взрывозащищенного электрооборудования

Источники зажигания. Электрооборудование и электричес-кие сети могут явиться источником зажигания взрывоопасной смеси, которая может образовываться на технологических установках химических и нефте- и газоперерабатывающих заводов вследствие:

а) нагрева электродвигателей или их отдельных частей до температуры самовоспламенения смеси;

б) нагрева проводов от перегрузки или короткого замыкания;

в) искрения при работе коммутационных аппаратов, щеточных контактов и т.п.

Электрооборудование и сети, предназначенные для работы в местах, где возможно образование взрывоопасных концентраций газов, паров жидкости и пыли, должны иметь специальное исполнение, обеспечивающее безопасность.

Взрывозащищенное электрооборудование. Под взрывозащитой понимают специальные конструктивные средства и меры, которые обеспечивают невоспламенение окружающей взрывоопасной газопаропылевоздушной среды от электрических искр, дуг, пламени и нагретых частей электрооборудования.

В зависимости от условий, для работы в которых предназначается электрооборудование, взрывозащита может быть выполнена на различных уровнях. Правила изготовления взрывозащищенного электрооборудования (ПИВРЭ) в зависимости от уровня взрывозащиты подразделяют электрооборудование на три группы:

1. Электрооборудование повышенной надежности против взрыва, в котором предусмотрены средства и меры, препятствующие возникновению опасных искр, электрических дуг и нагрева только в режиме его нормальной работы.

2. Взрывобезопасное электрооборудование, в котором предусмотрены меры защиты от взрыва окружающей взрывоопасной газопаровоздушной или пылевоздушной смеси в результате действия искр, электрических дуг или нагретых поверхностей как при нормальной работе электрооборудования, так и при вероятных его повреждениях.

3. Особо взрывобезопасное электрооборудование, в котором уровень защиты от взрыва окружающей среды обеспечивается при любых повреждениях.

По конструктивному выполнению взрывозащита подразделяется на 8 видов:

1. Взрывонепроницаемая, в которой используя способность газов охлаждаться при прохождении через узкую щель между двумя плоскостями, допускается попадание взрывоопасных смесей внутрь оболочек и взрывы этих смесей внутри, если оболочки сообщаются с окружающей средой через щели, не передающие наружу взрыва определенных категорий смеси. Оболочки электрооборудования должны выдерживать полное давление взрыва газа, пара или пылевоздушных смесей, происшедшего внутри оболочек.

Во взрывонепроницаемом исполнении промышленность изготовляет электродвигатели главным образом для среды до 4Д (4Т4) включительно, малоискрящую коммутационную аппаратуру – в основном для среды 1А (1Т1), светильники – для сред до 4А включительно.

Взрывонепроницаемое электрооборудование обеспечивает безопасность работы во взрывоопасной среде, отнесенной к категории и группе, обозначенной на оборудовании, или группам и категориям более низким.

При установке этого оборудования в среде более высокой группы, отдельные части его могут нагреться до опасной температуры. Например, электродвигатель, рассчитанный для работы в среде группы А, имеет допустимую температуру наружных стенок оболочки 200°С. Если его установить, допустим, для работы в среде группы 1 (Т4), он становится опасным, так как к этой группе отнесены взрывоопасные смеси, имеющие температуру самовоспламенения от 175 до 300°С.

По категориям смесей взрывонепроницаемое электрооборудо-вание также нельзя устанавливать в среде более высокой категории, чем обозначенная на оборудовании. Дело в том, что зазоры, оставляемые между плоскостями прилегания частей оболочки, и зазоры между втулками и валами электродвигателей обеспечивают охлаждение газов взрыва, происшедшего внутри оболочки, до безопасной температуры только для веществ, отнесенных к категории, указанной на оборудовании, и более низкой.

2. Защита кварцевым заполнением осуществляется посред-ством заполнения оболочки кварцевым песком определенного зернового состава таким образом, что аварийная электрическая дуга, возникшая внутри оболочки, не может вызвать воспламенения наружной взрывоопасной среды. При этом не должно происходить воспламенения ни от пламени дуги, ни от чрезмерного нагрева стенок оболочки.

С кварцевым заполнением изготовляется электрооборудование, не имеющее подвижных и нормально искрящих электрических частей (трансформаторы, пускорегулирующие и токоограничиваю-щие сопротивления, твердые выпрямители, статические конденсаторы и т.п.).

3. Искробезопасная. Проведенными исследованиями установ-лено, что при небольшой величине токов и малой индуктивности и емкости цепи энергия искры, образующаяся при замыкании и размыкании контактов, бывает настолько мала, что не может выз-вать воспламенения взрывоопасных смесей определенных групп и категорий. Не могут вызвать взрыва и любые повреждения таких приборов, например короткое замыкание, обрыв и т.п. На принципе искробезопасности изготовляется главным образом слаботочное оборудование, датчики контрольно-измерительных приборов (КИП) и т.п.

4. Повышенная надежность против взрыва исключает возмож-ность возникновения искр, электрической дуги или опасных температур в тех местах, где они не должны иметь места при нормальной работе и в пусковом режиме, а нормально искрящие части сделаны в любом другом взрывозащищенном исполнении (взрывонепроницаемом, продуваемом под избыточным давлением, маслонаполненном, искробезопасном или специальном).

5. Автоматическое отключение применяется, главным обра-зом, для световых приборов и обеспечивает отключение напряжения с токоведущих частей при разрушении колбы лампы. Лампа, ее цоколь, а также контактные части патрона, соприкасающиеся с цоколем лампы, заключаются в оболочку, составной частью которой является защитный светопрочный светопропускающий элемент.

При разрушении колбы или трубки лампы при возникновении электрических искр или образовании опасных температур свето-пропускающий защитный элемент разрушается и вызывает этим автоматическое отключение напряжения.

6. Продувание под избыточным давлением. Защита осущест-вляется путем создания внутри оболочек избыточного давления чистого воздуха и производится непрерывная продувка оболочек оборудования свежим воздухом. На этом принципе и в настоящее время изготовляются электрические машины больших габаритов.

7. Маслонаполненная, в которой взрывозащищенность дости-гается погружением в трансформаторное масло или другой жидкий диэлектрик контактных систем, присоединительных зажимов и других частей, изолируя их от соприкосновения с взрывоопасной смесью, проникающей внутрь оболочки.

При невозможности погружения всех частей машины, аппарата или прибора в масло отдельные неискрящие части, температура которых не превышает на поверхности допустимых значений, должны быть заключены во взрывонепроницаемую оболочку или оболочку в другом взрывозащищенном исполнении.

8. Специальная защита осуществляется созданием избыточ-ного давления воздуха или нейтрального газа внутри оболочек и поддерживается без продувки или пустоты заполняются эпоксидным компаундом и т.п.

Система условных обозначений взрывозащищенного электро-оборудования, применяемая в настоящее время, будет изменена на новую, принятую Международной электротехнической комиссией, и какой-то период времени в монтаж будет поступать электро-оборудование, частью имеющее маркировку по старой системе и частью по новой. Поэтому нужно знать обе системы.

По старой системе условные обозначения составляются из буквы, характеризующей вид защиты, и цифрового и буквенного обозначения категории и группы взрывоопасной смеси.

По новой системе в зависимости от уровня взрывозащиты, а также от взрывоопасности среды, для которых данное электрообору-дование признано взрывозащищенным, принимаются следующие обозначения, которые ставятся в кружке:

Ä На первом месте ставится буква, обозначающая уровень взрывозащиты:

а) для электрооборудования взрывобезопасного повышен-ной надежности против взрыва – буква «Н»;

б) для взрывобезопасного электрооборудования – буква «В»;

в) для электрооборудования, взрывобезопасного при любых повреждениях – буква «О».

Ä На втором месте – обозначение наивысшей категории и наивысшей взрывоопасной смеси, для которой данное электрообору-дование признано взрывозащищенным.

В зависимости от применяемых видов взрывозащиты устанавливаются следующие обозначения, которые становятся в треугольнике:

Условные обозначения укрепляются на основных частях обору-дования. Они могут быть либо отлиты в виде выпуклых знаков заодно с корпусом (крышкой), либо отлиты (выштампованы рельеф-но) на отдельной пластине, прикрепляемой к корпусу. Слаботочное электрооборудование малых размеров с оболочкой емкостью не более 0,5 л может иметь условные знаки на отдельной пластинке, нанесенные фотохимическим способом.

Некоторое взрывозащищенное электрооборудование имеет маркировку РВ, что означает рудничное взрывобезопасное; это электрооборудование может монтироваться только на установках, где возможно образование взрывоопасных смесей Т1 (В1А), так как предназначено для работы в рудниках, опасных по взрыву газа метана, имеет зазоры в стыках оболочки 0,5 мм и температуру наружных частей до 200°С.