NEMA 4 и 4X: ключевые различия для оптимального выбора корпуса

Введение

Чтобы оборудование работало оптимально и безопасно, крайне важно защитить электрические и электронные детали от различных факторов окружающей среды. Поэтому выбор правильного защитного корпуса - очень важное решение, особенно если речь идет о системе рейтингов NEMA, распространенной в Северной Америке. Хотя в NEMA существует четкое различие между различными классами, часто возникает путаница между двумя конкретными рейтингами: NEMA 4 и NEMA 4X.

Хотя и те, и другие предназначены для обеспечения надлежащей защиты от воды и пыли, есть существенная разница, определяющая их применение. Непонимание этого различия может привести к дополнительным расходам или, что еще хуже, к поломке оборудования на ранней стадии.

В этой статье мы постараемся дать четкое различие между корпусами NEMA 4 и NEMA 4X, чтобы читатель получил необходимые знания для выбора правильного корпуса для конкретных условий работы.

Что такое рейтинги NEMA 4 и NEMA 4X?

Номиналы корпусов NEMA используются для описания уровня защиты от твердых тел, жидкостей и других условий окружающей среды, а также доступности опасных зон. Интересуют различия между NEMA 12 и NEMA 3R? Посетите сайт https://www.tzrmetal.com/nema-12-vs-nema-3r/. NEMA 4 и NEMA 4X означают высокий уровень защиты, который подходит для большинства внутренних и наружных помещений, не представляющих опасности.

NEMA Тип 4

Согласно стандарту NEMA 250, корпус типа 4 подходит для применения как внутри, так и снаружи помещений. Он обеспечивает высокий уровень защиты от твердых инородных предметов, таких как:

• Падающая грязь
• Раздуваемая ветром пыль
• Дождь, ливень, снег
• Разбрызгивание воды
• Направление воды из шланга (испытано в соответствии с NEMA 250).
• Внешнее образование льда (без повреждений)

Корпус NEMA 4 практически не пропускает пыль и воду, его можно мыть, поэтому он подходит для помещений, где его моют или подвергают воздействию погодных условий.

NEMA Тип 4X

Корпус NEMA Type 4X обладает всеми характеристиками корпуса NEMA Type 4, но имеет одну дополнительную функцию: защиту от коррозии. Буква "X" указывает на эту дополнительную защиту.

Поэтому корпус NEMA 4X обеспечивает:

• Все средства защиты NEMA Type 4 (пыль, различные виды воздействия воды).
• Дополнительная степень защиты от коррозии.
• Защита от внешних повреждений, связанных с образованием льда.

Благодаря этой дополнительной коррозионной стойкости NEMA 4X требуется в тех областях, где химикаты, соленость или любые другие агрессивные вещества могут воздействовать на материал корпуса. Эта устойчивость в значительной степени зависит от материала, использованного при изготовлении конструкции. Важно отметить, что оба рейтинга предназначены только для неопасных зон; для опасных зон используются другие типы NEMA (7, 8, 9).

NEMA 4 против 4X: объяснение критического фактора "X"

Единственное различие между NEMA 4 и NEMA 4X заключается в том, что последний требует обязательной защиты от коррозии. Этот фактор "X" учитывает восприимчивость материалов корпуса к разрушению в жестких условиях эксплуатации.

Хотя корпуса NEMA 4 защищают от загрязнений, их конструкционные материалы (часто окрашенная углеродистая сталь) не должны противостоять коррозии. В прибрежных районах, где много соляного тумана, на предприятиях химической промышленности, где есть испарения и разливы, или на пищевых производствах, где есть дезинфицирующие средства, стандартный корпус NEMA 4 может заржаветь или разрушиться. Это ослабляет его структуру и способность к герметизации, что приводит к обнажению внутренних деталей.

Стандарт NEMA 4X напрямую борется с этим. Стандарт предусматривает использование материалов, которые по своей природе устойчивы к распространенным коррозионным агентам. Это гарантирует, что корпус не только защитит содержимое, но и сохранит свою физическую структуру на протяжении всего срока службы в коррозионной среде.

Важно отметить, что термин "коррозионная стойкость" не является абсолютным, а скорее сравнительным по отношению к агрессивной среде и материалу NEMA 4X. Различные виды нержавеющей стали имеют разную степень устойчивости к определенным химическим веществам, в то время как неметаллические материалы, такие как стекловолокно или поликарбонат, также имеют свой уровень устойчивости. Поэтому очень важно определить конкретные факторы коррозии окружающей среды, чтобы правильно выбрать корпус NEMA 4X.

Другими словами, если рабочая среда может вызвать коррозию самого корпуса, то NEMA 4X обязателен. Если же основными угрозами являются пыль, вода и погода, а коррозионные компоненты практически отсутствуют, то NEMA 4 может быть вполне достаточным.

NEMA 4 и 4X: сравнение материалов

Функциональные требования, особенно коррозионная стойкость, определяют материалы, используемые для изготовления корпусов NEMA 4 и 4X.

Материалы корпуса NEMA 4

• Окрашенная углеродистая сталь: Самый распространенный вариант. Первая линия защиты от влаги - слой краски, который может быть порошковым или мокрым. Краска может быть повреждена, что снизит ее долговечность, особенно если она используется в местах, часто подвергающихся воздействию влаги, или на открытых площадках.
• Оцинкованная сталь: Цинковое покрытие лучше, чем краска, с точки зрения коррозионной стойкости, но оно не защищено от коррозии и может корродировать в определенных химических условиях.
• Алюминий: Некоторые из них устойчивы к атмосферной коррозии и имеют небольшой вес, но могут быть менее прочными, чем сталь, и подвержены определенной химической или гальванической коррозии.

Эти материалы обеспечивают защиту от условий испытаний NEMA 4, но в долгосрочной перспективе они не устойчивы к воздействию коррозионных агентов.

Материалы корпуса NEMA 4X

Этим материалам присуща способность противостоять коррозии:

• Нержавеющая сталь: Популярный материал, часто используемый благодаря своей прочности и способности не ржаветь.
  • Тип 304:Это наиболее универсальный сорт, который используется в широком спектре пищевых, фармацевтических и промышленных сред, требующих частого мытья, но без высокого содержания хлоридов.
  • Тип 316: По сравнению с основным сортом она обладает повышенной устойчивостью к воздействию хлоридов (солей), поэтому подходит для использования в морской среде, сточных водах и некоторых химических средах. Важно убедиться, что сварка и отделка нержавеющей стали выполнены правильно, чтобы сохранить свойства материала.
• Полиэстер, армированный стекловолокном (FRP): Он обладает отличной химической стойкостью, малым весом и электропроводностью. Он широко используется в химической промышленности и других наружных объектах. Может нуждаться в УФ-стабилизаторах для длительного использования на открытом воздухе.
• Поликарбонат: Высокая ударопрочность, устойчивость к УФ-излучению и хорошая химическая стойкость (переменная). Легкие по весу, обычно используются в приборах и панелях управления.
• Алюминиевые сплавы: Некоторые особые типы могут соответствовать стандартам 4X, специально предназначенным для морского применения, что обеспечивает коррозионную стойкость и малый вес.

При выборе подходящего материала NEMA 4X важно учитывать устойчивость материала к определенным химическим веществам, температуре, ультрафиолетовому излучению, ударам и стоимости. Качество изготовления, уплотнений и фурнитуры также имеет решающее значение для сохранения соответствия требованиям NEMA в долгосрочной перспективе.

Не знаете, какая нержавеющая сталь вам подойдет? Обратитесь к нашим экспертам по материалам.

NEMA 4 против 4X: стоимость

Цена, как правило, является основным фактором при выборе между NEMA 4 и 4X. Как правило, корпуса NEMA 4X дороже корпусов NEMA 4 на начальном этапе из-за стоимости нержавеющей стали или других полимеров, используемых в конструкции корпуса, по сравнению с углеродистой сталью, покрытой защитным слоем.

Однако ориентироваться только на первоначальную стоимость не очень разумно. Анализ общей стоимости владения (TCO) дает более полную картину. TCO - это первоначальная стоимость продукта плюс стоимость его эксплуатации в течение всего срока службы, стоимость обслуживания и стоимость отказа.

Таким образом, хотя корпус NEMA 4 изначально дешевле при использовании в коррозионной среде, это может привести к:

• Коррозия приводит к раннему выходу из строя корпуса и уплотнений.
• Дорогостоящее повреждение внутреннего оборудования.
• Значительные простои в работе и потери производства.
• Стоимость повторной замены корпуса и трудозатраты, связанные с этим процессом.
• Потенциальная угроза безопасности.

Выбор правильного шкафа NEMA 4X для подходящей среды может быть более дорогим в начале, но это приведет к снижению совокупной стоимости владения, поскольку:

• Увеличенный срок службы благодаря прочности материала.
• Снижение потребности в техническом обслуживании из-за коррозии.
• Надежная, непрерывная защита внутренних компонентов.
• Минимизация риска дорогостоящих простоев.

Лучшее решение - то, которое правильно согласовано с окружающей средой, чтобы свести к минимуму опасность недостаточного проектирования и неэффективность избыточного проектирования.

Проконсультируйтесь с нашими специалистами, чтобы получить предварительный анализ затрат и выгод, учитывающий особенности вашего проекта по изготовлению корпусов.

NEMA 4 против NEMA 4X: комплексная таблица сравнения

Нужны металлические корпуса на заказ? TZR Sheet Metal Solutions

Стандартные корпуса NEMA 4 и 4X не всегда подходят для конкретных проектов с учетом размеров, расположения компонентов или монтажа. Попытка использовать стандартные блоки приводит к неэффективному компромиссу, который может привести к неэффективному использованию пространства и риску для структурной целостности корпуса. В тех случаях, когда требуется изготовление металлических корпусов для конкретных применений и в соответствии со спецификациями NEMA, следует обратиться к специализированному производству.

TZR не имеет себе равных, когда речь заходит о поставке высококачественных, прецизионных компонентов, созданных специально в соответствии с вашими проектными требованиями. Являясь ведущим производителем листового металла для автомобильной, медицинской промышленности, 3D-принтеров и возобновляемых источников энергии, мы обладаем превосходными возможностями для работы с различными материалами, такими как сталь, нержавеющая сталь, алюминий, медь и латунь. Обеспечивая передовые процессы, такие как лазерная резка, штамповка с ЧПУ и прецизионная гибка, мы придерживаемся строгих производственных стандартов ISO, превосходим нормы качества, а показатель выхода годных изделий 98% подтверждает это утверждение. Сотрудничайте с TZR, чтобы получить квалифицированные решения для корпусов NEMA.

NEMA 4 и 4X: сравнение сценариев применения

Решение между NEMA 4 и 4X основывается на наличии или отсутствии агрессивных веществ.

Типичные применения NEMA 4 (коррозия не является основным фактором):

• Общее производство: Панели управления в нормальных промышленных условиях, где они подвергаются воздействию пыли или некоррозионных моющих средств.
• Открытая инфраструктура (не прибрежная/химическая): Светофоры и другие устройства управления, корпуса, шкафы и коробки, расположенные снаружи, но не в морской среде и не вблизи химических веществ.
• Некоррозионная мойка в помещении: Участки, которые моются водой из шланга без использования химических средств.
• Складское хозяйство и логистика: Автоматизация конвейеров, сортировщиков.

Обычное применение корпусов NEMA 4X (коррозия является проблемой):

• Еда и напитки: Из-за постоянного использования воды и дезинфицирующих средств, корпуса должны быть NEMA 4X, иногда из нержавеющей стали.
• Фармацевтические препараты: Аналогичные требования к чистоте и устойчивости к технологическим/чистящим химикатам.
• Очистка сточных вод: Воздействие влаги, H₂S, хлора диктует NEMA 4X (стекловолокно или тип 316 SS).
• Химическая стойкость: Некоторые химические испарения/разливы опасны, поэтому используемый материал должен быть устойчив к этим химическим веществам.
• Морской/прибрежный: Соляной туман требует применения NEMA 4X (тип 316 SS, подходящий алюминий или стекловолокно).
• Целлюлоза и бумага: Для агрессивных химических веществ требуется NEMA 4X.
• Сельское хозяйство: Для вязких паров, таких как аммиак в животноводческих помещениях, требуется NEMA 4X.

Анализ окружающей среды очень важен для любого проекта. К числу факторов, которые следует принимать во внимание, относятся загрязняющие вещества в воздухе, методы очистки, температура и влажность. При наличии пограничных условий NEMA 4X обеспечивает более высокий уровень защиты.

Заключительное размышление: Выбор идеального шкафа NEMA

При выборе между NEMA 4 и NEMA 4X необходимо учитывать условия применения, свойства материала и стоимость. Оба варианта обеспечивают одинаковую защиту высокого уровня от проникновения пыли и воды, подходящую для суровых условий эксплуатации.

Ключевым отличием является символ "X", обозначающий дополнительную защиту от коррозии, обеспечиваемую специальными материалами в корпусах NEMA 4X.

Чтобы сделать оптимальный выбор, спросите:

• Достаточно ли иметь только пыле- и водонепроницаемость? (Если да, то и 4, и 4X соответствуют критериям по этому пункту).
• Подвержены ли они воздействию химикатов, соли или других агрессивных чистящих средств? (Если да, необходимо использовать NEMA 4X).
• Необходимо ли учитывать некоторые характеристики материала (вес, ударопрочность)? (Выбор гида среди вариантов материалов 4X).
• Каков бюджет с учетом общей стоимости владения? Это компромисс между первоначальной стоимостью продукта и его долговечностью в долгосрочной перспективе.
• Следует ли использовать стандартные размеры или есть необходимость в индивидуальном подходе? (Если стандартные компромиссы применимы, а если они неприменимы, то рассмотрите варианты на заказ).

Сопоставив условия окружающей среды и уровни защиты, можно выбрать подходящий корпус NEMA, который защитит ваше оборудование и обеспечит его долговременную работу.