Взрывозащищенное электрооборудование.
Взрывозащищенное электрооборудование различается по уровню взрывозащиты, группам и температурным классам. Установлены следующие уровни взрывозащиты электрооборудования:
1. Электрооборудование повышенной надежности против взрыва (знак уровня 2).
2. Взрывобезопасное электрооборудование (знак уровня 1).
3. Особовзрывобезопасное электрооборудование (знак уровня 0).
Электрооборудование повышенной надежности против взрыва (2) обеспечивает взрывозащиту только в нормальном режиме работы.
Взрывобезопасное электрооборудование (1) обеспечивает взрывозащиту как при нормальных режимах работы, так и при вероятных повреждениях, определяемых условиями эксплуатации, кроме повреждений средств защиты.
Особовзрывобезопасное электрооборудование (0) имеет дополнительные средства защиты.
Вид взрывозащиты определяется установленным набором средств взрывозащиты. Для взрывозащищенного электрооборудования установлены следующие виды взрывозащиты:
1. Взрывонепроницаемая оболочка [d]. Применяется в асинхронных короткозамкнутых двигателях, в коллекторных двигателях, в трансформаторах, коммутационных аппаратах, светильниках и других установках, где возможно появление искры.
2. Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением защитным газом [p]. Такой вид взрывозащиты имеет выше перечисленное оборудование, но имеющее особо крупные габариты.
3. Масляное заполнение оболочки с токоведущими частями [o]. К ним относятся коммутационное аппараты, трансформаторы и специальные виды электродвигателей.
4. Искробезопасная электрическая цепь [i].
5. Кварцевое заполнение оболочки с токоведущими частями [q].
6. Специальный вид взрывозащиты [s].
7. Защита вида [e].
Взрывозащищенное электрооборудование в зависимости от области его применения подразделяется на две группы:
К I группе относится рудничное электрооборудование, предназначенное для подземных выработок шахт и рудников, ко II группе относятся взрывобезопасное электрооборудование для внутренней и наружной установки. Электрооборудование II группы, имеющее виды взрывозащиты “взрывонепроницаемая оболочка” и (или) “искробезопасная цепь” подразделяются на 3 подгруппы II, IIA, IIB, IIC, соответствующие определенным категориям взрывоопасных смесей.
Например, электрооборудование подгруппы II является взрывозащищенным для категорий взрывоопасной смеси IIА, IIВ, IIС.
В маркировку по взрывозащите электрооборудования входят следующие обозначения:
1. Знак уровня взрывозащиты электрооборудования (2, 1, 0).
2. Знак Ех, указывающий на соответствие электрооборудования стандартам на взрывозащищенное электрооборудование.
3. Знак вида взрывозащиты (d, p, o, i, q, s, e).
4. Знак группы или подгруппы электрооборудования (II, IIA, IIB, IIC), каждый из которых соответствует определенной категории взрывоопасности смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным.
5. Знак температурного класса электрооборудования (Т1, Т2, Т3, Т4, Т5, Т6).
Маркировка по взрывозащите может включать дополнительные знаки и надписи, например, климатическое исполнение или степень защиты персонала и располагается на видном месте оболочки электрооборудования.
Пример обозначения взрывозащищенного оборудования по ГОСТ 12.2.020-76:
1 Ех d IIA T3 -уровень взрывозащиты электродвигателя – взрывобезопасный, вид взрывозащиты – взрывонепроницаемая оболочка (d), электродвигатель предназначен для взрывоопасной смеси категории IIА и температурных классов T1, Т2, Е3.
Можно также встретить маркировку электрооборудования согласно Правилам изготовления взрывозащищенного и рудничного электрооборудования (ПИВРЭ).
Пример маркировки взрывозащищенного электрооборудования по ПИВРЭ:
- масляное заполнение оболочки;
- взрывобезопасный уровень взрывозащиты электрооборудования для всех категорий и групп взрывоопасных смесей.
Взрывонепроницаемая оболочка (d) электрооборудования характеризуется тем, что внутреннее воспламенение не может распространиться через зазоры и отверстия в окружающую взрывоопасную среду, но полная герметизация оболочки не обеспечивается. Однако продукты взрыва внутри оболочки, выходя наружу через зазоры, охлаждаются настолько, что не могут воспламенить внешнюю среду. Источником воспламенения взрывоопасной смеси внутри оболочки может быть искрение контактов.
В нефтяной и газовой промышленности нашли применение асинхронные короткозамкнутые двигатели серии ВАО, ВАО2, ВАО3, В, 2В, ВАСО2, АИМ с видом взрывозащиты взрывонепроницаемая оболочка. ЭД серии АИМ постепенно заменят в эксплуатации аналогичные ЭД серии ВАО.
Пусковая и пускорегулирующая аппаратура обычно устанавливается за пределами взрывоопасных помещений. Пусковая аппаратура (кнопочные посты), установленная во взрывоопасных помещениях, имеет щелевую защиту (за счет конструкции зазора).
Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением защитным газом (р) – при этом внутри оболочки создается избыточное давление газа (чистого воздуха или инертного газа) не менее 100 Па, препятствующее проникновению взрывоопасных смесей из окружающей среды. Допускается применение как разомкнутых, так и замкнутых циклов вентиляции.
Эксплуатация электрооборудования в таком исполнении допустима при наличии специальных блокировок, обеспечивающих подачу напряжения только после того, как вступила в работу система вентиляции. Отработанный воздух не допускается выбрасывать во взрывоопасное помещение.
Искробезопасная электрическая цепь выполняется таким образом, чтобы электрическая разряд или ее нагрев не мог воспламенить взрывоопасную среду. Этот вид защиты обеспечивается ограничением напряжения или тока, шунтированием реактивных элементов, накапливающих энергию, гальваническую развязку между искробезопасными цепями. Допустимая нагрузка на полупроводниковые приборы снижается на 1/3 относительно номинальной.
Кварцевое заполнение оболочки создает защитный слой вокруг токоведущих частей в виде сухого кварцевого песка. Этот вид взрывозащиты применяется для электрооборудования, не имеющего подвижных и нормально искрящихся частей.
Масляное заполнение оболочки – все искрящие и неискрящие токоведущие части помещены в трансформаторное масло. Данный вид взрывозащиты применяется только для стационарно устанавливаемого оборудования: аппаратуры управления, пусковых реостатов и т. п. Для переносного или передвижного оборудования применять его запрещается.
Специальный вид взрывозащиты обеспечивается заключением электрических частей в герметичную оболочку, например, с использованием эпоксидного компаунда.
Защита вида (е) состоит в том, что в электрооборудовании не имеющем нормально искрящихся частей принят ряд мер препятствующих опасному нагреву, возникновению электрического искрения и дуг.
Плотность тока в контактных соединениях ограничивается до 2,5 А/мм2, устанавливается более низкая допустимая температура обмоток.