1629
.pdf
|
3. |
Искробезопасная электрическая цепь |
|
i |
|||
|
4. |
Масляное |
заполнение |
оболочки |
с |
o |
|
|
токоведущими частями |
|
|
|
|
||
|
5. |
Заполнение (или продувка) оболочки |
p |
||||
|
под избыточным давлением |
защитным |
|
||||
|
газом |
|
|
|
|
|
|
|
6. |
Кварцевое |
заполнение |
оболочки |
с |
q |
|
|
токоведущими частями |
|
|
|
|
||
|
7. |
Специальный вид взрывозащиты |
|
s |
|||
|
Взрывозащищенное электрооборудование в зависимости от области |
||||||
применения подразделяется на 2 группы: |
|
|
|||||
|
Группа I – |
рудничное |
взрывозащищенное оборудование, |
предназначенное для подземных выработок шахт и рудников, опасных по газу и пыли.
В электрических цепях чаще всего происходит дуговой разряд (бывает тлеющий и искровой), характеризующийся малым падением напряжения и высокой температурой в канале дуги. Опытами установлено, что энергия, рассеиваемая на дуговой стадии разряда при размыкании; является основным параметром, по которому можно определить воспламеняющую способность
электрических |
разрядов |
этого |
вида. |
При оценке искробезопасноти электрической цепи исходят из понятий |
|||
минимального воспламеняющего и искробезопасного тока. |
|
||
Минимальный |
воспламеняющий ток – |
это ток, |
вызывающий |
воспламенение взрывоопасной смеси с вероятностью 1:1000. Искробезопасный ток – наибольший ток в электрической цепи, образующий разряды, который не вызывает воспламенения взрывоопасной
смеси |
в |
предписанных |
ПУЭ |
испытаниях. |
|
|
|
|
восп |
|
|
|
Коэффициент |
искробезопасности |
|
= 1,5, |
по нормам в |
|
|
искр
искробезопасных цепях.
Группа II– взрывозащищенное электрооборудование для внутренней и наружной установки, кроме рудничного взрывозащищенного. Электрооборудование группы II, имеющее виды взрывозащиты «ВЗРЫВОНЕПРОНИЦАЕМАЯ ОБОЛОЧКА» и «ИСКРОБЕЗОПАСНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ», подразделяется на 3 подгруппы,
соответствующие категориям |
взрывоопасных |
смесей: IIА, IIВ, IIС. |
Для электрооборудования |
группы II (в |
зависимости от значения |
|
11 |
|
предельной t○оболочки) устанавливаются температурные классы, обозначаемые так же, как и группы взрывоопасных смесей.
Предельная температура – наибольшая температура поверхностей взрывозащищенного электрооборудования, безопасная в отношении воспламенения окружающей взрывоопасной среды.
Знак |
температурного |
Предельная температура |
Группы |
взрывоопасной |
|
класса |
|
поверхности |
смеси, |
для которой |
|
взрывозащищенного |
электрооборудования, |
электрооборудование |
|||
электрооборудования |
○C |
является |
|
||
|
|
|
взрывозащищенным |
||
Т1 |
|
450 |
Т1 |
|
|
Т2 |
|
300 |
Т1, Т2 |
|
|
Т3 |
|
200 |
Т1… |
Т3 |
|
Т4 |
|
135 |
Т1… |
Т4 |
|
Т5 |
|
100 |
Т1… |
Т5 |
|
Т6 |
|
85 |
Т1… |
Т6 |
|
Рассмотренная классификация взрывозащищенного электрооборудования и знаки обозначения его уровней, видов, групп и подгрупп, а также температурных классов позволяют выполнять маркировку взрывозащиты. Рассмотрим все виды взрывозащиты.
1. Электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты
«ВЗРЫВОНЕПРОНИЦАЕМАЯ |
ОБОЛОЧКА» |
–d. |
Сущность взрывонепроницаемости |
электрооборудования |
состоит в |
том, что все электрические части машин или аппаратов заключаются во взрывонепроницаемую оболочку. Она представляет собой прочную закрытую конструкцию, состоящую из одной или нескольких полостей и
имеющую в |
местах сочленения элементов фланцы и зазоры. |
Иногда |
взрывонепроницаемая оболочка органически входит в |
конструкцию электрооборудования, например, в электродвигателях. В большинстве же случаев она представляет собой отдельный элемент электрооборудования, применяемый только для обеспечения взрывонепроницаемости (например, у магнитных пускателей, кнопок
управления |
и |
т.п.). |
Назначение оболочки – |
исключить возможность |
воспламенения |
|
12 |
|
окружающей взрывоопасной среды от электрооборудования при любыъ режимах его работы: в пределах номинальной нагрузки, перегрузки, пробоя изоляции, короткого замыкания. Это достигается благодаря сочетанию трех факторов: взрывонепроникновения, взрывоустойчивости и температурного режима оболочки.
Этот вид взрывозащиты может обеспечить любой уровень взрывозащиты электрооборудования.
2. Электрооборудование взрывозащищенное с защитой вида «е» (повышенной надежности против взрыва).
Это оборудование от аналогичного электрооборудования общего (не взрывозащищенного) назначения отличается лишь некоторыми дополнительными защитными средствами и мерами. Конструкция такого оборудования препятствует возникновению искр, электрической дуги и опасных температур в тех местах, где их не должно быть при нормальной работе и пусковом режиме. Нормально искрящиеся части должны быть заключены в оболочки любого другого вида: взрывонепроницаемые, продуваемые под избыточным давлением, с масляным заполнением и др.
Ксредствам и мерам, обеспечивающим защиту вида «е», относится:
1)применение электроизоляционных материалов высокого качества, т.е. стойких к влаге, воздействию химических активных веществ, а
также |
к |
скользящим |
разрядам; |
2)снижение t○нагрева изоляционных обмоток (по сравнению с допустимыми по ГОСТу для данного класса изоляции) не менее чем на 10○С;
3)установление предельных t○нагрева поверхности любых частей электрооборудования более низких, чем t○самовоспламенения смеси горючих
газов, |
паров |
или |
пыли |
с |
воздухом; |
4) |
обеспечение |
размеров |
расстояния |
утечки |
и электрических |
зазоров между металлическими частями разного потенциала, при которых исключается возможность поверхностного пробоя изоляции и возникновения искрения или электрической дуги, выполнение стабильных соединений
токоведущих |
частей; |
5) использование защитных устройств. |
|
Этот вид взрывозащиты позволяет обеспечить 2 уровня взрывозащиты
– « электрооборудование повышенной надежности против взрыва» и «взрывобезопасное электрооборудование».
13
3. Электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты «ИСКРОБЕЗОПАСНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ».
Взрывонепроницаемость электрооборудования во взрывоопасных средах не всегда достаточно оправдана для систем автоматизации, телеконтроля, связи, сигнализации и дистанционного управления. Обычно эти системы состоят из комплекса малогабаритных приборов и датчиков небольшой мощности и имеют разветвлённую электрическую цепь.
Наиболее прогрессивным методом обеспечения взрывозащиты такой аппаратуры является искробезопасность её электрической цепи. Такое электрооборудование конструктивно мало отличается от электрооборудования общего назначения, а затраты на аппаратуру и средства автоматизации с искробезопасной цепью снижается на 25..30% по сравнению с затратами на такую же аппаратуру во взрывонепроницаемой оболочке.
Искробезопасность электрической цепи зависит от тока I, напряжения U, индуктивности L, ёмкости C, энергии искрового или дугового разряда, времени и скорости размыкания цепи, а также от формы и материала контакта искрообразующего устройства. Этот вид взрывозащиты может обеспечивать любой уровень взрывозащиты.
4. Электрооборудование взрывозащищённое с видом взрывозащиты «МАСЛЯНОЕ ЗАПОЛНЕНИЕ ОБОЛОЧКИ С ТОКОВЕДУЩИМИ ЧАСТЯМИ»
В таком оборудовании электрические части должны находиться под защитным слоем масла. Если части оборудования, температура которых на поверхности не превышает допустимых величин, невозможно погрузить в масло, их следует заключить во взрывонепронецаемую оболочку или оболочку с другим видом взрывозащиты. Основной элемент взрывозащиты такого электрооборудования во взрывоопасных средах – минимально допустимый защитный слой холодного масла над любой точкой, в которой может произойти искрение.
Толщина слоя определяется расчетом, но во всех случаях он должен быть минимум на 25 мм выше всех токоведущих и находящихся под напряжением частиц. Это необходимо, чтобы выделившаяся при искрении смесь горючих газов, поднимаясь вверх через слой масла, успела охладиться ниже температуры воспламенения.
14
В маслонаполненном электрооборудовании применяется трансформаторное масло, обладающее высокими дугогасящими свойствами. Для контроля за уровнем масла в процессе эклуатации в кожухе электрооборудования устанавливают маслоуказатель. Наблюдают за уровнем масла через смотровые окна из негорючего материала. Температура масла в верхнем слое, а также температура частей аппарата, соприкасающихся со взрывоопасными смесями, не должна
Распределение взрывоопасных смесей по категориям и группам.
Взрывоопасные смеси |
|
|
Категория |
Группа |
|
Метан (рудничный) |
|
|
|
Т1 |
|
Аммиак, ацетон, бензол, дихлорэтан, доменный |
|
|
|||
газ, изобутан, кислота уксусная, ксилол, метан |
|
|
|||
(промышленный), пиридин, растворители Р-4 и |
II A |
Т1 |
|||
РС-1, сольвент нефтяной, стирол, толуол, |
|
|
|||
хлорбензол, этан, этил хлористый. |
|
|
|
||
Бензин Б95/130, бутан, бутилацетат, изопентан, |
|
|
|||
изопрен, |
изооктан, |
|
метиламин, |
|
|
метилметакрилат, растворители: №646, 647, |
II A |
Т2 |
|||
648, 649, РС-2, БЭФ, АЭ; |
|
|
|
|
|
спирты: бутиловый, нормальный, метиловый, |
|
|
|||
этиловый, этиламин, этилацетат, этилбензол и |
|
|
|||
др. |
|
|
|
|
|
Бензины: А-66, А-72, А-76,Ж «Галоша», Б-70, |
|
|
|||
экстракционный (по ГОСТ 462-51); гексан, |
|
|
|||
нептан, дипропиламин, керосин, нефть, пентан, |
II A |
Т3 |
|||
растворитель №651, скипидар, топливо Т1 и |
|
|
|||
ТС-1, уайт-спирит, циклогексан. |
|
|
|
||
Ацетальдегид, альдегид масляный, альдегид |
|
|
|||
пропионовый, декан, тетраметилдиаменометан, |
II A |
Т4 |
|||
триэтоксибутан. |
|
|
|
|
|
Коксовой газ, синильная кислота. |
|
II B |
Т1 |
||
Дивинил, деметилдихлорсилан, камфорное |
|
|
|||
масло, кислота акриловая, нитроциклогексан, |
II B |
Т2 |
|||
окись |
пропилена, |
окись |
этилена, |
|
|
триметилхлорсилан, формальдегид, фурфурол, |
|
|
|||
этилен. |
|
|
|
|
|
Акролеин, |
сероводород, |
топливо |
дизельное, |
II B |
Т3 |
|
|
|
15 |
|
|
этилдихлорсилан и др. |
|
|
|
|
|
Дибутиловый |
эфир, |
диэтиловый |
эфир |
II B |
Т4 |
диэтиловый эфир этиленгликоля. |
|
|
|
||
Водород, водяной газ, водород (75%)+ азот |
II C |
Т1 |
|||
(25%) |
|
|
|
|
|
Ацетилен, метилдихлорсилан. |
|
II C |
Т2 |
||
Трихлорсилан. |
|
|
|
II C |
Т3 |
Сероуглерод. |
|
|
|
II C |
Т4 |
превышать в процессе эксплуатации соответствующих значений для групп взрывоопасных смесей: Т1, Т2 и Т3 - 115 , Т4, Т5 - 110 , Т6 - 80 . Этот вид взрывозащиты может обеспечивать любой уровень взрывозащиты.
5. Электрооборудование взрывозащищённое с видом взрывозащиты «ЗАПОЛНЕНИЕ ИЛИ ПРОДУВКА ОБОЛОЧКИ ПОД ИЗБЫТОЧНЫМ ДАВЛЕНИЕМ ЗАЩИТНЫМ ГАЗОМ».
Токоведущие или находящиеся под напряжением части этого электрооборудования, в том числе электрооборудование общего назначение, встраиваются в оболочку, заполняемую или продуваемую под избыточным давлением защитным газом. Защитный газ – негорючий газ, который находится в оболочке электрооборудования под избыточным давлением и предотвращает проникновение внутрь оболочки окружающей взрывоопасной среды. В качестве защитного газа используют атмосферный воздух или азот.
Электрооборудование этого вида взрывозащиты должно иметь блокировку:
1.допускающую включать электроприбор в электрическую цепь только по истечении времени предпусковой продувки оболочки и газопроводов защитным газом в количестве достаточным для удаления из них первоначальной среды;
2.включающую сигнал или отключающую электрооборудование от всех электрических цепей при падении избыточного давления
ниже допустимой величины Этот вид взрывозащиты может обеспечить два уровня взрывозащиты –
2 и 1.
16
6. Электрооборудование взрывозащищённое с видом взрывозащиты «КВАРЦЕВОЕ ЗАПОЛНЕНИЕ ОБОЛОЧКИ С ТОКОВЕДУЩИМИ ЧАСТЯМИ».
Кварцевый песок определённой кондиции обладает рядом ценных свойств: высокой электрической прочностью, способностью понижать давление при взрыве парогазовоздушной смеси в оболочке, большой взрывонепроницаемостью.
Взрывозащита электрооборудования с токоведущими частями или находящимися под напряжением частями, погружёнными в такой же песок, достигается исключением прямого соприкосновения со взрывоопасной средой. Толщина защитного слоя песка зависит от номинального напряжения, мощности и времени действия дугового КЗ и определяется расчётом.
В оболочку, заполненную кварцевым песком, можно помещать электрооборудование значительной мощности: трансформаторы до 260 кВ*А, дроссельные катушки и другое электрооборудование, не имеющуее подвижных частей.
Использование электрооборудования с кварцевым заполнением допускается во взрывоопасных зонах всех классов, которые могут содержать взрывоопасные смеси всех категорий и групп.
Этот вид взрывозащиты может обеспечивать любой уровень взрывозащиты.
7. Электрооборудование взрывозащищёное со специальным видом взрывозащиты.
Например, токоведущие части электрооборудования могут быть заключены в оболочку с заливкой эпоксидным компаундом, герметиком и другими веществами, обладающими электроизоляционными свойствами.
Защитная оболочка с заливкой эпоксидными смолами используется для защиты маломощного электрооборудования: трансформаторов малой мощности, катушек, блоков конденсаторов или сопротивлений и другого оборудования, не имеющего подвижных частей.
Этот вид взрывозащиты может обеспечивать любой уровень взрывозащиты.
17
Маркировка взрывозащищенного электрооборудования
В зависимости от класса взрывоопасной зоны может применяться то или иное по уровню и виду взрывозащищённое электрооборудование, а в отдельных случаях (например, в зонах В-1б и В-2а) и электрооборудование общего назначения, но с определённой степенью защиты оболочки по ГОСТ
14254-80.
Согласно применяемому стандарту в маркировку по взрывозащите электрооборудования группы II в указанной последовательности входят:
1.Знак уровня взрывозащиты электрооборудования (2, 1, 0 – смотри таблицу выше)
2.Общий знак Ex(Explosioproof – взрывозащищённый), указывающий на соответствие электрооборудования стандартам на взрывозащищённое электрооборудование.
3.Знак вида взрывозащиты (d, p, I, q, o, s, e), электрооборудование с видом взрывозащиты «i» может быть обеспечено тремя уровнями (ia, ib, ic – где ia – особовзрывобезопасный, ib – взрывобезопасный, ic – повышенной надежности против взрыва)
4.Знак группы или подгруппы электрооборудования и категории взрывоопасной смеси (II, IIA, IIB, IIC)
5.Знак температурного класса электрооборудования ( Т1, Т2, Т3,
Т4, Т5, Т6)
Вмаркировке по взрывозащите могут быть дополнительные знаки и надписи в соответствии со стандартами на электрооборудование с отдельными видами взрывозащиты.
Маркировка взрывозащиты должна выполняться в виде целого, не разделенного на части знака, заключённого в прямоугольник.
Примеры маркировки взрывозащиты электрооборудования группы II приведены в таблице.
18
Таблица «Примеры маркировки взрывозащищённого электрооборудования»
|
|
Вид |
Группа |
Температурный |
Маркировка |
Уровень взрывозащиты |
взрывозащиты |
(подгруппа) |
класс |
по |
|
|
|
|
|
|
взрывозащите |
Электрооборудование |
защита вида «e» |
II |
Т6 |
2ExeIIT6 |
|
повышенной |
|
искробезопасная |
IIС |
Т6 |
|
надёжности |
против |
электрическая |
|
|
2ExiIICT6 |
взрыва |
|
цепь |
|
|
|
Взрывоопасное |
|
Взрывонепрони- |
IIА |
Т3 |
1ExdIIAT3 |
электрооборудование |
цаемая оболочка |
|
|
|
|
|
|
специальный |
II |
Т6 |
1ExsIIT6 |
Особовзрывоопасное |
Специальный и |
|
|
|
|
электрооборудование |
искробезопасная |
IIС |
Т4 |
0ExsiIICT4 |
|
|
|
электрическая |
|
|
|
|
|
цепь |
|
|
|
Маркировку взрывозащиты электрооборудования допускается выполнять рельефными знаками на месте или на табличке, прикрепленной к оболочке так чтобы была обеспечена сохранность её в течении всего срока службы оборудования.
Кроме маркировки, характеризующей взрывозащищенность электрооборудования, на оболочку или на табличку с паспортными данными могут наноситься условные обозначения степени защиты оболочки по ГОСТ
14254-80.
Такая степень защиты обозначается латинскими буквами IP (начальные буквы слов InternationalProtection). Следующие за ними 2 цифры обозначают: первая цифра – степень защиты персонала от соприкосновения с токоведущими частями и попаданию внутрь оболочки твёрдых посторонних тел; вторая – степень защиты оборудования от проникновения внутрь оболочки воды.
19
Первая |
цифра: |
Вторая цифра – защита от проникновения воды |
|
|
|||||||
защита |
|
от |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
проникновения |
и |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
попадания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
посторонних тел |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
IP00 |
IP01 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1 |
|
|
IP10 |
IP11 |
IP12 |
IP13 |
- |
- |
- |
- |
- |
2 |
|
|
IP20 |
IP21 |
IP22 |
IP23 |
- |
- |
- |
- |
- |
3 |
|
|
IP30 |
IP31 |
IP32 |
IP33 |
IP34 |
- |
- |
- |
- |
4 |
|
|
IP40 |
IP41 |
IP42 |
IP43 |
IP44 |
- |
- |
- |
- |
5 |
|
|
- |
- |
- |
- |
IP54 |
IP55 |
IP56 |
- |
- |
6 |
|
|
- |
- |
- |
- |
- |
IP65 |
IP66 |
IP67 |
- |
7 |
|
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
IP68 |
Взрывозащищённые электродвигатели
Электродвигатели классифицируются по степеням защиты их оболочек.
Исполнение |
Обозначение степени защиты оболочек |
электродвигателя |
|
Открытое |
IP00 |
Защищенное |
IP10, IP20, IP30, IP40, IP11, IP21, IP31, IP41, IP12, IP22, |
|
IP32, IP41, IP13, IP23, IP33, IP43, IP34, IP44 |
Брызгозащищённое |
IP34, IP44, IP54 |
Каплезащищённое |
IP01, IP11, IP21, IP31, IP41, IP54, IP12, IP22, IP32, IP41, |
|
IP13, IP23, IP33, IP43 |
Закрытое |
IP54, IP55 и другие |
Обдуваемое |
IP54 (с обдувом) |
Продуваемое |
IP34, IP44, IP54 (с устройством для охлаждения) |
Пылезащищённое |
IP50, IP51, IP54, IP55, IP56, IP65, IP66, IP67, IP78 |
Водозащищённое |
IP55, IP65, IP56, IP66 |
Взрывозащищённые электродвигатели применяются для привода производственных механизмов во взрывоопасных зонах.
По виду и способу устройства взрывозащиты эти электродвигатели разделяются на взрывонепроницаемые, продуваемые под избыточным давлением и двигатели повышенной надёжности против взрыва.
20