Основное (базовое) исполнение – асинхронный трехфазный взрывозащищенный электродвигатель, предназначенный для режима работы S1, с питанием от сети переменного тока 50 Гц напряжением 380В (220В, 660В). Исполнение по взрывозащите 1ExdIIBT4, климатическое исполнение и категория размещения У2, степень защиты IP54, с типовыми техническими характеристиками, соответствующими требованиям стандартов.
Исполнение электродвигателей по взрывозащите
По области применения электродвигатели делится на следующие группы:
I - электродвигатели, предназначенные для применения в подземных выработках шахт, рудников, опасных в отношении рудничного газа и (или) горючей пыли, а также в тех частях их наземных строений, в которых существует опасность присутствия рудничного газа и (или) горючей пыли (категория смеси - I);
II - электродвигатели, предназначенные для применения во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок (категория смеси - II по газу);
III - электродвигатели, предназначенные для применения во взрывоопасных пылевых средах (категория смеси - II по пыли).
1 |
Ex |
d |
IIA |
T3 |
Знак уровня |
Знак соответствия |
Знак вида |
Знак подгруппы |
Знак температурного класса |
Пример маркировки электродвигателей по ГОСТ Р для Категории смеси II по пыли: DIP A21 TA200° (TAT3)
DIP |
A |
21 |
TA 200° (TA T3) |
Символ, обозначающий, что |
А – максимально допустимый слой горючей пыли |
Класс зоны |
Максимальная температура поверхности |
Уровень взрывозащищенности электродвигателей
Уровни взрывозащищенности имеют в российской классификации обозначения 2, 1 и 0:
a) Уровень 2 – электродвигатели повышенной надежности против взрыва: в них взрывозащита обеспечивается только в нормальном режиме работы;
б) Уровень 1 – взрывобезопасные электродвигатели: взрывозащищенность обеспечивается как при нормальных режимах работы, так и при вероятных повреждениях, зависящих от условий эксплуатации, кроме повреждений средств, обеспечивающих взрывозащищенность;
в) Уровень 0 – особо взрывобезопасные электродвигатели, в которых применены специальные меры и средства защиты от взрыва.
Степень взрывозащищенности электродвигателей (2, 1, или 0) ставится в РФ как первая цифра перед европейской маркировкой взрывозащищенности электродвигателей.
Классификация взрывоопасных зон в соответствии с техническими регламентами
В зависимости от частоты и длительности присутствия взрывоопасной смеси взрывоопасные зоны подразделяются на следующие классы:
класс 0 — зоны, в которых взрывоопасная газовая смесь присутствует постоянно или хотя бы в течение одного часа;
класс 1 — зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальном режиме работы электродвигателей выделяются горючие газы или пары легковоспламеняющихся жидкостей, образующие с воздухом взрывоопасные смеси;
класс 2 — зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальном режиме работы электродвигателей взрывоопасные смеси горючих газов или паров легковоспламеняющихся жидкостей с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварии или повреждения технологического оборудования;
класс 20 — зоны, в которых взрывоопасные смеси горючей пыли с воздухом имеют нижний концентрационный предел воспламенения менее 65 граммов на кубический метр и присутствуют постоянно;
класс 21 — зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальном режиме работы электродвигателей выделяются переходящие во взвешенное состояние горючие пыли или волокна, способные образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при концентрации 65 и менее граммов на кубический метр;
класс 22— зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальном режиме работы электродвигателей не образуются взрывоопасные смеси горючих пылей или волокон с воздухом при концентрации 65 и менее граммов на кубический метр, но возможно образование такой взрывоопасной смеси горючих пылей или волокон с воздухом только в результате аварии или повреждения технологического оборудования
Методы обеспечения взрывобезопасности электродвигателей
Существует несколько методов обеспечения взрывобезопасности, цель которых - предотвратить возможность контакта внутренних искрообразующих или тепловыделяющих элементов аппаратуры с внешней взрывоопасной средой, либо препятствовать выходу наружу взрыва, возникшего внутри наружной оболочки аппаратуры путем его локализации:
- локализация, или сдерживание взрыва - предотвращение распространения взрыва за пределы оболочки;
- изоляция, или герметизация – заливка компаундом, лаком, поддержание высокого давления внутри оболочки продувкой оборудования сжатым воздухом или инертным газом;
- заполнение оболочки кварцевым песком, погружение оборудования в масло, применяемое, например, для обмоток трансформаторов;
- предотвращение, или ограничение электрической и тепловой выделяемой энергии - применение в методе защиты «искробезопасной электрической цепи».
В европейской классификации приводится детализация примененного в оборудовании типа взрывозащиты (она признается в РФ и встречается в сертификатах на взрывозащищенное оборудование):
Вид взрывозащиты |
Основное применение |
Стандарт |
|||||
Защита вида е |
е |
Клеммные и соединительные коробки, светильники, посты управления, распределительные устройства |
ГОСТ Р 51330.8-99 |
||||
Взрывонепроницаемая оболочка |
d |
Коммутирующие приборы, светильники, посты управления, распределительные устройства, пускатели электродвигателей, нагревательные элементы |
ГОСТ Р 51330.1-99 |
||||
Заполнение или продувка |
p |
Сильноточные распредшкафы, анализаторные приборы, двигатели |
ГОСТ Р 51330.3-99 |
||||
Искробезопасная электрическая цепь |
i |
Измерительная и регулирующая техника, техника сзязи, датчики, приводы |
ГОСТ Р 51330.10-99 |
||||
Уровни взрывозащиты Exi-- электрооборудования |
|||||||
Взрывоопасная зона |
0 |
1 |
2 |
||||
Россия |
ia |
ia,ib |
ia,ib,ic |
||||
Масляное заполнение оболочки |
o |
Трансформаторы, пусковые сопротивления |
ГОСТ Р 51330.7-99 |
||||
Кварцевое заполнение оболочки |
q |
Трансформаторы, конденсаторы |
ГОСТ Р 51330.6-99 |
||||
Герметизация компаундом |
m |
Коммутирующие приборы малой мощности, индикаторы, датчики |
ГОСТ Р 51330.17-99 |
||||
Отсутствие искрообразования |
n |
Зона 2 |
Все устройства для зоны 2, кроме коммутирующих устройств |
ГОСТ Р 51330.17-99 |
|||
Специальная защита |
s |
Этот вид взрывозащиты включает специальные методы взрывозащиты |
Датчики, разрядники |
ГОСТ Р 51330.17-99 |
|||
Герметическая изоляция |
h |
ГОСТ Р 51330.17-99 |
Действует следующая российская классификация уровней взрывозащиты электродвигателей:
Категория взрывоопасности смеси |
Требуемый уровень взрывозащиты |
|
I (рудничный метан) |
II (все газы) |
|
Иa |
ia |
Особо взрывобезопасный |
Иb |
ib |
Взрывобезопасный |
Иc |
ic |
Повышенная надежность против взрыва |
Электродвигатели с маркировкой ia, ib, ic для категории взрывоопасности смеси II разделяются на три подкатегории категории II: IIA, IIB, IIC
Маркировка в квадратных скобках указывает на то, что это связанное оборудование. Например, маркировка [Ex ia] IIC указывает на связанное оборудование, располагающееся во взрывоопасной зоне. Связанное оборудование, размещенное в взрывоопасной зоне и имеющее вид взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» маркируется следующим образом: Ex d [ia] IICT4.
Категории взрывоопасности смеси
В действующей классификации предусмотрены две категории: I и II.
Категория I определяет требования к оборудованию, предназначенному для работы в шахтах и рудниках, где имеется опасность взрыва рудничного метана.
К категории II относится оборудование, применяемое для работы в условиях возможного образования промышленных взрывоопасных смесей газов и взвесей.
Существуют три подкатегории категории II: IIA, IIB, IIC. Каждая последующая подкатегория включает (может заменить) предшествующую, то есть, подкатегория С является высшей и соответствует требованиям всех категорий – А, В и С. Она, таким образом, является самой «строгой».
Россия, Европа |
Энергия поджига атмосферы(мкдж) |
Возрастание опасности |
Типичный представитель |
I |
Метан (рудничный) |
||
II A |
Более 180 |
Пропан |
|
II B |
60-180 |
Этилен |
|
II C |
менее 60 |
Ацетилен, Водород |
Со вступлением в силу технического регламента ТР403 предусматривается три категориии (Категория II - для газов, категория III - для пыли)
В системе МЭКEx (IECEx) предусмотрено три категории: I, II и III. Из категории II выделена пыль в III категорию.
(Категория II - для газов, категория III - для пыли)
Категории взрывоопасности смеси детализируются в зависимости от температуры самовоспламенения взрывоопасных газов и смесей. Согласно ГОСТу, действует следующая классификация по температуре самовоспламенения:
Группа смеси |
Температура самовоспламенения, °С |
Т1 |
Более 450 |
Т2 |
От 300 до 450 |
Т3 |
От 200 до 300 |
Т4 |
От 135 до 200 |
Т5 |
От 100 до 135 |
Т6 |
От 85 до 100 |
Объединенные требования к аппаратуре по категориям взрывоопасности газовых смесей и температуре самовоспламенения смесей газов
Категория IIC взрывоопасности смеси применяется к группам:
- Т1 – водород, водяной газ, светильный газ, водород 75% + азот 25%»;
- Т2 – ацетилен, метилдихлорсилан;
- Т3 – трихлорсилан;
- Т4 – не применяется;
- Т5 – сероуглерод;
- Т6 – не применяется.
Категориям А и В соответствуют взрывоопасные смеси
IIA:
- Т1 – аммиак, ацетон, бензол, 1,2-дихлорпропан, дихлорэтан, диэтиламин, доменный газ, изобутан, метан (промышленный, с содержанием водорода в 75 раз большим, чем в рудничном метане), пропан, растворители, сольвент нефтяной, спирт диацетоновый, хлорбензол, этан;
- Т2 – алкилбензол, амилацетат, бензин Б95130, бутан, растворители, спирты, этилбензол, циклогексанол;
- Т3 – бензины А-66, А-72, А-76, «галоша», Б-70, экстракционный. Бутилметакрилат, гексан, гептан, керосин, нефть, эфир петролейный, полиэфир, пентан, скипидар, спирты, топливо Т-1 и ТС-1, уайт-спирит, циклогексан, этилмеркаптан;
- Т4 – ацетальдегид, альдегид изомасляный, альдегид масляный, альдегид пропионовый, декан, тетраметилдиаминометан, 1,1,3 – триэтоксибутан;
- Т5 и Т6 – не применяются.
IIB:
- Т1 – коксовый газ, синильная кислота;
- Т2 – дивинил, 4,4 – диметилдиоксан, диметилдихлорсилан, диоксан, нитроциклогексан, окись пропилена, окись этилена, этилен;
- Т3 – акролеин, винилтрихлорсилан, сероводород, тетрагидрофуран, тетраэтоксисилан, триэтоксисилан, топливо дизельное, формальгликоль, этилдихлорсилан, этилцеллозольв;
- Т4 – дибутиловый эфир, диэтиловый эфир, диэтиловый эфир этиленгликоля;
- Т5 и Т6 – не применяются.
Как видно из приведенных данных, категория IIC является избыточной для большинства случаев применения на реальных объектах.
Категории IIA, IIB и IIC определяются следующими параметрами: безопасным экспериментальным максимальным зазором (БЭМЗ – максимальный зазор между фланцами оболочки, через который не происходит передача взрыва из оболочки в окружающую среду) и величиной МТВ (отношением минимального тока воспламенения смеси взрывоопасного газа и минимального тока воспламенения метана).
Категория взрывоопасной смеси |
БЭМЗ (мм) |
МТВ |
I (рудничный метан) |
более 1,0 |
1,0 |
IIA |
0,9 и более |
0,8 |
IIB |
от 0,5 до 0,9 |
от 0,4 до 0,8 |
IIC |
0,5 и менее |
менее 0,45 |
Температурный класс
Температурный класс взрывозащищенных электродвигателей определяется предельной температурой в градусах Цельсия, которую могут иметь при работе поверхности взрывозащищенных электродвигателей.
Температурный класс электродвигателей устанавливается исходя из минимальной температуры соответствующего температурного диапазона (его левой границы): электродвигатели, которые могу применяться в среде газов с температурой самовоспламенения класса Т4, должны иметь максимальную температуру элементов поверхности ниже 135°С; Т5 – ниже 100°С, а Т6 – ниже 85°С.
Класс нагревостойкости изоляции
Взрывозащищенные электродвигатели, как правило, имеют класс нагревостойкости изоляции «F» (температурный индекс 155°С) или «H» (температурный индекс 180°С) по ГОСТ 8865-93.