ТЭН во взрывозащищённом исполнении с клеммной коробкой Ex: как выбрать и заменить
Клеммную коробку Ex меняют отдельно от трубки нагревателя чаще, чем весь ТЭН целиком: корпус трескается от удара инструментом при обслуживании, контакты окисляются от конденсата, а иногда просто меняется класс взрывоопасной зоны на объекте, и старая маркировка вида 1Ex d IIB T4 перестаёт подходить. Чтобы подобрать новую коробку, с старой снимают три размера: резьбу присоединения к головке ТЭНа, число клемм под фазность и диаметр кабельного гермоввода под сечение провода. Цена коробки отдельно от трубки не фиксирована, срок замены обычно 10-14 рабочих дней.
Трубки нагревателя целиком под уровнем среды внутри бака, коробка Ex со всеми контактами и гермовводом снаружи, на сухой стороне фланца.
Когда меняют только коробку, а когда весь ТЭН
Коробка и трубка нагревателя выходят из строя по разным причинам, и совпадают эти причины не всегда. Разбор по трём типовым случаям из заявок:
| Что случилось | Что менять | Почему |
|---|---|---|
| Треснул корпус коробки от удара при монтаже или обслуживании, трубка исправна | Только коробку | Взрывонепроницаемый зазор между корпусом и крышкой нарушен, а нагревательный элемент к этому не имеет отношения |
| Окислились или подгорели клеммы внутри коробки, трубка прозванивается в норме | Только коробку (или только контактную группу, если корпус цел) | Причина в контакте, а не в нагревателе |
| Объект реконструировали, зона стала классом строже (например с 2 на 1) | Только коробку, если трубка подходит по среде и ватной нагрузке | Требуется коробка с более строгой маркировкой, трубка от класса зоны не зависит |
| Нить нихрома оборвана или пробита изоляция трубки | Весь нагреватель | Коробка на месте не спасает: сгорел сам элемент |
Поскольку производство у нас позиционное, минимальная партия: 1 штука, отдельную коробку можно заказать без привязки к покупке целого нагревателя, если её размеры и резьба совпадут с посадочным местом на головке старого ТЭНа.
Из чего сделан корпус коробки и почему обычную ставить нельзя
Корпус Ex-коробки отливают из чугуна СЧ15 или СЧ20 для большинства сред, либо из нержавеющей стали, если рядом агрессивная химия или морской воздух. Важнее не материал сам по себе, а то, как обработаны сопрягаемые поверхности между корпусом и крышкой: у оболочки вида «d» зазор между ними выдержан по расчёту так, чтобы горячие продукты возможного воспламенения внутри коробки остыли ниже температуры вспышки окружающей смеси, прежде чем дойдут до наружного воздуха. У обычной пластиковой или тонкостенной коробки IP54-IP65 такого зазора нет вообще, она держит влагу и пыль, но не держит взрыв внутри корпуса. Подробно про сам принцип взрывонепроницаемой оболочки и её монтаж — в статье «Взрывонепроницаемая коробка ТЭНБ: устройство и монтаж».
Резьба присоединения к головке ТЭНа и число клемм
Коробка садится на головку ТЭНа через резьбовое посадочное место, а внутри неё стоит контактная группа под конкретную схему подключения. Оба параметра должны совпасть с тем, что было в старой коробке, иначе новая или не встанет физически, или встанет, но не под ту схему.
- Резьба присоединения: метрическая, размер зависит от диаметра трубки и посадочного узла головки, чаще всего в диапазоне от M20 до M33. Точный размер снимают со старой коробки, а не подбирают по диаметру трубки на глаз.
- Число клемм: 2 контакта для однофазного нагревателя 220 В, 4 контакта (три фазы плюс ноль) для трёхфазного блока 380 В с подключением звездой, плюс отдельная клемма заземления на корпусе в обоих случаях.
Если резьба нестандартная под старое оборудование, делаем переходную втулку или точим посадочное место под чертёж, но это увеличивает срок изготовления коробки.
Кабельный гермоввод: как подобрать диаметр
Гермоввод (кабельный ввод) должен обжать кабель без зазоров и без передавливания изоляции. Стандартный ряд метрических гермовводов по диапазону обжима:
| Резьба гермоввода | Диапазон обжима кабеля | Типичный кабель |
|---|---|---|
| M16 | 4-8 мм | Тонкий 2-3-жильный сигнальный или контрольный кабель |
| M20 | 6-12 мм | 2-3-жильный силовой кабель малого сечения, однофазный ТЭН |
| M25 | 9-17 мм | 4-жильный кабель среднего сечения, трёхфазный блок до 15-20 кВт |
| M32 | 15-21 мм | 4-жильный кабель большего сечения под мощные блоки |
Диаметр кабеля нужно измерить штангенциркулем по факту, а не взять из паспорта кабеля: реальный наружный диаметр партии может отличаться от справочного на 1-2 мм, а этого достаточно, чтобы гермоввод не держал герметичность.
Пример расчёта: какой кабель и гермоввод нужны под блок 15 кВт
Задача из заявки: блок из трёх ТЭНов по 5 кВт в одной коробке Ex, суммарная мощность 15 кВт, напряжение 380 В, подключение звездой. Нагрузка чисто резистивная, поэтому ток считается без поправки на cos φ:
На такой ток по номиналам ПУЭ берут медный кабель сечением от 4 мм² на жилу. У 4-жильного кабеля 4 мм² наружный диаметр обычно укладывается в 10-14 мм, значит подходит гермоввод M25 с диапазоном обжима 9-17 мм: сечение внутри допустимого запаса, а не впритык к верхней или нижней границе.
Частая ошибка: коробку заказали, а зона не подошла
Вторая по частоте ситуация после «заменили всё, хотя сгорела только коробка»: клиент присылает фото коробки без видимой таблички с маркировкой, мы делаем коробку по резьбе и числу клемм, а класс защиты и температурный класс берём «как было раньше» со слов. Если на объекте на самом деле изменилась зона или продукт в ёмкости стал горячее, старая маркировка уже не подходит, и коробку приходится переделывать. Чтобы так не выходило, нужно прислать фото именно таблички с маркировкой на старой коробке (если она читается) и данные по зоне и группе газа, если объект категорирован проектом. Как выглядит процесс подтверждения маркировки документами, описано в статье «Сертификация ТЭН во взрывозащищённом исполнении».
Что прислать, чтобы подобрали коробку и посчитали цену
- Фото снятой коробки: резьбовое посадочное место, табличка с маркировкой, если сохранилась
- Диаметр трубки ТЭНа в месте посадки коробки
- Фазность и напряжение: 220 В однофазный или 380 В трёхфазный, схема подключения
- Диаметр кабеля, который заводится в коробку
- Класс взрывоопасной зоны и группу газа, если менялись с момента установки старого оборудования
- Нужен ли отдельный сертификат соответствия именно на коробку
Чем точнее замеры со старой коробки, тем меньше риск, что новая придёт и не встанет по резьбе или не пройдёт кабель через гермоввод.
Сколько стоит коробка и какой срок изготовления
Фиксированной цены на коробку Ex отдельно от нагревателя нет: стоимость складывается из материала корпуса, класса защиты, диаметра гермоввода и резьбы присоединения под конкретную головку. Для ориентира по порядку цифр: базовый блок-ТЭН целиком, без Ex-исполнения, стоит от 3510 до 21700 ₽ в зависимости от мощности*, а взрывозащищённая коробка добавляется к этой сумме отдельно, если заказывается вместе с новым нагревателем. При заказе только коробки под исправную трубку сумма обычно меньше стоимости целого блока. Срок изготовления: 10-14 рабочих дней при стандартной резьбе присоединения, 14-21 рабочий день, если посадочное место нестандартное и требует отдельной проточки. Подробный разбор, из чего складывается срок на взрывозащищённые исполнения, есть в статье «Срок изготовления взрывозащищённого ТЭН». Про общий подбор диаметра и длины трубки по ватной нагрузке, если меняется весь нагреватель, а не только коробка, читайте в статье «ТЭН во взрывозащищённом исполнении: подбор параметров, цена и сроки», а про блок из нескольких ТЭНов в общей Ex-коробке — в статье «ТЭН с блоком Ex: как подобрать и заказать».
* Цены при закупке от 10 шт. Точный расчёт по чертежу.
Нужна замена клеммной коробки Ex или весь нагреватель целиком?
Пришлите фото старой коробки, резьбу или диаметр трубки, фазность и диаметр кабеля: подберём коробку или посчитаем полный нагреватель. От 1 шт., изготовление от 10 рабочих дней.
Отправить данные на расчёт