Для чего служит защитное заземление взрывозащищенной оболочки
Магазин
«ТЕПЛО и СВЕТ»
Советский проспект, 192А Калининград, Россия
Телефоны
+7 (911) 467-89-38
+7 (4012) 39-18-43
| Степени и классы защиты корпусов электронного оборудования, их климатическое исполнение |
Степени, виды классы и маркировка защиты электрического оборудования
1. Маркировка защиты от внешних воздействий (IP)
Маркировка защиты от внешних воздействий (IP) — эта маркировка называется «АйПи» (IP- защита от внешних воздействий) и расшифровывается как «International Protection» (международная защита), этот термин используется по отношению к оборудованию, размещенному в каком-либо корпусе или чехле. Конкретно, стандарт определяет «корпус» (чехол), как «деталь, обеспечивающую защиту оборудования от определенных внешних воздействий и защиту в любом направлении от прямого контакта»).
Согласно ГОСТ Р Российской Федерации: « IP-защита от внешних воздействий – это степени защиты, обеспечиваемые оболочками (код IP) по ГОСТ 14254-96 (МЭК 529-89 CEI 70-1 EN 60529)». Стандарт разработан на основе стандарта МЭК 60529 1989г. и введен в действие с 1 января 1997г. ГОСТом 14254 установлена классификация степеней защиты, обеспечиваемой оболочками, в которые помещается электрооборудование, и их обозначение (код IP), изложены требования для каждого обозначения, приведены методы контроля и испытаний оболочек. Требования стандарта распространяются на электрооборудование напряжением не более 72,5 кВ. Под степенью защиты понимается способ защиты, проверяемый стандартными методами испытаний, который обеспечивается оболочкой от доступа к опасным частям (опасным токоведущим и опасным механическим частям), попадания внешних твердых предметов и (или) воды внутрь оболочки.
Маркировка защиты от внешних воздействий (IP)
| IP | X | X | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Элемент 1 — буквы «IP» кода, являющиеся сокращением слов «International Protection» (международная защита);
Элемент 2 — первая характеристическая цифра (цифры от 0 до 6 по табл. 1.1, либо заменяющая их буква «Х»);
Элемент 3 — вторая характеристическая цифра (цифры от 0 до 8 по табл. 1.2, либо заменяющая их буква «Х»);
Элемент 4 — не обязательная дополнительная буква (буквы «A», «B», «C», «D» по табл. 1.3);
Элемент 5 — не обязательная вспомогательная буква (буквы «H», «M», «S» по табл. 1.4).
Таблица 1.1.
Пылезащищенность (первая характеристическая цифра в маркировке IP)
Первая характеристическая цифра указывает на степень защиты, обеспечиваемой оболочкой. Если первая характеристическая цифра равна 0, то оболочка не обеспечивает защиту ни от доступа к опасным частям, ни от проникновения внешних твердых предметов. Первая характеристическая цифра, равная 1, указывает на то, что оболочка обеспечивает защиту от доступа к опасным частям тыльной стороной руки, 2 – пальцем, 3 – инструментом, 4, 5 и 6 – проволокой. При первой характеристической цифре, равной 1, 2, 3 и 4, оболочка обеспечивает защиту от внешних твердых предметов диаметром больше или равным соответственно 50, 12,5, 2,5 и 1,0 мм. При цифре 5 оболочка обеспечивает частичную, а при цифре 6 – полную защиту от пыли.
Таблица 1.2.
Влагозащищенность (вторая характеристическая цифра в маркировке IP)
Вторая характеристическая цифра указывает степень защиты оборудования от вредного воздействия воды, которую обеспечивает оболочка. Если вторая характеристическая цифра равна 0, то оболочка не обеспечивает защиту от вредного воздействия воды. Вторая характеристическая цифра, равная 1, указывает на то, что оболочка обеспечивает защиту от вертикально падающих капель воды; 2 – от вертикально падающих капель воды, когда оболочка отклонена на угол до 15°; 3 – от воды, падающей в виде дождя; 4 – от сплошного обрызгивания; 5 – от водяных струй; 6 – от сильных водяных струй; 7 – от воздействия при временном (непродолжительном) погружении в воду; 8 – от воздействия при длительном погружении в воду. Оболочки, имеющие в своем коде IP вторую характеристическую цифру 7 или 8, могут быть ограниченного или двойного использования. Оболочки ограниченного использования не предназначены для защиты от воздействия струй воды и не должны удовлетворять требованиям, соответствующим цифрам 5 или 6. Оболочки двойного использования предназначены для защиты и от погружения в воду, и от воздействия струй воды. Маркировка этих оболочек выполняется так: IPX5/IPX7, IPX6/IPX7, IPX5/IPX8, IPX6/IPX8.
Таблица 1.3.
Защита людей при соприкосновении (не обязательный элемент 4 в маркировке IP)
Дополнительная буква обозначает степень защиты людей от доступа к опасным частям и указывается в том случае, если: действительная степень защиты от доступа к опасным частям выше степени защиты, указанной первой характеристической цифрой; обозначена только защита от вредного воздействия воды, а первая характеристическая цифра заменена символом «Х». Степень защиты оболочки может быть обозначена дополнительной буквой только в том случае, если она удовлетворяет всем более низким по уровню степеням защиты, например: IP1XB, IP1XC, IP1XD, IP2XC, IP2XD, IP3XD. Дополнительная буква «A» указывает на то, что оболочка обеспечивает защиту от доступа к опасным частям тыльной стороной руки, «B» – пальцем, «C» – инструментом, «D» – проволокой.
Таблица 1.4.
Не обязательный элемент 5 в маркировке IP
Вспомогательная буква «H» обозначает высоковольтное электрооборудование. Вспомогательные буквы «M» и «S» указывают на то, что оборудование с движущимися частями во время испытаний на соответствие степени защиты от вредных воздействий, связанных с проникновением воды, находится соответственно в состоянии движения или неподвижности.
В коде IP одна или обе характеристические цифры могут быть заменены буквой «Х», когда отсутствует необходимость нормирования степени защиты. Если в коде используются несколько дополнительных букв, они располагаются в алфавитном порядке. Дополнительные и вспомогательные буквы опускаются в коде без замены. Например: IP54, IP2X, IPX1, IPXX, IP20C, IPXXC.
Таким образом: класс защиты IP64 подразумевает пыленепроницаемый корпус электронного оборудования с защитой от водяных брызг.
2. Маркировка взрывозащиты по газу и пыли
Принципы взрывобезопасности универсальны во всем мире. Базируются на рекомендациях Международной Электротехнической Комиссии (МЭК). В разных странах стандарты взрывобезопасности имеют различные названия (В Украине ДСТУ, ГОСТ Р в России, ATEX в Европе, FM в США), методы классификации практически совпадают. Однако, в настоящее время, на территории РФ и Таможенного Союза одновременно действуют несколько нормативных документов, содержащих определения взрывоопасных зон и регламентирующих процесс выбора вида взрывозащиты допускаемого для использования в каждой из взрывоопасных зон — ПУЭ и серия стандартов ГОСТ Р и ГОСТ ТС, разработанных на базе стандартов МЭК 60079 и МЭК 61241. Определения, действующие в ПУЭ и ГОСТ значительно отличаются. На сегодняшний день разрабатывается стандарт, объединяющий требования этих нормативных документов.
| Маркировка по ГОСТ Р МЭК 60079 и ГОСТ Р МЭК 61241) |
| 1 | Ex | d | IIA | T3 | Gb | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Маркировка ГОСТ Р для Категории смеси II по газу по ГОСТ Р 51330 |
| 1 | Ex | d | IIA | T3 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Маркировка ГОСТ Р для Категории смеси III по пыли по ГОСТ Р МЭК 61241-99 |
| DIP | B | 21 | Ta200° (TaT3) | IP67 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Маркировки ТР ТС для Категории смеси II по газу и III по пыли по ГОСТ Р МЭК 60079 |
| [Ex] | 1 | Ex | d | IIA | T3 | Gb |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Маркировки ТР ТС для Категории смеси II по газу по ГОСТ Р 30852 |
| [Ex] | 1 | Ex | d | IIA | T3 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Маркировки ТР ТС для Категории смеси III по пыли по ГОСТ IEC 61241-1-1-2011 |
| [Ex] | DIP | B | 21 | Ta200° (TaT3) | IP67 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Описание элементов маркировки взрывозащиты по газу и пыли
Уровни взрывозащиты:
Уровень 0 — особовзрывобезопасный (очень высокий) — оборудование, которое обеспечивает необходимый уровень взрывозащиты даже при маловероятных отказах. Остается функционирующим при наличии взрывоопасной среды. При отказе одного средства защиты взрывозащита обеспечивается вторым независимым средством защиты или необходимый уровень взрывозащиты обеспечивается при двух независимых отказах средств защиты;
Уровень 1 — взрывобезопасный (высокий) — оборудование обеспечивающее необходимый уровень взрывозащиты и функционирование в нормальном режиме работы при одном повреждении;
Уровень 2 — повышенная надежность против взрыва (повышенный) — оборудование, обеспечивающее функционирование только в нормальном режиме работы.
Знак соответствия стандартам: — Ex, указывающий, что электрооборудование соответствует стандартам или требованиям ГОСТа на взрывозащиту. Так же, данное электрооборудование может соответствовать сразу нескольким стандартам и ГОСТам. Дополнительно, помимо символа Ex, может так же использоваться EEx, это означает, что оборудование не только сертифицировано, но и изготовлено в соответствии с директивами ATEX (директивы ЕС, описывающие все требования к оборудованию и проводимым работам), т.е. соответствует не только требованиям ГОСТ, но и евронормам.
Виды взрывозащиты:
d — взрывонепроницаемая оболочка, оболочка способная выдержать внутренний взрыв без деформации корпуса. Как правило, это подразумевает крепкую механическую конструкцию, хорошую герметизацию щелей, достаточно высокую тепловую проводимость оболочки (для уровня взрывозащиты Mb или Gb [электрооборудования групп I и II]);
e — повышенная защита. Достаточно простой и дешевый способ взрывозащиты, основанный на полном или частичном отсутствии искрящихся частей, предотвращении опасных нагревов, электрических искр и дуг. Данный тип защиты имеет ограниченное применение, так как предъявляет повышенные требования к конструкции оборудования (не применим для оборудования, которое подразумевает искрение и высокие температуры в нормальном режиме работы), а также предусматривает блокировку или отключение оборудования или его части, что затрудняет производственный процесс (для уровня взрывозащиты Mb или Gb [электрооборудования групп I и II]);
i — искробезопасная электрическая цепь. Контакт электрической цепи и взрывоопасной смеси возможен, однако предполагается, что любая возникающая искра будет иметь недостаточную для воспламенения мощность. В зависимости от конструкции оборудования, технологическая реализация не всегда возможна без ухудшения производственных свойств оборудования;
ia — искробезопасность (для уровня взрывозащиты Ma или Ga [электрооборудования групп I и II]);
ib — искробезопасность (для уровня взрывозащиты Mb или Gb [электрооборудования групп I и II]);
ic — искробезопасность (для уровня взрывозащиты Gc [электрооборудования группы II]);
m — герметизация компаундом. Эффективный и дешевый способ обеспечения взрывозащиты. Однако стоит помнить о том, что герметизация полимерными смолами делает большую часть электрооборудования ремонтонепригодным и нарушает тепловые режимы блоков оборудования;
ma — герметизация компаундом (для уровня взрывозащиты Ma или Ga [электрооборудования групп I и II]);
mb — герметизация компаундом (для уровня взрывозащиты Mb или Gb [электрооборудования групп I и II]);
mc — герметизация компаундом (для уровня взрывозащиты электрооборудования Gc) — находится на рассмотрении;
n — применяется для неискрящего оборудования, либо оборудования, в котором возникновение искры или нагревания поверхностей выше допустимого невозможны (при соблюдении норм описанных в стандарте защиты). Обычно защита n повторяет другие методы защиты в упрощенном варианте, такая маркировка используется, когда защита не требуется, либо уровень защиты не достигает стандартов d, i, m, p по одному или нескольким параметрам. Так же данный вид защиты ограничивает применимость оборудования зонально, использование оборудования с таким типом защиты возможно только в зонах класса 2;
nA — неискрящее электрооборудование (для уровня взрывозащиты Gc [электрооборудования группы II]);
nC — устройства, содержащие или не содержащие искрящие контакты, защищенные оболочкой (для уровня взрывозащиты Gc [электрооборудования группы II]);
nR — оболочка с ограниченным пропуском газов (для уровня взрывозащиты Gc [электрооборудования группы II]);
nL — электрооборудование, содержащее электрические цепи с ограниченной энергией (для уровня взрывозащиты Gc [электрооборудования группы II]);
nZ — оболочка под избыточным давлением;
o — масляное заполнение оболочки, изолирующей электрооборудование. Минеральное масло, соответствующее стандарту ГОСТ 962, имеет определенные ограничения по температуре воспламенения и вспышки, кинематической вязкости и пробивной электрической прочности (для уровня взрывозащиты Gb [электрооборудования группы II]);
p — защита посредством заполнения оболочки газом под давлением (внутренняя среда меняется на невзрывоопасную), либо продувкой оболочки газом (устранение взрывоопасных концентраций газа). Требуется наличие механизма поддерживающего разницу давлений, а потому доступ персонала к оборудованию затруднен;
px — заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением (для уровня взрывозащиты Mb или Gb [электрооборудования групп I и II]);
py — заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением (для уровня взрывозащиты Gb [электрооборудования группы II]);
pz — заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением (для уровня взрывозащиты Gc [электрооборудования группы II]);
q — кварцевое заполнение оболочки. Формально доступ взрывоопасной среды к источникам воспламенения остается, однако, за счет малого свободного объема взрыв невозможен (для уровня взрывозащиты Mb или Gb [электрооборудования групп I и II]). Так же данный метод фиксирует части оборудования (неприменим к оборудованию, имеющему подвижные детали);
s — специальные виды взрывозащиты. Обычно применяются для оборудования, где воспламенение является неотъемлемой частью нормального рабочего процесса (для всех уровней взрывозащиты электрооборудования групп I и II).
c — конструкционная безопасность, благодаря которой нагреваемые и воспламеняемые детали, искры, статические разряды изолированы от взрывоопасной среды. Имеет ограниченное применение, так как основывается на конструктивных особенностях оборудования;
k — изоляция источников потенциального воспламенения погружением в жидкостную среду. Реализация не всегда возможна;
t — полная защита оборудования оболочкой, исключающей соприкосновение со взрывоопасной средой;
ta — защита оболочкой (для уровня взрывозащиты электрооборудования Da);
tb — защита оболочкой (для уровня взрывозащиты электрооборудования Db);
tc — защита оболочкой (для уровня взрывозащиты электрооборудования Dc);
b — контроль источника воспламенения.
Категории взрывоопасных смесей:
I — оборудование, предназначенное 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. Типичный представитель — метан (рудничный), угольная пыль;
II — оборудование, предназначенное для применения во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок. Металлическая пыль;
IIA — оборудование, предназначенное для применения во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок. Типичный представитель — пропан, аммиак, ацетон, бензол, растворители, сольвент, спирт, бензин, керосин, нефть, скипидар, уайт-спирит и т.д. Значения безопасного экспериментального максимального зазора (БЭМЗ) между фланцами оболочки, через который не происходит передача взрыва из оболочки в окружающую среду — 0.9 мм и более;
IIB — оборудование, предназначенное для применения во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок. Типичный представитель — этилен, дибутиловый эфир, диэтиловый эфир, диэтиловый эфир этиленгликоля, акролеин, винилтрихлорсилан, сероводород, топливо дизельное, кокосовый газ, синильная кислота и т.д. Значения безопасного экспериментального максимального зазора (БЭМЗ) между фланцами оболочки, через который не происходит передача взрыва из оболочки в окружающую среду — свыше 0.5 мм,но менее 0,9 мм;
IIC — оборудование, предназначенное для применения во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок. Типичный представитель — ацетилен, водород, водяной газ, светильный газ, метилдихлорсилан, трихлорсилан, сероуглерод. Значения безопасного экспериментального максимального зазора (БЭМЗ) между фланцами оболочки, через который не происходит передача взрыва из оболочки в окружающую среду — 0.5 мм и менее;
III — оборудование, предназначенное для применения во взрывоопасных пылевых средах. Облако или слой: сажа, ПВХ, алюминий, фенолоальдегидный полимер, зерновая пыль, сахар, мука, крахмал, метилцеллюлоза, полиэтилен, угольная пыль;
Температурный класс:
T1 — наибольшая температура поверхности взрывозащищённого оборудования, безопасная в отношении воспламенения окружающей взрывоопасной среды до 450 градусов. Температура самовоспламенения свыше 450 градусов
T2 — наибольшая температура поверхности взрывозащищённого оборудования, безопасная в отношении воспламенения окружающей взрывоопасной среды до 350 градусов. Температура самовоспламенения от 350 до 450 градусов
T3 — наибольшая температура поверхности взрывозащищённого оборудования, безопасная в отношении воспламенения окружающей взрывоопасной среды до 200 градусов. Температура самовоспламенения от 200 до 350 градусов
T4 — наибольшая температура поверхности взрывозащищённого оборудования, безопасная в отношении воспламенения окружающей взрывоопасной среды до 135 градусов. Температура самовоспламенения от 135 до 200 градусов
T5 — наибольшая температура поверхности взрывозащищённого оборудования, безопасная в отношении воспламенения окружающей взрывоопасной среды до 100 градусов. Температура самовоспламенения от 100 до 135 градусов
T6 — наибольшая температура поверхности взрывозащищённого оборудования, безопасная в отношении воспламенения окружающей взрывоопасной среды до 85 градусов. Температура самовоспламенения от 85 до 100 градусов
Знак уровня и группы взрывозащиты:
Ma — оборудование предназначено для применения на подземных участках шахт, а также в тех частях наземных установок шахт, которые могут подвергнуться опасности взрыва в результате воздействия рудничного газа и/или горючей пыли. Оборудование должно обеспечивать необходимый уровень взрывозащиты при нормальном режиме эксплуатации или ожидаемых или редких неисправностях, а также иметь возможность оставаться функционирующим даже при появлении взрывоопасной среды, и характеризуется следующим: при неисправности одного средства защиты необходимый уровень взрывозащиты обеспечивается, по меньшей мере, вторым независимым средством защиты; или необходимый уровень взрывозащиты обеспечивается при двух неисправностях, происходящих независимо друг от друга.
Mb — оборудование разработано для функционирования в соответствии с установленными изготовителем эксплуатационными характеристиками и обеспечивающее высокий уровень взрывозащиты. Оборудование предназначено для применения на подземных участках шахт, а также в тех частях наземных установок таких шахт, которые могут подвергнуться опасности взрыва в результате воздействия рудничного газа и/или горючей пыли. Оборудование с уровнем взрывозащиты Mb должно иметь возможность безопасного отключения при появлении взрывоопасной среды. Средства защиты должны обеспечивать необходимый уровень взрывозащиты при нормальном режиме эксплуатации и ожидаемых неисправностях.
Ga и Da — оборудование должно обеспечивать необходимый уровень взрывозащиты при нормальном режиме эксплуатации, ожидаемых и редких неисправностях оборудования и характеризуется следующими средствами защиты: при отказе одного средства защиты необходимый уровень взрывозащиты обеспечивается, по меньшей мере, вторым независимым средством защиты; или необходимый уровень взрывозащиты обеспечивается при двух неисправностях, происходящих независимо друг от друга. Оборудование с уровнем взрывозащиты Ga предназначено для применения в местах, где взрывоопасная среда, создаваемая смесями воздуха и газов, паров или туманов, присутствует постоянно или в течение длительных периодов времени, или часто. Оборудование с уровнем взрывозащиты Da предназначено для применения в местах, где взрывоопасная среда, создаваемая смесью воздуха и пыли, присутствует постоянно или в течение длительных периодов времени, или часто.
Gb и Db — оборудование должно обеспечивать необходимый уровень взрывозащиты при нормальном режиме эксплуатации и ожидаемых неисправностях оборудования. Оборудование с уровнем взрывозащиты Gb предназначено для применения в местах, где вероятно возникновение взрывоопасной среды, создаваемой смесями воздуха и газов, паров, туманов. Оборудование с уровнем взрывозащиты Db предназначено для применения в местах, где вероятно возникновение взрывоопасной среды, создаваемой смесью воздуха и пыли.
Gc и Dc — оборудование должно обеспечивать необходимый уровень взрывозащиты при нормальном режиме эксплуатации. Оборудование с уровнем взрывозащиты Gc предназначено для применения в местах, в которых маловероятно возникновение взрывоопасной среды, создаваемой смесями воздуха и газов, паров, туманов, или, если она возникает, то нечасто и только на короткий период времени. Оборудование с уровнем взрывозащиты Dc предназначено для применения в местах, в которых маловероятно возникновение взрывоопасной среды, создаваемой смесью воздуха и пыли, или, если она возникает, то нечасто и только на короткий период времени.
Дополнительные знаки:
В маркировке взрывозащищенного оборудования также могут встречаться дополнительные знаки:
X — указывает на наличие каких-либо ограничений, указанных в прилагаемой документации. Предупредительная надпись – для обеспечения безопасности при эксплуатации необходимы специальные условия. Знаки «X» и «U» не должны быть применены совместно;
U — означает, что компонент самостоятельно не используется, данное устройство является компонентом Ex-оборудования. Знаки «X» и «U» не должны быть применены совместно;
[ ] — наличие квадратных скобок говорит о том, что составная часть взрывозащищенного оборудования также является взрывозащищенной.
Символ, характеризующий зону применения электрооборудования:
DIP — данный символ обозначает, что электрооборудование предназначено для применения в зонах, опасных по воспламенению горючей пыли.
Максимально допустимый слой горючей пыли на поверхности электрооборудования:
A — максимально допустимый слой горючей пыли на поверхности электрооборудования 5 мм;
B — максимально допустимый слой горючей пыли на поверхности электрооборудования 12,5 мм.
Класс зоны:
0 — 0-й класс — зоны, в которых взрывоопасная газовая смесь присутствует постоянно или хотя бы в течение одного часа;
1 — 1-й класс — зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальном режиме работы оборудования выделяются горючие газы или пары легковоспламеняющихся жидкостей, образующие с воздухом взрывоопасные смеси;
2 — 2-й класс — зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальном режиме работы оборудования взрывоопасные смеси горючих газов или паров легковоспламеняющихся жидкостей с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварии или повреждения технологического оборудования;
20 — 20-й класс — зоны, в которых взрывоопасные смеси горючей пыли с воздухом имеют нижний концентрационный предел воспламенения менее 65 граммов на кубический метр и присутствуют постоянно;
21 — 21-й класс — зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальном режиме работы оборудования выделяются переходящие во взвешенное состояние горючие пыли или волокна, способные образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при концентрации 65 и менее граммов на кубический метр;
22 — 22-й класс — зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальном режиме работы оборудования 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.
Знак взрывозащищенного оборудования соответствующего требованиям стандартов ТР ТС:
Ex в квадратике — означает что данное оборудования соответствует по взрывозащищенности требованиям стандартов ТР ТС (таможенного союза).
3. Климатическое исполнение оборудования
Маркировка (краткая характеристика защитных покрытий, видов климатического исполнения и категорий размещения изделий, степеней защиты). Изделия по исполнению для различных климатических районов, категорий, условий эксплуатации и хранения в части воздействия климатических факторов внешней среды маркируются согласно ГОСТ 1515069. По степени защиты, обеспечиваемые оболочками изделия маркируются согласно ГОСТ 1425496. Климатические исполнения маркируются: У1, У2, У3, Т1, Т2, Т3, УХЛ1, УХЛ4, УТ1,5.
| Маркировка климатического исполнения оборудования |
| УХЛ | — | 1 | |||
| 1 | 2 |
Элемент 1 — буквенная часть обозначает климатическую зону (по табл. 4.1);
Элемент 2 — цифровая часть означает категорию размещения (по табл. 4.2);
Взрывозащищенное электротехническое оборудование ДКС
Взрывобезопасное электротехническое оборудование – специальный класс технических изделий, предназначенный для зон с высокой вероятность возгорания или взрыва. Они актуальны как на производствах, так и в условиях топливных складов.
Благодаря конструкционным особенностям, взрывобезопасное оборудование предотвращает взрыв в соответствии с заданными характеристиками. Из этой статьи вы узнаете, где его используют, какие существуют виды ВО и как его выбрать.
Назначение
Взрывозащищенное электротехническое оборудование предназначено для эксплуатации во взрывоопасных зонах. К ВЗ относятся любые помещения, ограниченные пространства и уличные установки, где есть вероятность накопление взрывоопасных смесей или они присутствуют там постоянно.
Взрывозащищенное оборудование конструкционно предусматривает меры, которые предотвращают воспламенение горючих газов или жидкостей.
Система Armex от ДКС – серия взрывозащищенного электротехнического оборудования, которая включает корпуса, коробки, клеммники, вводы, компоненты управления и т.д.
Большинство производств имеют отдельные взрывоопасные пространства, вроде покрасочных цехов, участков гальванической или термической обработки, бойлерных и т.д. Взрывозащищенное оборудование, даже при высокой концентрации газа в атмосфере, не станет причиной возгорания. В частности его используют при работе с промышленными газами и рудным металлом.
Согласно ПУЭ, существует 6 видов взрывоопасных помещений (зоны):
● В-I. Где выделяются любые взрывоопасные газы или пары в достаточном количестве, чтобы образовать взрывоопасную смесь.
● B-II. Где горючие газы образуют взрывоопасные смеси только в случае аварийных ситуаций.
● B-Iб. Где горючие газы образуют взрывоопасную смесь только в случае аварийных ситуаций, но в высокой концентрации.
● B-Iг. Наружные установки, которые содержат горючие газы. Также сюда включены пространства возле зон, описанный в предыдущих классах.
● B-II. Зоны в помещениях с высоким содержанием горючей пыли и волокон, которые образуют взрывоопасные смеси с воздухом.
● B-IIa. Зоны в помещениях с высоким содержанием горючей пыли и волокон, которые образуют взрывоопасные смеси с воздухом только в случае аварийной ситуации.
Какое электрооборудование относится к взрывозащищенному
По ПУЭ, существует несколько видов взрывозащищенного оборудования:
● Заполнитель или продувка оболочки под избыточным давлением;
● Искробезопасные электрические цепи;
● Заполнители из кварца с токоведущими частями;
● Масляные заполнители оболочки с токоведущими жилами;
● Особые виды взрывозащиты, в соответствии с требованиями объекта.
Как обеспечивается взрывобезопасность оборудования
Взрывобезопасное оборудование работает по одному из следующих принципов:
● Локализация. Защита сдерживает взрыв внутри оболочки, не давая ему выходить за пределы.
● Изоляция или герметизация. Покрытие компаундом или лаком, поддержание внутри повышенного давления с продувкой.
● Предотвращение или ограничение тепловыделения.
Уровни взрывозащищенного электрооборудования
Согласно ПУЭ, существует 3 типа взрывозащищенного оборудования:
● Особовзрывобезопасное (0 уровень). Высший уровень взрывобезопасности, который предполагает любые дополнительные средства защиты. Обычно обозначается «0Ех» и «РОЕх», в случае с рудничным оборудованием.
● Взрывобезопасное (1 уровень). Обеспечивает необходимую защиту от взрыва как в нормальных условиях, так и при аварии, за исключением случаев, когда повреждены сами средства защиты. Обычно маркируется «1Ех». В случае рудничного оборудования, может встречаться маркировка «РВЕх».
● Электрооборудование с повышенной надежностью против взрыва (2 уровень). Обеспечивает защиту от взрыва только при нормальных условиях работы. Т.е. оно предназначено для работы в помещениях с высоким уровнем содержания горючих смесей в воздухе, но при аварии средства защиты не могут обеспечить безопасность. Обычно обозначается маркировкой «2Ех».
Типы и виды
В ассортименте ДКС есть следующие виды взрывозащищенного оборудования:
● Взрывозащищенные короба и корпуса. Их используют для соединения и разветвления кабелей электрических цепей и освещения в сетях постоянного и переменного тока. Также его применяют для сигнальных, контрольных, телекоммуникационных и информационных сетей. Коробки и корпуса подойдут для разветвления искробезопасных цепей. Часто их используют в низковольтных КИПиА, цепях измерений и приводов. В том числе они обеспечивают защиту от влаги, пыли, ударов при установке в средах с высокой концентрацией взрывоопасных газов.
● Комплекты для крепления оборудования. Применяют для монтажа клеммных коробок, постов управления. Комплекты состоят из усиленных стоек или рам, а также монтажных профилей. Метизы из комплекта позволяют фиксировать оболочки, устанавливать стойки и рамы на бетонное основание. Решение подходит для монтажа на открытом воздухе, а также в помещениях с химическими агрессивными средами. Все элементы выполнены из горячеоцинкованной стали.
● Взрывозащищенные посты. Их используют для управления системами сигнализации, мониторинга и контроля низковольтных цепей и механизмов. Обеспечивают безопасность в искробезопасных цепях управления технологических процессов.
● Взрывозащищенные кабельные вводы. Их используют для подвода кабеля в корпус электрического шкафа, щитка, коробки или поста, а также прокладки кабельных трасс во взрывоопасных средах. Имеют герметичное подключение в стальных трубах и рукавах.
● Взрывоопасные оболочки. Серия оболочек для индивидуальной комплектации и изготовления взрывозащищенных клеммных коробок.
Взрывозащищенное оборудование от ДКС представляет собой модульную систему. Вы можете строить защищенные кабельные трассы и укомплектовывать шкафы под свои задачи.
В каталоге представлен большой выбор комплектующих для безопасной эксплуатации электрооборудования в условиях высокого содержания горючих смесей в помещении.
Стандарты взрывозащищенного оборудования
На данный момент существует 3 похожих стандарта: американский FM, европейский АТЕХ и российский ГОСТ. Большинство производителей направлены на международные рынки, поэтому обычно проводят сертификацию сразу в трех регионах.
Между собой стандарты качества схожи, поэтому при наличии сертификата любого из этих регионов, можно смело покупать взрывозащищенное оборудование. Для России минимум – прохождение сертификации по ГОСТ Р 51330.0-99.
Маркировки взрывозащиты
Температурный класс. Показывает, какая температура на корпусе взрывозащищенного электрооборудования безопасна. Маркируется буквой «Т»:
В том числе температурный класс указывает на то, с какой средой оборудование можно использовать. Например, Т1 допускается использовать в условиях высокого содержания водорода или светильного газа. Класс Т3 подходит для помещений, где происходит складирование бензина марок А-66 и А-76, «Галоша», спиртов, скипидара и некоторых углеводородов.
Категория взрывоопасной смеси. Показывают, в каких условиях оборудование может работать. Обозначается римскими цифрами литерами:
● I – рудничный метан;
● II – промышленные газовые смеси и пар;
● IIA – промышленные газовые смеси и пар;
● IIB – промышленные газовые смеси и пар;
● IIC – промышленные газовые смеси и пар.
Маркировки необходимы для правильного выбора оборудования на производство.
Рекомендации по выбору
При выборе взрывозащищенного оборудования следуйте следующим этапам:
● Определите зону, где необходимо установить взрывозащищенное оборудование;
● Определите, какой уровень безопасности вам необходим, о чем написано выше;
● Определите вид взрывозащищенного оборудования, который вам необходим;
● Выберите оборудование в соответствии со взрывоопасной средой в зоне;
● Определите температурный класс электрооборудования.
Выбирайте оборудование, выполненное по отечественному ГОСТ, ПУЭ или международным стандартам АТЕХ и IEC.
Вместе с оборудованием должны идти следующие документы:
- Сертификат соответствия ГОСТ Р 51330.0-99. Он подтверждает, что взрывозащищенное оборудование соответствует нормам российского законодательства.
- Сертификат о взрывозащищенности. Его выдает центр сертификации взрывозащищенного оборудования.
Разрешение от федерального ведомства по тех.надзору за использованием оборудования во взрывозащищенном исполнении в опасных зонах.
3.3.3. Взрывобезопасная оболочка
Взрывонепроницаемая оболочка – традиционно в нашей стране один из наиболее распространенных видов взрывозащиты сигнализирующих (электроконтактных) манометрических приборов, эксплуатируемых в условиях взрыво- и пожароопасных сред. Особенностью этого вида взрывозащиты является заключение частей электрооборудования, способных вызвать воспламенение взрывоопасной смеси, в оболочку, конструкция которой позволяет выдерживать давление возможного взрыва без повреждения оболочки и не позволяет распространиться взрыву за ее пределы/3-6/.
ГОСТы/3-23…3-25/ формулируют следующие основные определения по взрывозащищенной оболочке.
Взрывонепроницаемая оболочка — это вид взрывозащиты электрооборудования, в котором его части, способные воспламенить взрывоопасную смесь, заключены в оболочку, способную выдерживать давление взрыва воспламенившейся смеси без повреждения и передачи воспламенения в окружающую взрывоопасную смесь, для которой она предназначена.
Взрывонепроницаемое соединение – соединение частей оболочки, через щель которого взрыв внутри оболочки не распространяется в окружающую взрывоопасную смесь.
Параметры взрывонепроницаемого соединения – значения ширины и длины щели, обеспечивающие взрывонепроницаемость оболочки.
Свободный объем оболочки (отделения) V – внутренний объем оболочки за вычетом объема, занимаемого встроенными элементами.
Длина щели – кратчайший путь по взрывозащищенной поверхности из оболочки в окружающую среду.
Ширина щели – расстояние между соответствующими поверхностями взрывонепроницаемого соединения.
Плоское (цилиндрическое, резьбовое) взрывонепроницаемое соединение – соединение частей взрывонепроницаемой оболочки, в котором щель образуется между плоскими (цилиндрическими, резьбовыми) взрывозащитными поверхностями.
Теория, поддерживающая метод взрывонепроницаемой оболочки /3-14/, основывается на том факте, что струя горячих продуктов (пламя или раскаленные продукты взрыва), вырываясь из оболочки, интенсивно охлаждаются, благодаря тепловой проводимости оболочки, быстрому расширению и ослаблению в более холодной внешней атмосфере. Это возможно, только если оболочка имеет специальные газоотводящие отверстия или взрывонепроницаемые зазоры оболочки (щели) имеют достаточные ширину и длину щели.
С целью исключения накапливания электрического потенциала на взрывонепроницаемой оболочке обязательным является ее заземление.
Взрывонепроницаемая оболочка манометрических приборов имеет собственно прочную механическую конструкцию, сопряженное разъемное соединение между передней обечайкой с встроенным стеклом и непосредственно корпусом, узел соединения корпуса и держателя, устройство электрического ввода отделение его обслуживания со строго лимитированными размерами щелей в указанных взрывонепроницаемых соединениях.
Механическая прочность взрывонепроницаемой оболочки определяется толщиной стенки корпуса и его элементов, а также механическими характеристиками металла, из которого он изготавливается.
Таким образом, в методе взрывозащищенной оболочки все требования концентрируются на оболочке, ее механической прочности, точности и выдерживании параметров сопряжения этой оболочки с другими узлами и деталями манометрического прибора.
Материалы, используемые для изготовления оболочек электрооборудования группы I, не должны содержать по массе согласно ГОСТ Р 52350.0-2005/3-25/:
— более 15 % (в сумме) алюминия, магния и титана;
— более 6 % (в сумме) магния и титана.
ГОСТ Р МЭК 60079-0-2011/3-26/ по требованиям к материалам оболочки уточняет:
— не более 15 % (в сумме) алюминия, магния и титана и циркония и
— не более 7,5 % (в сумме) магния и титана и циркония.
В случаях, когда содержание легких металлов выше допустимого, электрооборудование должно иметь после маркировки взрывозащиты знак «X». В этом случае в руководстве по эксплуатации должны быть указаны специальные условия безопасной эксплуатации во избежание опасности возгорания от искр, образующихся при трении или соударении деталей.
В большинстве случаев взрывозащищенные оболочки изготавливают из сплавов алюминия. Это объясняется невысокой температурой плавления и, соответственно, более низкой стоимостью изготовления литьевых форм, а также меньшими трудозатратами при его обработке.
Наиболее применимыми в отечественном производстве являются следующие сплавы на основе алюминия: АК7, АК5М, АМ5, АМг6л, Д16. Химические составы этих сплавов приведены в табл.3.4.
Зарубежные производители в производстве взрывозащищенных корпусов применяют сплавы A 356, А360, A 380, ADC 12, LM 2, LM 5, LM 24 и др. В табл.3.5. представлены химические составы этих сплавов.
При этом устройства с оболочками из сплавов алюминия не допускаются для применения в шахтах.
Кроме алюминиевых сплавов возможно изготовление оболочки взрывозащищенных электроконтактных приборов из сталей, как нержавеющих, так и углеродистых. Такие конструкции также представлены на отечественном рынке компанией НПО ЮМАС.
Низкоуглеродистые стали требуют проведения испытаний на возможность образования искр при трении и ударе (фрикционная искробезопасность). Так, например, применимы для изготовления корпусов углеродистые стали C т.15(1.0401), C т.20 (1.0402), 9 SMn 28 (1.0715), 9 SMnPb 28 (1.0718), 16 CrMo 4 (1.7242), 16 CrMo 4 (1.7337), 12 CrMo 19 (1.7362), но недопустимы к использованию C т.35 (1.0501), C т.45 (1.0503), Ст.50 (1.0050), Cт.55 (1.0535), Ст.60 (1.0060); применимы легированные (нержавеющие) стали
X5CrN i 18 (1.4301), 03X17 H 14 M 3 (1.4404), 12 X 18 H 9 (1.4305), 08X17 H 13 M 2 T (1.4571), но не удовлетворяет требованиям сталь автоматная 42CrMo4 (1.7225).
б) Промышленные приборы
Конструктивно оболочки взрывозащищенных манометров можно подразделить на фланцевые и резьбовые (рис.3.24), которые получили название по виду соединения непосредственно корпуса и обечайки.
Рис. 3.24. Вид оболочек взрывозащищенных манометров:
а – фланцевый (манометр ВЭ16рб),
б – резьбовой (ЭКМ100А Ех d ).
Фланцевые соединения корпуса и обечайки (Рис.3.24а) традиционно применялись в конструкциях отечественных приборов. Такие конструкции надежны, но массивность фланцев приводит к их большой массе.
Резьбовые соединения частей взрывозащищенного корпуса (рис.3.24б) запатентованы НПО ЮМАС. Конструкции в таком исполнении обладают меньшим весом по сравнению с фланцевыми и сейчас производятся в размерном ряде 80, 100 и 160 мм (рис.3.25).
Рис.3.25. Вид взрывозащищенных манометров с разными диаметрами корпусов:
а – 80мм (ЭКМ80А Ех); б – 100 мм (ЭКМ100А Ех); в – 160 мм (ЭКМ160А Ех).
Стандартный ряд (80,100,160 мм) взрывозащищенных электроконтакных манометрических приборов во взрывозащищенных оболочках является условным, т.к. требуемая механическая прочность непосредственно оболочки может иметь место только при определенной толщине стенок корпуса. Несомненно, что приборы в литьевых обечайках из алюминиевого сплава существенно превышают размеры относительно стальных корпусов, изготовленных методом металлообработки. Конкретные габаритные, присоединительные размеры приборов определяют ТУ на манометры.
Проводятся разработки варианта изготовления прибора с взрывозащищенным корпусом в типоразмере 63 мм. И такие варианты при затребованности рынка могут иметь место.
Взрывозащищенные корпуса электроконтактных манометров с резьбовым соединением корпуса и обечайки изготавливаются литьем и механической обработкой (рис.3.26).
Рис.3.26. Вид взрывозащищенных электроконтактных
манометров с резьбовым соединением корпуса и обечайки,
изготавливаемых по разным технологиям:
а – литьем (ЭКМ80АЕх) ;
б — механической обработкой (ЭКМ100Н Ех).
Литьем изготавливаются корпуса для манометров с диаметрами корпусов от 63 до 160 мм. Основным, наиболее часто используемым материалом служат алюминиевые сплавы, выбираемые в зависимости от условий эксплуатации таких приборов, обладающие относительно небольшой температурой плавления и, соответственно, менее затратные в производстве. В последние годы некоторые из таких моделей корпусов начали изготавливать из нержавеющей стали. Основной затратной составляющей в литейной технологии такого производства является литейная форма. Этим обусловлена серийность: при значительных количествах производства корпусов литейная форма окупается в более сжатые сроки.
Применение механической обработки для изготовления взрывозащищенных корпусов начато компанией НПО ЮМАС в начале этого столетия. Технология оправдана при небольших партиях, но требует высокой точности изготавливаемых деталей. Могут использоваться для производства следующие технологии: стали нержавеющие и углеродистые, сплавы алюминия, меди и др.
Электроконтактные манометры с взрывозащищенной оболочкой можно также подразделять по удобству эксплуатации. Одним из таких факторов является удобство подключения коммутационных линий. На рис.3.27 показаны различные схемы подвода соединительного кабеля.
Рис.3.27. Варианты подключения коммутационного кабеля: а – подвод через ввод в корпусе (на примере корпуса ЭКМ160А Ех); б – ввод с автономным присоединительным кожухом (на примере корпуса ЭКМ100Н Ех); в – электрическое соединение в коммутационной коробке (на примере корпуса ЭКМ100А Ех и коробки ККУ80 Ех)
Подвод кабеля через ввод в корпусе (рис.3.27а) традиционно наиболее распространен у манометров с взрывозащищенными оболочками. Подсоединение кабеля на клеммной колодке производится через кабельный ввод с уплотнением кабеля с помощью эластичного уплотнительного кольца. Такое исполнение компактно и универсально. К недостаткам следует отнести деформацию кабельных петель коммуникаций при демонтаже прибора.
Конструкция с автономным присоединительным кожухом (рис.3.27б) не требует демонтажа коммутационного кабеля через ввод этого кожуха. При демонтаже прибора отворачиваются гайки присоединительного кожуха, отсоединяются линии от клеммной колодки. Непосредственно кожух остается на рабочем месте при перемещении прибора в поверку или техническое обсулуживание.
Электрическое соединение кабелей прибора и подводящих линий в коммутационной коробке (рис.3.27в) обеспечивает удобство в монтаже электрических линий, но требует установки дополнительного элемента – коробки коммутационной универсальной ККУ80 Ех.
М анометрические приборы и коробки ККУ с видом взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» могут эксплуатироваться как с встроенными в корпус электровводами, так и автономными кабельными вводами, которые обеспечивают необходимые вид и уровень взрывозащиты, а также имеющими соответствующий сертификат для применения во взрывоопасной среде. Все дополнительные свободные технологические отверстия оболочки должны быть закрыты сертифицированными заглушками.
Детальные требования к конструкции взрывонепроницаемых оболочек изложены в /3-23,3-24/.
В настоящем разделе рассмотрены конструкции сигнализирующих (электроконтактных) взрывозащищенных манометров, производимых в настоящее время и получивших наиболее широкое распространение, а также методы реализации взрывонепроницаемых соединений в сигнализирующих манометрических приборах.
Толщина стенки оболочки-корпуса рассчитывается из основных положений, представленных в /3-24/, хотя возможен инженерный расчет и последующие испытания, позволяющие оптимизировать эту толщину.
Измерение и контроль избыточного, вакуумметрического и избыточно-вакуумметрического давления в условиях взрывоопасных окружающих сред возможен с помощью описанных ниже взрывозащищенных сигнализирующих манометрических приборов, разработанных по заказу промышленных предприятий.
Манометры электроконтактные с взрывозащищенной оболочкой, как детально представлено в разделе 3.1, могут производиться с механическими контактами (с магнитным поджатием и без оного), микропереключателями, герконами и др.
Применение микропереключателей в сигнализирующих группах, как показывает практика эксплуатации, обеспечивает высокую устойчивость и надежность срабатывания контактов, включая большие разрывные мощности (до 1,5 кВт), возможность регулирования точности срабатывания уставок.
На рис.3.28 показан вид электроконтактного взрывозащищенного манометра в корпусе из алюминиевого сплава ЭКМ160АВм Ех, сигнализирующая группа которого функционирует на основе микропереключателей. Аббревиатура этого прибора обозначает следующее: электроконтактный манометр (ЭКМ) с диаметром корпуса 160 мм (160), с корпусом из алюминиевого сплава (А), на микровыключателях(Вм), во взрывозащищенном исполнении (Ех).
Рис.3.28. Вид взрывозащищенного электроконтактного манометра ЭкМ160АВм Ех.
Применение микровыключателей в сигнализирующих группах этих приборов, а также разработка комбинированного трибко-секторного механизма с микровыключателями. Одной из основных задач при создании этого прибора было повышение его компактности и снижения металлоемкости.
Традиционно в предыдущие годы сигнализирующие манометрические приборы с взрывозащищенной оболочкой базировались на фланцевом соединении корпуса и оболочки, что предопределяло их существенные габариты и значительный вес. Последние разработки позволили уменьшить металлоемкость конструкции, что привело к снижению веса, минимизации размеров таких приборов.
Новые решения, описанные ниже, внедрены в конструкции ЭКМ160А Ех.
Корпус ЭКМ160А Ех традиционно изготавливается методом литья из алюминиевого сплава. Держатель и УЧЭ, в зависимости от измеряемой среды, производится из медных сплавов или нержавеющей стали.
Конструктивные элементы взрывозащиты ЭКМ160АВм Ех представлены на рис.3.29.
Основу взрывозащиты образует корпус 1 с оболочкой 2 и крышкой 3 коммутационного отсека. Триб перевода 4 размещен на циферблате прибора.
Рис.3.29. Схема конструктивных элементов взрывозащиты ЭКМ160АВм Ех: 1 – корпус; 2 – обечайка; 3 – крышка; 4 – триб перевода; 5 – втулка; 6 – шайба; 7 — втулка уплотнительная; 8 – клеммная колодка; 9 – винт внутреннего заземления; 10 – болт заземления; 11,12,13 – стопорные винты.
Электрический, зачастую называемый кабельным, ввод во внутреннюю полость обечайки размещен в представленной модели взрывозащищенного манометра на торцевой стенке и может быть организован с помощью штатной комплектации, когда используется резьбовая втулка 5, шайба промежуточная 6 и уплотнительная втулка 7. Ввод электрического кабеля может быть осуществлен также с помощью другого типового сертифицированного кабельного ввода, имеющего стандартную присоединительную резьбу (М20х1,5).
Клеммная колодка 8 монтируется на перегородке, разделяющей отделения измерительной части и электрической коммутации.
Винт внутреннего заземления 9 и болт внешнего заземления 10 обязательны в конструкции с электрическими элементами.
Стопорные винты 11,12,13 предохраняют резьбовые соединения от самопроизвольного развинчивания.
Возможные катастрофические последствия от несоблюдения требований по взрывозащите электроконтактных манометрических приборов обуславливают проведение более детального конструктивного анализа наиболее ответственных узлов прибора.
На рис.3.30 показано устройство сопряжения держателя манометрического прибора с его корпусом.
Рис.3.30. Взрывонепроницаемое соединение держателя манометрического прибора с его корпусом: 1 – держатель; 2 – корпус; 3 – эластичная втулка; 4 – прокладочная шайба; 5 – резьбовая втулка; 6 – стопорный винт.
Держатель 1 монтируется в корпусе 2 и уплотняется эластичной втулкой 3. Фиксация этой втулки в корпусе 2 через прокладочную шайбу 4 осуществляется резьбовой втулкой 5.
Во взрывозащищенном оборудовании одним из требований к резьбовым соединениям является их контрение с целью исключения самопроизвольного отвинчивания. Для выполнения этого требования в резьбовой втулке 5 монтируется стопорный винт 6. Размеры головки этого винта и место нарезки под его посадку выбираются относительно квадратных граней присоединительного штуцера таким образом, чтобы исключалась возможность проворота резьбовой втулки 5 относительно держателя 1.
В этой конструкции между держателем 1 и резьбовой втулкой 5 строго лимитирован зазор и его длина.
Особые требования во взрывонепроницаемом соединении предъявляются к шероховатости взрывозащитной поверхности, которая не должна превышать 6,3 мкм по ГОСТ 25142, что и показано на рис.3.29.
Конструкция взрывонепроницаемого соединения обечайки корпуса с вмонтированным стеклом и непосредственно корпусом показано на рис.3.31.
Рис.3.31. Взрывонепроницаемое соединение оболочки со стеклом и корпуса: 1 – стекло; 2 – обечайка; 3 – резьбовое стопорное кольцо; 4 — корпус; 5 – стопорный винт; 6,7 – пазы пломбировки обечайки и корпуса соответственно.
Новизна данной конструкции, как отмечалось выше, состоит в резьбовом соединении обечайки 2 с корпусом 4. Во исполнение требований /3-6,3-5/ резьбовое соединение имеет не менее пяти полных ниток резьбы и осевую длину этой резьбы около 10 мм.
Такая конструкция позволила существенно уменьшить металлоемкость конструкции и снизить габариты и вес прибора.
Стекло 1 монтируется в обечайке 2 по плотной посадке и крепится в ней стопорным резьбовым кольцом 3.
Предохранение от самоотвинчивания обечайки 2 обеспечивается стопорным винтом 5, вворачиваемым в резьбовое гнездо корпуса 4.
Уплотнительные прокладки и О-образные кольца, размещаемые между стеклом 1 и обечайкой 2, а также между обечайкой 2 и корпусом 4 не предусматривают повышения взрывозащищенности, а служат элементами защиты от влаги и пыли.
В конструкции прибора с целью исключения несанкционированного доступа к переводу уставок сигнализирующего прибора предусмотрено опломбирование с помощью пазов 6 и 7 обечайки и корпуса соответственно.
На основе механических контактов функционируют взрывозащищенные манометрические приборы в корпусах 80 и 100мм. Как пример на рис.3.32 представлен вид средств взрывозащиты манометра ЭКМ80А Ех.
Рис.3.32. Вид средств взрывозащиты электроконтактного манометра с взрывозащищенной оболочкой ЭКМ80А Ех:
1 – корпус; 2 – обечайка; 3 – стекло; 4 – чувствительный элемент;
5 — передаточный механизм; 6 – сигнализирующая группа;
7 – внутренний держатель; 8 – присоединительный штуцер;
9 – гнездо электроввода.
В приборах ЭКМ80А Ех на корпусе 1 на резьбе монтируется обечайка 2 с установленным стеклом 3. Чувствительный элемент 4, с передаточным механизмом 5 и закрепленной на нем сигнализирующей группой 6 монтируются на внутреннем держателе 7. В этих приборах с целью повышения надежности внутренний блок тракта рабочего тела, т.е. внутренний держатель 7, чувствительный элемент 4, а также присоединительный штуцер 8 изготавливаются из нержавеющей стали, детали которого соединяются между собой аргоновой сваркой.
Дальнейшее снижение габаритов сигнализирующего манометра с взрывозащищенной оболочкой обеспечено существенным уменьшением толщины стенки. Это достигнуто изготовлением его из металла со значительно более высокими механическими свойствами — коррозионностойкой или углеродистой стали (рис.3.33).
Рис.3.33. Вид сигнализирующего манометра
Применение коррозионностойкой стали позволило также сертифицировать такие манометрические приборы ЭКМ100Н (Н – нержавеющая сталь) по категории РВ (рудничный) (для рудников не допускается применение взрывозащищенных приборов с оболочками, у которых высокое содержание алюминия/3-25/).
Конструктивно этот прибор выполнен по аналогии с ЭКМ160А Ех: корпус состоит двух частей, соединяемых между собой резьбой. Стекло зафиксировано в обечайке. Держатель по допусковой посадке смонтирован в выходном патрубке корпуса.
Отличительной особенностью ЭКМ100Н Ех является возможность демонтажа коммутационной коробки без необходимости извлечения электрических линий через малые диаметры кабельного ввода, т.е. демонтируется коммутационная коробка, отключаются от клемм электрические линии и прибор после отсоединения штуцера может транспортироваться в сервисный центр. После его обслуживания манометрический прибор может оперативно монтироваться на прежнем месте.
Схема конструктивных элементов взрывозащиты ЭКМ100Н Ех представлена на рис.3.34.
Рис.3.34. Схема конструктивных элементов взрывозащиты ЭкМ100НВм Ех: 1 – корпус; 2 – обечайка; 3 – коммутационная коробка; 4 – стекло; 5 – втулка; 6 – шайба; 7 – втулка уплотнительная; 8 – держатель; 9 – штуцер; 10 — винт заземления; 11,12,13 – стопорные винты; 14 – пружинная шайба.
В компактной конструкции взрывозащищенного манометрического прибора могут применяться как разработанные, так и типовые кабельные вводы под задаваемые параметры коммутационных линий.
С целью защиты от попадания пыли и воды все основные соединения уплотнены эластичными прокладками.
Из-за недостатка тяговых усилий для работы сигнализирующих групп конструкция, приведенная на рис.3.33, не может применяться на давлениях ниже 0,25 и 0,16 МПа. Этот недостаток, в принципе, присущ и приборам с механическими и магнитомеханическими сигнализирующими группами.
Для обеспечения работоспособности сигнализирующих манометрических приборов на малых давлениях в качестве УЧЭ традиционно применяется плоская мембрана. Таким образом, но не единственным, в нашей компании разрешена задача обеспечение работоспособности сигнализирующих манометрических приборов на малых давлениях (от 4 кПа).
Контроль малых давлений в условиях взрывоопасных сред осуществляется на основе мембран.
На рис.3.35 представлена схема сигнализирующего манометрического прибора с взрывобезопасной оболочкой для измерений и контроля малых давлений ЭКМ100/120Н Ех.
Рис.3.35. Схема конструктивных элементов взрывозащиты ЭКМ100НВм Ех для малых давлений с взрывозащитой по фланцам (а) и взрывозащитой по держателю (б); 1 – мембрана; 2 – механизм с микропереключателями; 3 – толкатель; 4 – фланцы; 5 – болты; 6 – корпус; 7 – держатель; 8 – втулка.
Плоская мембрана 1 служит основным рабочим элементом во взрывозащищенном сигнализирующем приборе (рис.3.34). Передача перемещения центра мембраны 1 на механизм с микропереключателями 2 осуществляется толкателем 3. Мембрана 1 конструктивно закреплена фланцами 4 и болтами 5. Сигнализирующий механизм 2, установленный в корпусе 6, соединен с фланцами 4 с помощью держателя 7.
Обеспечение взрывозащиты в такой конструкции манометрического прибора достигается одним из двух, а в некоторых конструкциях и двумя одновременно, способами: взрывозащитой по фланцам (рис.3.35а) и взрывозащитой по держателю (рис.3.35б).
В обоих вариантах взрывозащиты держатель 7 по допустимому зазору и со строго лимитированной длиной по минимуму фиксируется в выходном патрубке корпуса 6 с обязательным контрением от неконтролируемого проворота.
Взрывозащита по фланцам (рис.3.35а) организована путем расчета и последующего изготовления строго лимитированной длины паза соединения фланцев 4 между собой.
При организации взрывозащиты по держателю (рис.3.35б) в проходной канал держателя 8 по плотной посадке устанавливается лимитированной длины втулка 8, которая внутренним каналом обеспечивает допустимый зазор с толкателем 3. Допускается плотная посадка втулки 8 на толкатель 3 с лимитированным зазором внешнего диаметра этой втулки с внутренним каналом держателя 7.
Измерение и контроль дифференциального давления в условиях взрывоопасных сред является одной из наиболее сложных технических задач механической манометрии. Основное затруднение состоит в передаче механического перемещения УЧЭ через ограждающую зону избыточного рабочего давления. Поэтому многие способы контроля малых перепадов давления, описанные в разделе 2.4.3, отягощены дополнительной проблемой по исполнению приборов во взрывобезопасной оболочке.
Наиболее удачным, с позиции цена-качество, явилось применение магнитомеханической системы (рис.2.78) для преобразования перепадов давления в систему замыкания-размыкания контактов коммутируемой цепи. В одной из первых моделей перемещение механического поршня с закрепленным на нем магнитом передается на поворотный механизм с указательной стрелкой, а также на линейный толкатель, размещенный в металлическом немагнитном кожухе (рис.3.36а).
Рис.3.36. Вид электроконтактных дифференциальных манометров с взрывозащищенной оболочкой:
а – с выносным блоком; б – в едином блоке.
Свободный конец толкателя в кожухе, на котором монтируется блок электронных контактов (типа геркон, рис.3.7) помещен во взрывобезопасную оболочку. Подключение коммутационных кабелей реализуется через сертифицированные электровводы.
Более совершенная конструкция дифманометра во взрывозащищенной оболочке представлена на рис.3.35б. В таком исполнении перемещение механического поршня с магнитом отслеживается через металлическую не магнитную стенку электроконтактным механизмом также на основе герконов. Такие приборы не имеют внешних уставок и настройка пределов срабатывания контактов производится с помощью сторонних индикаторов.
ул. Ярцевская, д. 29, корп.2
© 2002 — 2024. НПО ЮМАС
Разработка и производство приборов измерения давления и температуры: манометров, термометров,
напоромеров и клапанов в Москве, Екатеринбурге, Самаре, Санкт-Петербурге, Уфе, Омске, Тюмени и Нижнем Новгороде.
Все права защищены.
Уважаемый пользователь. Уведомляем Вас о том, что персональные данные, которые Вы можете оставить на сайте, обрабатываются в целях его функционирования. Если Вы с этим не согласны, то пожалуйста покиньте сайт. В противном случае это будет считаться согласием на обработку Ваших персональных данных.
Политика конфиденциальности
Защитное заземление. Основная и дополнительная системы уравнивания потенциалов. Сторонние проводящие части
Защитное заземление – заземление, выполняемое в целях электробезопасности.
Защитное заземление —это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.
Цель защитного заземления —снизить до безопасной величины напряжение относительно земли на металлических частях оборудования, которые не находятся под напряжением, но могут оказаться под напряжением вследствие нарушения изоляции электроустановок. В результате замыкания на корпус заземленного оборудования снижается напряжение прикосновения и, как следствие,- ток, проходящий через тело человека, при его прикосновении к корпусам.
При электрическом переменном токе промышленной частоты (50 герц) берут во внимание только активное сопротивление человека (его тела) и соотносят его с величиной равной 1 кОм. При длительном прохождении тока сопротивление тела снижается до 500 – 300 Ом.
Примечание: сопротивление тела человека постоянному току от 3 до 100 кОм.
Расчеты, приведенные на рисунках, весьма приблизительны, но показывают оценить эффективность защитного заземления.
Существенное влияние на ток, проходящий через человека, оказывает величина тока короткого замыкания и сопротивление системы заземления. Наибольшее допустимое значение сопротивления заземления в установках до 1000 В: 10 Ом — при суммарной мощности генераторов и трансформаторов 100 кВА и менее, 4 Ом — во всех остальных случаях.
Указанные нормы обосновываются допустимой величиной напряжения прикосновения, которая в сетях до 1000 В не должна превышать 40 В.
Защитное заземление применяется в трехфазных трехпроводных сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью, а в сетях напряжением 1000 В и выше — с любым режимом нейтрали.
1. Каждый корпус электроустановки должен быть присоединен к заземлителю или к заземляющей магистрали с помощью отдельного ответвления. Последовательное включение нескольких заземляемых корпусов электроустановок в заземляющий проводник запрещается.
Заземляющее устройство — это совокупность заземлителя и заземляющих проводников, соединяющих заземляемые части электроустановки с заземлителем.
Заземляющее устройство — это совокупность заземлителя и заземляющих проводников, соединяющих заземляемые части электроустановки с заземлителем.
Заземлители
1.Естественные
— водопроводные трубы, проложенные в земле (ХВ)
— металлические конструкции здания и фундаменты, надежно соединенные с землей
— металлические оболочки кабелей
— обсадные трубы артезианских скважин
— газопроводы и трубопроводы с горючими жидкостями
— алюминиевые оболочки подземных кабелей
— трубы теплотрасс и горячего водоснабжения
Соединение с естественным заземлителем должно быть не менее чем в двух разных местах.
2. Искуственные
Контурные
При контурном заземлении обеспечивается выравнивание потенциалов в защищаемой зоне и уменьшается напряжение шага.
Выносные: групповые и одиночные
Позволяют выбрать место с минимальным сопротивлением грунта.
Традиционно, для искусственных заземлителей применяют угловую сталь толщиной полки не менее 4 мм, стальные полосы толщиной не менее 4 мм или прутковую сталь диаметром от 10 мм.
Широкое распространение в последнее время получили глубинные заземлители с омедненными или оцинкованными электродами, которые по долговечности и затратам на изготовление заземлителя существенно превосходят традиционные методы.
Особая проблема — создание качественного заземления в условиях вечной мерзлоты. Здесь стоит обратить внимание на системы электролитического заземления, позволяющие эффективно решить проблему.
Подробную информацию о различных схемах зазелителей, способах расчета и консультации можно получить на сайте www.zandz.ru
Основная система уравнивания потенциалов.
Построение основной системы уравнивания потенциалов – создание эквипотенциальной зоны в пределах электроустановки с целью обеспечения безопасности персонала и самой электроустановки при срабатывании системы молниезащиты, заносе потенциала и коротких замыканиях.
Основная система уравнивания потенциалов в электроустановках до 1 кВ должна соединять между собой следующие проводящие части:
1 ) нулевой защитный РЕ- или РЕN- проводник питающей линии в системе TN;
2 ) заземляющий проводник, присоединенный к заземляющему устройству электроустановки, в системах IT и TT;
3 ) заземляющий проводник, присоединенный к заземлителю повторного заземления на вводе в здание;
4)металлические трубы коммуникаций , входящих в здание…
5 ) металлические части каркаса здания;
6 ) металлические части централизованных систем вентиляции и кондиционирования….
7 ) заземляющее устройство системы молниезащиты 2-й и 3-й категории;
8 ) заземляющий проводник функционального ( рабочего ) заземления, если таковое имеется и отсутствуют ограничения на присоединение сети рабочего заземления к заземляющему устройству защитного заземления;
9 ) металлические оболочки телекоммуникационных кабелей.
Для соединения с основной системой уравнивания потенциалов все указанные части должны быть присоединены к главной заземляющей шине при помощи проводников системы уравнивания потенциалов. (ПУЭ п. 1.7.82)
Несоединенный с ГЗШ элемент конструкции, инженерной системы, независимой системы рабочего заземления ( FE ) и тд. – грубейшее нарушение целостности основной системы уравнивания потенциалов. Появление разности потенциалов ( возможность искры ) – угроза жизни персонала и безопасности объекта.
Примечание: разрядник, указанный на рисунке – специализированный искровой разрядник с малым напряжением срабатывания для систем уравнивания потенциалов. Например: серии «KFSU», «EXFS..» компании DEHN.
Система дополнительного уравнивания потенциалов
— должна соединять между собой все одновременно доступные прикосновению открытые проводящие части стационарного электрооборудования и сторонние проводящие части, включая доступные прикосновению металлические части строительных конструкций здания, а также нулевые защитные проводники в системе TN и защитные заземляющие проводники в системах IT и ТТ, включая защитные проводники штепсельных розеток (ПУЭ п. 1.7.83).
Система дополнительного уравнивания потенциалов значительно улучшает уровень электробезопасности в помещении. Короткие проводники защитного заземления и уравнивания потенциалов, сведенные на шину, формируют эквипотенциальную зону по принципу аналогично основной системы уравнивания потенциалов.
Как видно из рисунков, схема электропитания претерпевает существенные изменения. Чрезвычайно важно обеспечить соединение контактов заземления розеток и клемм заземления стационарных приборов на шину дополнительного уравнивания потенциалов. При этом, даже если не будет выполнено соединение корпусов приборов с шиной ( безалаберная эксплуатация, особенно переносных приборов ) система сохранит свою эффективность по безопасности. Ситуация, когда земли розеток и приборов не подключены к шине, а сторонние проводящие части гарантированно соединены с шиной уравнивания потенциалов, в разы ухудшает электробезопасность в помещении даже по сравнению с классической схемой питания.
Сторонняя проводящая часть — проводящая часть, не являющаяся частью электроустановки.
Если формально подходить к определению, то и металлическая дверная ручка и петли на деревянной двери в деревянном доме являются сторонними проводящими частями.
При формировании дополнительной системы уравнивания потенциалов возникает вопрос, что подключать, а что не подключать на шину дополнительного уравнивания потенциалов, чтобы добиться необходимого уровня электробезопасности и не делать систему слишком громоздкой. Здесь, с точки зрения здравой логики, можно руководствоваться двумя принципами:
- Фактическая ( потенциальная ) возможность связи с «землей».
- Возможность появления потенциала на сторонней проводящей части при аварии электрооборудования в процессе эксплуатации.
Примеры сторонних проводящих частей подключаемых / не подключаемых к шине дополнительного уравнивания потенциалов:
Сторонняя проводящая часть
Металлическая полка, закрепленная на стене из непроводящего материала.
Металлическая полка, закрепленная на стене из железобетона.
(потенциальная связь с «землей» за счет крепежа к стене)
Металлическая полка, закрепленная на стене из непроводящего материала.
На полке расположен электроприбор.
(возможность появления потенциала при аварии прибора с классом изоляции I)
Металлическая тумбочка с резиновыми (пластиковыми) колесиками на бетонном полу.
Металлическая тумбочка с резиновыми колесиками на бетонном полу.
В помещении грязь и пыль в сочетании с повышенной влажностью.
(потенциальная связь с «землей» за счет загрязнения и повышенной влажности)
Некоторое количество вопросов с уравниванием потенциалов возникает по ванным и душевым помещениям. Современные требования и рекомендации по устройству системы дополнительного уравнивания потенциалов изложены в циркуляре № 23/2009.
Широкое применение пластиковых труб породило закономерный вопрос: является ли водопроводная вода сторонней проводящей частью и возможен ли занос потенциала через воду….
Ответ, содержащийся в циркуляре, несколько настораживает: « … Водопроводная вода нормального качества …не рассматривается как сторонняя проводящая часть . »
К сожалению, вода нормального качества из наших кранов течет не всегда и лучше перестраховаться, используя токопроводящие вставки на отводах от стояков водопровода подключив их к шине дополнительного уравнивания потенциалов, чтобы не подключать отдельно каждый кран. Этот метод в качестве рекомендуемого описан в этом же циркуляре.
Практика выполнения дополнительной системы уравнивания потенциалов.
Фактически наиболее распространены пять вариантов выполнения шин системы дополнительного уравнивания потенциалов:
Вариант 1. С использованием стандартных коробок уравнивания потенциалов ( КУП ).
Вариант 2. Стальная шина 4х40 ( 4х50 ) с приварными болтами опоясывающая помещение.
Вариант 3. Стальная шина, уложенная в стандартный пластиковый короб.
Вариант 4. Использование шины заземления в РЩ ( для небольших помещений ).
Вариант 5. С использованием специализированного щитка типа ЩРМ – ЩЗ
( встроенный щиток с шиной 100 мм 2 ( Cu ) со степенью защиты IP54 ).
Главные требования нормативов по устройству шины дополнительного уравнивания потенциалов содержат два требования:
— возможность осмотра соединения
— возможность индивидуального отключения
- Длина проводников дополнительной системы уравнивания потенциалов, соединяющих контакты штепсельных розеток, сторонние проводящие части и корпуса электрооборудования не должна превышать 2,5 м.( ? ). Сечение 4 мм 2 Сu ( ПВ-1, ПВ-3 ). См. ПУЭ 1.7.82 рис. 1.7.7.
- Для электроустановки здания, где применяются негорючие ( ВВГ нг –FRLS…) кабеля, следует с осторожностью использовать кабеля марки ПВ-1, ПВ-3 ( проводники уравнивания потенциалов от дополнительной системы уравнивания потенциалов до ГЗШ или щитовой шины заземления ). Данный тип кабеля, будучи уложенным вместе с негорючими кабелями, формально превращает всю систему в распространяющую горение. В большинстве случаев контролирующие органы относятся к этому спокойно, но в некоторых случаях стоит применить негорючие одножильные кабеля той же марки с нанесением соответствующей маркировки.
- Для зданий детских дошкольных учреждений, больниц, специальных домах престарелых и тд. применяемые пластиковые короба должны иметь сертификат о не выделении токсичных веществ при горении. Тоже касается линолеума. Поставляемые в Россию короба Legrand, ABB … таких сертификатов не имеют. Как вариант — короба фирмы DKC в которых в качестве отбеливающего вещества используется мел и есть все необходимые сертификаты.
МЕД. ГОСТ Р 50571.28 п. 710.413.1.6.3 « Шина уравнивания потенциалов должны быть расположены в самом медицинском помещении или в непосредственной близости от него. В каждом распределительном шкафу или в непосредственной близости от него должны быть расположена шина системы дополнительного уравнивания потенциалов, к которой должны быть подключены проводники…»
Для учреждений здравоохранения в помещениях гр.1 и особенно в помещениях гр.2 (чистые помещения) удобно воспользоваться вариантом № 5, схема которого представлена на рисунке.