаттамалары мен беттің өңдеу процестері толығымен әртүрлі шешімдер.

Голмуд жобасы одан әрі көрсетеді: бірдей жел-құмды ортада да, биік таулылық, сиретілген ауа және тәуліктік температураның үлкен айырымы сияқты жағдайлар жылу шашуға жоғары талап қояды. Қорғаныс дәрежесін таңдау кезінде жалпы үлгіні қолданбау керек, оның орнына объектінің толық жағдайлары негізінде таңдау жасалуы керек.

06 Таңдауға дейін: Жоба қайда орналасқан?

Аут-грит энергия сақтау жобасы үшін қорғаныс дәрежесін таңдау негізінен географиялық сұрақ.

Солтүстік-батыстағы Гоби шөлі немесе шөл шекарасындағы желді, құмды жобалар үшін IP54 дәрежесі мен күшейтілген сүзгі шешімін басымдықпен қарастырыңыз. Жылу шашу бірінші орында, ал тозаңнан қорғану жеткілікті. Су аймағындағы, аралдардағы және тұзды бұрқылдақты жоғары деңгейі бар жобалар үшін IP65 — негізгі талап. Сонымен қатар, титан болат қорабы немесе C5-M коррозияға қарсы қаптамасы міндетті. Әйтпесе, IP65 герметизациясы да қорапқа әсер ететін тұзды бұрқылдақты шыдамайды.

Егер жоба бірнеше әртүрлі экологиялық аймақтарды қамтиса — мысалы, бір партия құрылғылары желді-құмды және су аймағындағы аймақтарға бір уақытта орнатылуға тиіс болса, онда «бір алаң — бір жоспар» түріндегі дербес қабілеттілік артықшылық емес, ол негізгі талап. Алдымен орташа жағдайды растаңыз, сосын дәрежені орнатыңыз, соңында жылу шашу мен коррозияға қарсы шешімдерді сәйкестендіріңіз. Бұл реттілікті өзгертуге болмайды.

07 IP Дәрежесі Жедел Салыстыру

Кесте: Ауытқу энергиясын сақтау қолданыстары үшін IP қорғаныс деңгейлерінің салыстырмалы кестесі

08 Жиі қойылатын сұрақтар

Сұрақ: IP65 дәрежесі оф-грид жобалары үшін әрқашан IP54-ке қарағанда жақсы ма?

Жоқ. IP65 дәрежесі жақсы герметикалау қамтамасыз етеді, бірақ жылу шашылу қабілетін қатты төмендетеді. Құрғақ, желді, құмды орталарда кеңейтілген сүзгілері бар IP54 жалпы өнімділік бойынша жиі жақсы нәтиже береді, себебі ол жеткілікті тозаң қорғанысын ұсынатын қатарында дұрыс желдетуді сақтайды. Негізгі мәселе — ең жоғары санды таңдау емес, соның орнына нақты ортаға сәйкес келетін дәрежені таңдау.

Сұрақ: Егер жобам құмды желді және теңіздік аймақтарды қамтитын болса?

Бірнеше орта түрінде орнатылатын жабдықтар үшін «бір алаң — бір жоспар» тәсілі қажет. Әрбір орнату орны жеке бағалануы керек. Құмды желді аймақтарда сүзгі шешімдері бар IP54 қажет; теңіздік аймақтарда IP65, шойын қораптар және C5-M антикоррозиялық қаптамалар қажет. Екі ортаны да қамтитын бірдей біркелкі сипаттама қолдану кемінде бір ортада өнімділікті нашарлатады.

Сұрақ: IP дәрежесі тұз шашылуынан коррозияға қарсы қорғау ғана қамтамасыз ете ме?

Жоқ. IP65 дегеніміз — тұзды бұрқылдақ аэрозольдың қорғағыш қабықшасына енуін болдырмау, бірақ өзі қабықшаның коррозиядан қорғамайды. Сондықтан IP65 герметизациясын 304 SS сияқты шымыр болат қабықшамен немесе кемінде 500 сағатқа созылатын тұзды бұрқылдақ сынағымен расталған C5-M антикоррозиялық қаптамамен үйлестіру керек. Бұл шарт орындалмаса, көптеген жағдайларда IP65 қабықшасы теңіз жағалауында 1–2 жыл ішінде қызғылттанады.

Сұрақ: Тозаңды жағдайларда IP54 құрылғысын қалай пайдалану керек?

Тозаңды ортада IP54 құрылғысының барлық желдету тесіктерінде алынатын, жуылатын тозаң сүзгілерін қолдану керек. Тозаңдың жергілікті деңгейіне қарай сүзгілерді тазарту жоспарын құру керек — әдетте 1–3 айда бір рет. Ауа ағысының бітелуін уақытылы анықтау үшін ішкі температураны периодты түрде бақылау керек. Бұл техникалық қызмет көрсету тәсілі құмның енуін қауіпсіз шектеуді қамтамасыз етеді және IP54-тің жылу шашу артықшылығын сақтайды.