Мало кто решится спорить с тем, что различные приборы должны конструироваться с оглядкой на ту среду, в которой им предстоит работать. Несложно представить, что по погодным условиям тундры крайнего севера изрядно отличаются от экваториальных джунглей. А значит и светильники, которым предстоит работать по соседству с вечной мерзлотой, совсем не обязательно будут похожи на своих собратьев, стойко переносящих жару и 100% влажность.
Доскональному описанию климатических условий, делению машин и приборов на категории по условиям эксплуатации посвящён ГОСТ 15150-69. Машины, приборы и технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды. Этот документ и объясняет, что же означают все эти УХЛы и чем прибор с климатическим исполнением У2 отличается от аналога с ХЛ2.
Указанный стандарт разделяет климат нашей планеты на несколько типов. Всего их 14:
Деление идёт как на основе абсолютных минимумов и максимумов температуры воздуха, так и на сочетании значений среднегодовой относительной влажности и среднегодовой температуры. Немного особняком стоит группа морских типов климата. Для удобства использовании в описании технического исполнения эти типы объединяются в макроклиматы:
Для того, чтобы ещё больше всё запутать, макроклиматы в свою очередь также объединяются в группы:
К счастью, тот же ГОСТ предлагает наглядную схему, в которой отображено всё климатическое многообразие и соответствие между нашим стандартом и аналогичным ему международным МЭК 721-2-1:1982.
Описание значений в каждой из клеток приведено на следующем рисунке:
За подробными таблицами значений и климатограммами с допустимыми сочетаниями значений температуры и влажности предлагаем обращаться непосредственно к ГОСТ 15150-69.
Климатическое исполнение изделия соответствует тому типу климата (значениям температуры и влажности, а также их сочетаниям, наличию в воздухе значительного количества соли как в условиях морей и побережий), в пределах которого предполагается его эксплуатация. В соответствии с макроклиматами и макроклиматическими группами выделяют 10 отдельных типов:
| Обозначение | Климатические исполнения изделий |
|---|---|
| Изделия, предназначенные для эксплуатации на суше, реках и озёрах | |
| У | Для макроклиматического района с умеренным климатом |
| УХЛ | Для макроклиматических районов с умеренным и холодным климатом |
| ТВ | Для макроклиматического района с влажным тропическим климатом |
| ТС | Для макроклиматического района с сухим тропическим климатом |
| Т | Для макроклиматических районов как с сухим, так и с влажным тропическим климатом |
| О | Для всех макроклиматических районов на суше, кроме макроклиматического района с очень холодным климатом (общеклиматическое исполнение) |
| Изделия, предназначенные для эксплуатации в макроклиматических районах с морским климатом | |
| М | Для макроклиматического района с умеренно-холодным морским климатом |
| ТМ | Для макроклиматического района с тропическим морским климатом, в том числе для судов каботажного плавания или иных, предназначенных для плавания только в этом районе |
| ОМ | Для макроклиматических районов как с умеренно-холодным, так и тропическим морским климатом, в том числе для судов неограниченного района плавания |
| В | Изделия, предназначенные для эксплуатации во всех макроклиматических районах на суше и на море, кроме макроклиматического района с очень холодным климатом (всеклиматическое исполнение) |
Особняком добавляется исполнение ХЛ. Оно используется для изделий, конструктивно предназначенных для использования в первую очередь в условиях холодного климата и их использование в умеренных зонах экономически нецелесообразно.
На экономическую целесообразность стоит обратить особое внимание. Изготовление приборов, одновременно рассчитанных на эксплуатацию в условиях значительных положительных и значительных отрицательных температур, представляет собой известную инженерную задачу. В большинстве случаев её решение требует либо особо тщательного отбора и тестирования используемых компонентов, либо использования дополнительных функциональных блоков для создания в пределах оболочки собственного более мягкого микроклимата. И то, и другое ведёт к удорожанию конечного продукта.
Поэтому если вы наверняка знаете, что изделие будет использоваться где-то неподалёку от Москвы – не нужно заказывать специальное исполнение для тропических условий – это приведёт только к переплате без получения каких-либо значительных преимуществ в сроке службы.
Кроме указания исполнения также в зависимости от места установки и эксплуатации указывают категорию размещения изделия:
| Обозначение | Характеристика |
|---|---|
| 1 | Для эксплуатации на открытом воздухе (воздействие совокупности климатических факторов, характерных для данного макроклиматического района) |
| 1.1 | Для хранения в процессе эксплуатации в помещениях категории 4 и работы как в условиях категории 4, так и кратковременно в других условиях, в том числе на открытом воздухе |
| 2 | Для эксплуатации под навесом или в помещениях (объёмах), где колебания температуры и влажности воздуха несущественно отличаются от колебаний на открытом воздухе и имеется сравнительно свободный доступ наружного воздуха, например в палатках, кузовах, прицепах, металлических помещениях без теплоизоляции, а также в оболочке комплектного изделия категории 1 (отсутствие прямого воздействия солнечного излучения и атмосферных осадков) |
| 2.1 | Для эксплуатации в качестве встроенных элементов внутри комплектных изделий категорий 1, 1.1 и 2, конструкция которых исключает возможность конденсации влаги на встроенных элементах (например внутри радиоэлектронной аппаратуры) |
| 3 | Для эксплуатации в закрытых помещениях (объёмах) с естественной вентиляцией без искусственно регулируемых климатических условий, где колебания температуры и влажности воздуха и воздействие песка и пыли существенно меньше, чем на открытом воздухе, например, в металлических с теплоизоляцией, каменных, бетонных, деревянных помещениях (отсутствие воздействия атмосферных осадков, прямого солнечного излучения; существенное уменьшение ветра; существенное уменьшение или отсутствие воздействия рассеянного солнечного излучения и конденсации влаги) |
| 3.1 | Для эксплуатации в нерегулярно отапливаемых помещениях (объёмах) |
| 4 | Для эксплуатации в помещениях (объёмах) с искусственно регулируемыми климатическими условиями, например в закрытых отапливаемых или охлаждаемых и вентилируемых производственных и других, в том числе хорошо вентилируемых подземных помещениях (отсутствие воздействия прямого солнечного излучения, атмосферных осадков, ветра, песка и пыли наружного воздуха; отсутствие или существенное уменьшение воздействия рассеянного солнечного излучения и конденсации влаги) |
| 4.1 | Для эксплуатации в помещениях с кондиционированным или частично кондиционированным воздухом |
| 4.2 | Для эксплуатации в лабораторных, капитальных жилых и других подобного типа помещениях |
| 5 | Для эксплуатации в помещениях (объёмах) с повышенной влажностью (например в неотапливаемых и невентилируемых подземных помещениях, в том числе шахтах, подвалах, в почве, в таких судовых, корабельных и других помещениях, в которых возможно длительное наличие воды или частая конденсация влаги на стенах и потолке, в частности в некоторых трюмах, в некоторых цехах текстильных, гидрометаллургических производств и т.п.) |
| 5.1 | Для эксплуатации в качестве встроенных элементов внутри комплектных изделий категории 5, конструкция которых исключает возможность конденсации влаги на встроенных элементах (например внутри радиоэлектронной аппаратуры) |
Для изделий, предназначенных для работы в условиях давления, значительно отличающегося от нормального, используют дополнительную маркировку группы давления – на этом частном случае мы здесь останавливаться не будем. Подробнее посмотреть можно в приложении 7 к ГОСТ 15150-69.
Также следует заметить, что допускается использовать далеко не все возможные сочетания климатического исполнения и категории размещения. Например, не применяются типы У4, ХЛ4, ТУ4, т.к. они удовлетворяют требованиям УХЛ4. Подробнее в таблице:
| Неиспользуемый вид | Используемая замена |
|---|---|
| У4, ХЛ4, ТУ4 | УХЛ4 |
| У4.1, ХЛ4.1, ТУ4.1 | УХЛ4.1 |
| У4.2, ХЛ4.2, ТУ4.2 | УХЛ4.2 |
| ТУ5 | У5 |
| Т4 | О4 |
| Т4.1 | О4.1 |
| Т4.2 | О4.2 |
| ТВ5 | Т5 |
| ТС2.1 | ТС2 |
| О3 | В3 |
| О3.1 | В3.1 |
| ТМ4.1, ОМ4.1 | В4.1 |
| ОМ3.1 | ОМ4 |
| ОМ5 | В5 |
| Исполнение | Категория | Значение температуры воздуха при эксплуатации, °C | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Рабочее | Предельное рабочее | ||||
| верхнее | нижнее | верхнее | нижнее | ||
| У, ТУ | 1, 1.1, 2, 2.1, 3 | +40 | -45 1 | +45 | -50 1 |
| 3.1 | +40 | -10 5 | +45 | -10 5 | |
| 5, 5.1 | +35 | -5 | +35 | -5 | |
| ХЛ | 1, 1.1, 2, 2.1, 3 | +40 | -60 | +45 | -70 |
| 3.1 | +40 | -10 5 | +45 | -10 5 | |
| 5, 5.1 | +35 | -10 | +35 | -10 | |
| УХЛ | 1, 1.1, 2, 2.1, 3 | +40 | -60 | +45 | -70 |
| 3.1 | +40 | -10 5 | +45 | -10 5 | |
| 4 | +35 | +1 | +40 | +1 | |
| 4.1 | +25 | +10 | +40 | +1 | |
| 4.2 | +35 | +10 | +40 | +1 | |
| 5, 5.1 | +35 | -10 | +35 | -10 | |
| ТВ | 1, 1.1, 2, 2.1, 3, 3.1 | +40 | +1 | +45 | +1 2 |
| 4 | +40 | +1 | +45 | +1 | |
| 4.1 | +25 | +10 | +40 | +1 | |
| 4.2 | +45 | +10 | +45 | +10 | |
| 5, 5.1 | +35 | +1 | +35 | +1 | |
| Т, ТС | 1, 1.1, 2, 2.1 6, 3, 3.1 | +50 8 | -10 | +60 | -10 3 |
| 4 7 | +45 | +1 | +55 | +1 | |
| 4.1 7 | +25 | +10 | +40 | +1 | |
| 4.2 7 | +45 | +10 | +45 | +10 | |
| 5, 5.1 | +35 | +1 | +35 | +1 | |
| О | 1, 1.1, 2, 2.1 | +50 8 | -60 | +60 | -70 |
| 4 | +45 | +1 | +55 | +1 | |
| 4.1 | +25 | +10 | +40 | +1 | |
| 4.2 | +45 | +10 | +45 | +1 | |
| 5, 5.1 | +35 | -10 | +35 | -10 | |
| М | 1, 1.1, 2, 2.1, 3, 5, 5.1 | +40 | -40 4 | +45 | -40 |
| 3.1, 4 | +40 | -10 5 | +40 | -10 5 | |
| 4.1 | +35 | +15 | +40 | +1 | |
| 4.2 | +40 | +1 | +40 | +1 | |
| ТМ | 1, 1.1, 2, 2.1, 3, 5, 5.1 | +45 | +1 | +45 | +1 |
| 4 | +45 | +1 | +45 | +1 | |
| 4.1 | +25 | +10 | +40 | +1 | |
| 4.2 | +45 | +1 | +45 | +1 | |
| ОМ | 1, 1.1, 2, 2.1, 3, 5, 5.1 | +45 | -40 4 | +45 | -40 |
| 3.1, 4 | +45 | -10 5 | +45 | -10 5 | |
| 4.1 | +35 | +15 | +40 | +1 | |
| 4.2 | +40 | +1 | +40 | +1 | |
| В | 1, 1.1, 2, 2.1, 3 | +50 8 | -60 | +60 | -70 |
| 3.1 | +50 8 | -10 5 | +60 | -10 5 | |
| 4 | +45 | -10 5 | +55 | -10 5 | |
| 4.1 | +25 | +10 | +40 | +1 | |
| 4.2 | +45 | +1 | +45 | +1 | |
| 5, 5.1 | +45 | -40 | +45 | -40 | |
1 Для изделий, которые по условиям эксплуатации могут иметь перерывы в работе при эпизодически появляющихся температурах ниже минус 40 °C, нижнее рабочее значение температуры допускается в технически обоснованных случаях принимать равным минус 40 °C. Для исполнения ТУ нижнее рабочее значение температуры принимают равным минус 25 °C, нижнее предельное рабочее значение температуры - минус 30 °C.
2 Для некоторых областей с субтропическим климатом значение принимают равным минус 10 °C.
3 Для некоторых областей в КНР, Турции, Афганистане значение принимают равным минус 20 °C.
4 Для судов, не используемых в районах Северного Ледовитого океана в зимнее время, нижнее рабочее значение температуры принимают равным минус 30 °C.
5 Для эксплуатации в нерабочем состоянии (для эксплуатационного хранения и транспортирования) значение принимают таким же, как для категории 3, а для вида климатического исполнения В4 - как для вида исполнения ОМ3.
6 Для исполнения Т
7 Для исполнения ТС
8 Для некоторых пунктов Центральной Сахары температуру принимают равной 55 °C. Допускается устанавливать температуру 45 °C для изделий, разработанных до 01.07.89 и не поставляемых в районы Ирака, стран Аравийского полуострова, Южного Ирана и Центральной Сахары.
Для поверхностей, подвергаемых нагреву солнцем, верхние значения температуры должны приниматься выше, чем указано в таблице для изделий категории 1, на следующие величины:
| Исполнение изделия | Категория изделия | Относительная влажность | |
|---|---|---|---|
| Среднегодовое значение | Верхнее значение | ||
| УХЛ | 4, 4.1, 4.2 | 60% при 20 °C | 80% при 25 °C |
| У, УХЛ (ХЛ 5 ), ТУ | 1, 2 | 75% при 15 °C | 100% при 25 °C |
| 1.1 | 70% при 15 °C | 98% при 25 °C | |
| 2.1, 3, 3.1 | 75% при 15 °C | 98% при 25 °C | |
| 5 3 | 90% при 15 °C | 100% при 25 °C | |
| 5.1 | 90% при 15 °C | 98% при 25 °C | |
| ТС | 1, 2 | 40% при 27 °C | 100% при 25 °C |
| 1.1, 3, 3.1, 4, 4.1, 4.2 | 40% при 27 °C | 80% при 25 °C | |
| 5 | 90% при 15 °C | 100% при 25 °C | |
| 5.1 | 90% при 15 °C | 80% при 25 °C | |
| ТВ, Т, О, В, ТМ 6, ОМ 2 | 1, 2, 5 | 80% при 27 °C | 100% при 35 °C 4 |
| 1.1 | 75% при 27 °C | 98% при 35 °C | |
| 2.1, 5.1 | 80% при 27 °C | 98% при 35 °C | |
| ТВ, Т, В, ТМ, ОМ 2 | 3, 3.1 | 75% при 27 °C | 98% при 35 °C |
| ТВ, О, В, ТМ, ОМ 2 | 4 | 75% при 27 °C | 98% при 35 °C 4 |
| 4.1 | 60% при 20 °C | 80% при 25 °C | |
| 4.2 | 75% при 27 °C | 98% при 35 °C | |
| М | 1, 2 | 80% при 22 °C | 100% при 25 °C |
| 1.1, 3, 3.1, 4, 4.2 | 75% при 22 °C | 98% при 25 °C | |
| 2.1, 5.1 | 80% при 22 °C | 98% при 25 °C | |
| 4.1 | 60% при 20 °C | 80% при 25 °C | |
| 5 | 80% при 22 °C | 100% при 25 °C | |
1 Указанное в таблице верхнее значение относительной влажности нормируется также при более низких температурах; при более высоких температурах относительная влажность ниже. При нормированном верхнем значении 100% наблюдается конденсация влаги, при нормированных верхних значениях 80% или 98% конденсация влаги не наблюдается.
2 Для морских судов исполнения ОМ, предназначенных для непродолжительного пребывания в районах с тропическим климатом, значения сочетания температурв и влажности допускается принимать такими же, как и для исполнения М.
3 Для изделий, предназначенных для угольных шахт, значения влажности принимают такими же, как для исполнения Т.
4 Для изделий видов климатических исполнений ОМ4 и ОМ5, устанавливаемых в машинных и котельных отделениях кораблей, верхнее предельное рабочее значение 100% при 50 °C.
5 Для исполнения ХЛ всех категорий размещения, кроме 5, 5.1, среднегодовое значение - 85% при минус 6 °C.
6 Для исполнения ТМ категорий размещения 1, 2, 5, 2.1, 5.1 применимо также среднегодовое значение 70% при 29 °C.
Для изделий, предназначенных для применения только в герметичных объёмах значение относительной влажности устанавливают:
Для районов с умеренным климатом, эксплуатация на открытом воздухе. Рабочие значения температуры -45 ... +40 °C, предельные значения -50 ... +45 °C, среднегодовое значение влажности 75% при 15 °C, предельное значение 100% при 25 °C.
Для районов с умеренным климатом. Эксплуатация под навесом, в полузакрытых объёмах (палатки, кузова, прицепы), в составе изделия исполнения У1 при отсутствии прямого воздействия солнечного света и осадков. Рабочие значения температуры -45 ... +40 °C, предельные значения -50 ... +45 °C, среднегодовое значение влажности 75% при 15 °C, предельное значение 100% при 25 °C.
Для районов с умеренным климатом. Эксплуатация в закрытых вентилируемых помещениях без отопления и кондиционирования. Рабочие значения температуры -45 ... +40 °C, предельные значения -50 ... +45 °C, среднегодовое значение влажности 75% при 15 °C, предельное значение 98% при 25 °C.
Для районов с умеренным климатом. Эксплуатация в закрытых вентилируемых помещениях с нерегулярным отоплением и без кондиционирования. Рабочие значения температуры -10 ... +40 °C, предельные значения -10 ... +45 °C, среднегодовое значение влажности 75% при 15 °C, предельное значение 98% при 25 °C.
Для районов с умеренным климатом. Эксплуатация в помещениях с повышенной влажностью, в т.ч. подземных, трюмах, цехах и т.п. Рабочие и предельные значения температуры -5 ... +35 °C, среднегодовое значение влажности 90% при 15 °C, предельное значение 100% при 25 °C.
Для районов с умеренным и холодным климатом. Эксплуатация на открытом воздухе. Рабочие значения температуры -60 ... +40 °C, предельные значения -70 ... +45 °C, среднегодовое значение влажности 75% при 15 °C, предельное значение 100% при 25 °C.
Для районов с умеренным климатом. Эксплуатация под навесом, в полузакрытых объёмах (палатки, кузова, прицепы), в составе изделия исполнения У1 при отсутствии прямого воздействия солнечного света и осадков. Рабочие значения температуры -60 ... +40 °C, предельные значения -70 ... +45 °C, среднегодовое значение влажности 75% при 15 °C, предельное значение 100% при 25 °C.
Для районов с умеренным и холодным климатом. Эксплуатация в закрытых вентилируемых помещениях без отопления и кондиционирования. Рабочие значения температуры -60 ... +40 °C, предельные значения -70 ... +45 °C, среднегодовое значение влажности 75% при 15 °C, предельное значение 98% при 25 °C.
Для районов с умеренным и холодным климатом. Эксплуатация в закрытых вентилируемых помещениях с нерегулярным отоплением и без кондиционирования. Рабочие значения температуры -10 ... +40 °C, предельные значения -10 ... +45 °C, среднегодовое значение влажности 75% при 15 °C, предельное значение 98% при 25 °C.
Для районов с умеренным и холодным климатом. Эксплуатация в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями в т.ч. хорошо вентилируемых подземных помещениях. Рабочие значения температуры +1 ... +35 °C, предельные значения +1 ... +40 °C, среднегодовое значение влажности 60% при 20 °C, предельное значение 80% при 25 °C.
Для районов с умеренным и холодным климатом. Эксплуатация в помещениях с кондиционированным воздухом. Рабочие значения температуры +10 ... +25 °C, предельные значения +1 ... +40 °C, среднегодовое значение влажности 60% при 20 °C, предельное значение 80% при 25 °C.
Для районов с умеренным и холодным климатом. Эксплуатация в лабораторных, капитальных жилых и других подобного типа помещениях. Рабочие значения температуры +10 ... +35 °C, предельные значения +1 ... +40 °C, среднегодовое значение влажности 60% при 20 °C, предельное значение 80% при 25 °C.
Для районов с умеренным и холодным климатом. Эксплуатация в помещениях с повышенной влажностью, в т.ч. подземных, трюмах, цехах и т.п. Рабочие и предельные значения температуры -10 ... +35 °C, среднегодовое значение влажности 90% при 15 °C, предельное значение 100% при 25 °C.
Для районов с холодным климатом. Эксплуатация на открытом воздухе. Рабочие значения температуры -60 ... +40 °C, предельные значения -70 ... +45 °C, среднегодовое значение влажности 75% при 15 °C, предельное значение 100% при 25 °C.
Для районов с холодным климатом. Эксплуатация под навесом, в полузакрытых объёмах (палатки, кузова, прицепы), в составе изделия исполнения ХЛ1 при отсутствии прямого воздействия солнечного света и осадков. Рабочие значения температуры -60 ... +40 °C, предельные значения -70 ... +45 °C, среднегодовое значение влажности 75% при 15 °C, предельное значение 100% при 25 °C.
Для районов с холодным климатом. Эксплуатация в закрытых вентилируемых помещениях без отопления и кондиционирования. Рабочие значения температуры -60 ... +40 °C, предельные значения -70 ... +45 °C, среднегодовое значение влажности 75% при 15 °C, предельное значение 98% при 25 °C.
Для районов с холодным климатом. Эксплуатация в закрытых вентилируемых помещениях с нерегулярным отоплением и без кондиционирования. Рабочие значения температуры -10 ... +40 °C, предельные значения -10 ... +45 °C, среднегодовое значение влажности 75% при 15 °C, предельное значение 98% при 25 °C.
Для районов с холодным климатом. Эксплуатация в помещениях с повышенной влажностью, в т.ч. подземных, трюмах, цехах и т.п. Рабочие и предельные значения температуры -10 ... +35 °C, среднегодовое значение влажности 90% при 15 °C, предельное значение 100% при 25 °C.
