ELEKTROENERGETYCZNE URZĄDZENIA 

          PRZECIWWYBUCHOWE

              Wykonała:

              Barbara Warelis

Mówiąc o elektrycznych urządzeniach przeciwwybuchowych należy zacząć od ochrony IP pojęcia które będzie się wielokrotni wymieniane w związku z tymi urządzeniami.

Ochrona przed porażeniem elektrycznym

Dotyczy to ryzyka tzw. pośredniego kontaktu, po-

wstałego w wyniku uszkodzenia izolacji pomiędzy

elementami będącymi pod napięciem a uziemie-

niem danego urządzenia.

Norma IEC 536 określa w tym zakresie cztery nastę-

pujące kategorie:

Kategoria 0 — Izolacja typu pojedynczego; brak

możliwości podłączenia części metalowych urzą-

dzenia normalnie nie będących pod napięciem

elektrycznym do przewodu ochronnego uziemienia

(wyposażenie elektryczne tego rodzaju zabronione

jest nawet w strefach bez niebezpieczeństwa wybu-

chu)

· Kategoria 1 — Izolacja typu pojedynczego;

obowiązkowa obecność zacisku uziemiającego do

którego winny być podłączone części metalowe

mogące znaleźć się pod napięciem w wyniku

uszkodzenia izolacji.

· Kategoria 2 —Izolacja typu podwójnego lub izo-

lacja wzmocniona oznakowana przez dwa współśrodkowe

kwadraty (symbol międzynarodowy).

Kategoria 3 — Dostarczone wyposażenie prze-

znaczone jest do pracy przy napięciu nie przekra-

czającym wartości granicznych bardzo niskiego na-

pięcia (VLV) i nie posiada żadnych obwodów we-

wnętrznych lub zewnętrznych pracujących przy na-

pięciu wyższym od tych wartości granicznych.

Ponadto artykuł 13 normy EN 50 014 określa, że

każde wyposażenie przeznaczone do pracy w at-

mosferach wybuchowych powinno mieć przynaj-

mniej jedną z możliwości tj. podłączenie do prze-

wodu uziemienia ochronnego lub do systemu uzie-

mienia ekwipotencjalnego.

Kategorie 2 i 3, jak wynika z przedstawionych po-

wyżej określeń, nie wprowadzają żadnych dodatko-

wych zabezpieczeń odnośnie ryzyka wybuchu.

Ochrona przed udarami mechanicznymi

Tabela poniżej przedstawia oddziaływanie udarów

mechanicznych (w dżulach) dla wyposażenia Grupy

II. Jest to wyciąg z normy EN 50 014 (wydanie 2-gie)

50 mm

Stopnie ochrony dla obudów wyposażenia

elektrycznego zgodnie z normamiIEC 529 i EN 60529.

1.Elektryczne urządzenia przeciwwybuchowe

Elektryczne urządzenia przeciwwybuchowe ze względu na rodzaj budowy dzieli się na urządzenia:

1) z osłoną ognioszczelną,

2) iskrobezpieczne,

3) o budowie wzmocnionej,

4) z osłoną cieczową,

5) z osłoną przewietrzną lub gazową z nadciśnie­niem,

    6) z osłoną piaskową.

2. KLASYFIKACJA

Elektryczne urządzenia przeciwwybuchowe dzieli się w zależności

od przeznaczenia na dwie grupy:

grupa I — urządzenia górnicze przeznaczone do pod­ziemnych wyrobisk górniczych kopalń zagrożonych wy­buchem metanu i pyłu węglowego,

grupa II — urządzenia przeznaczone do instalowania w pomieszczeniach i przestrzeniach zewnętrznych.

Urządzenia grupy II w osłonach ognioszczelnych i w wykonaniu iskrobezpiecznym dzieli się na pod­grupy: II A, II B, II C.

Klasyfikację urządzeń elektrycznych na podgrupy po­dano w normach na poszczególne rodzaje budowy przeciwwybuchowej.

Podział na podgrupy przeprowadzono w zależności od granicznego eksperymentalnego prześwitu dla urzą­dzeń z osłoną ognioszczelną oraz minimalnego prądu zapalającego dla urządzeń w wykonaniu iskrobezpiecz­nym.

3 . Wybrane wymagania.

Elementy mocujące

Części obudowy zapewniające przeciwwybu-chowość lub zabezpieczające przed dostępem do niei-zolowanych części znajdujących się pod napięciem po­winny być w sposób konstrukcyjny tak rozwiązane aby ich demontaż był możliwy tylko za pomocą spe­cjalnych narzędzi.

Jeżeli w normach na poszczególne rodzaje bu­dowy przeciwwybuchowej wymagane jest stosowanie zamknięć specjalnych, których otwarcie jest możliwe przy użyciu specjalnych narzędzi, to zamknięcia te po­winny składać się:

1) ze śrub lub sworzni ze łbami i nakrętkami sześ­ciokątnymi, pięciokątnymi, trójkątnymi, sektorowymi lub innymi, bez nacięć,

2) z gniazd ochronnych lub wgłębień wokół każdego łba śruby lub nakrętki na całej wysokości i co najmniej 2/3 obwodu.

Jeżeli zamiast gniazd są stosowane pierścienie ochronne, to powinny one być częścią składową obu­dowy albo w sposób dostatecznie wytrzymały połączo­ne z obudową lub między sobą tak, aby nie można było ich usunąć.

Nie jest wymagane stosowanie gniazd ochron­nych lub wgłębień dla śrub i nakrętek o wymiarach powyżej. M 16 w urządzeniach elektrycznych grupy II i M24 w urządzeniach elektrycznych grupy I, a także śrub i nakrętek, do których nie ma swobodnego do­stępu.

W urządzeniach elektrycznych grupy I do mo­cowania elementów często demontowanych należy uży­wać śrub zabezpieczonych przed wypadaniem. Mini­ malna średnica śrub lub innych elementów mocujących w urządzeniach elektrycznych grupy I powinna wyno­sić co najmniej 6 mm, zaś w aparaturze kontrolno--pomiarowej i urządzeniach automatyki co najmniej 5 mm.

Wymaganie wg 4.2.4 nie dotyczy urządzeń elektrycznych, jeżeli elementy mocowane nie są demon­towane w warunkach eksploatacji lub jeżeli są one za­bezpieczone przez zalanie zalewą, plombowaniem itp.

Śruby, nakrętki i pozostałe elementy mocujące powinny być zabezpieczone przed samoodkręceniem się, za pomocą podkładek sprężystych, przeciwnakrę-tek lub innymi równoważnymi sposobami.

Zaciski przyłączowe

Urządzenie elektryczne powinno mieć zaciski przyłączowe znajdujące się w wydzielonej skrzynce za­ciskowej lub bezpośrednio w osłonie urządzenia prze­ciwwybuchowego, służące do połączenia urządzenia z siecią zewnętrzną.

Sposób umiejscowienia zacisków przyłączowych po­dają normy na poszczególne rodzaje budowy przeciw­wybuchowej.

Urządzenia elektryczne grupy II i ruchome urządzenia elektryczne grupy I można wykonać

z za­montowanym na stałe odcinkiem przewodu o odpo­wiedniej długości.

Skrzynki zaciskowe powinny zapewniać sto­pień ochrony IP54 wg PN-92/E-08106.

Inne stopnie ochrony dopuszcza się wówczas, jeżeli

podane są w normach na poszczególne rodzaje budo­wy urządzeń przeciwwybuchowych lub w normach przedmiotowych na urządzenia.

Zaciski przyłączowe powinny być oznaczone, jeżeli istnieje możliwość nieprawidłowego podłączenia doprowadzonych przewodów.

Podłączenie przewodów powinno być tak wy­konane, aby połączenie elektryczne w miejscu przy­łączenia nie ulegało pogorszeniu w czasie długotrwa­łej eksploatacji na skutek zużycia, zmian wymiarów izolatorów lub wibracji.

Przenoszenie nacisku styków aa pośrednic­twem materiału nieceramicznego jest niedopuszczalne. Gdy przenoszone są naciski połączenia stykowego za pośrednictwem ceramicznych materiałów izolacyjnych, należy uwzględnić różnicę rozszerzalności cieplnej ma­teriału izolacyjnego i elementów przewodzących prąd.

W urządzeniach elektrycznych grupy I mini­malna średnica śrub zaciskowych do podłączenia żył zewnętrznych przewodów lub kabli powinna wynosić co najmniej 6 mm.

W aparaturze kontrolno-pomiarowej, aparaturze ste­rowniczej, a także w urządzeniach rzadko przyłącza­nych dopuszcza się mniejsze wymiary śrub zacisko­wych.

Zaciski przyłączowe i sworznie przepustowe oraz ich izolatory powinny być tak mocowane, aby nie nastąpiło ich przekręcenie pod wpływem momentów skręcających

Wymagania dodatkowe dla maszyn elektrycznych wirujących

Wentylatory zewnętrzne maszyn elektrycznych-wirujących powinny być zabezpieczone osłonami o stop­niu ochrony wg PN-92/E-08106 nie niższym niż:

1) IP20 — od strony wejścia powietrza,

2) IP10 — od strony wyjścia powietrza. Maszyny elektryczne wirujące pracujące pionowo na­leży dodatkowo chronić przed wpadaniem obcych ciał. Dla maszyn grupy I stopień ochrony IP10 dopuszcza się tylko w przypadku, gdy otwory rozmieszczone są w ten sposób, że obce ciała o wymiarach większych niż 12 mm nie mogą wpadać na ruchome części ma­szyny, przy pionowym spadaniu lub przy wibracji.

Wentylatory oraz osłony zabezpieczające wen­tylatory powinny być wytrzymałe mechanicznie i umo­cowane w taki sposób, aby nie nastąpiła ich deforma­cja lub przemieszczenie, które mogłyby doprowadzić do uderzeń lub tarć części wirujących z częściami nie­ruchomymi.

W stanie normalnej pracy, szczelina między wentylatorem zewnętrznym, osłoną zabezpieczającą i elementami mocującymi powinna wynosić co najmniej '/ioo maksymalnej średnicy wentylatora, lecz nie mniej niż l mm.

Zewnętrzne wentylatory w maszynach elek­trycznych wirujących grupy II mogą być wykonane ze stopów lekkich, w których zawartość magnezu nie prze­kracza 6 % w stosunku wagowym.

Rezystancja powierzchniowa elektryczna ma­teriałów na zewnętrzne wentylatory wykonane z two­rzyw sztucznych (zmierzona metodą podaną w załącz­niku 4) nie powinna być większa niż l GH, z wyjąt­kiem wentylatorów elektrycznych urządzeń grupy II, których prędkość obwodowa nie przekracza 50 m/s. Wyższa wartość rezystancji jest dopuszczalna, jeżeli wentylatory spełniają wymagania

Wymagania dodatkowe dotyczące aparatów łącze­niowych i przełączników sterowniczych

Aparaty łączeniowe i przełączniki sterownicze powinny spełniać następujące wymagania:

1) powinny mieć wyraźnie oznaczone położenia „za­łączony, wyłączony".

2) nie dopuszcza się wyłączników mocy oraz odłącz­ników prądu stałego, których styki są zanurzone w ole­ju; stosowanie wyłączników mocy oraz odłączników dla prądu przemiennego w urządzeniach elektrycznych grupy I o napięciu do 1200 V, których styki znajdują się w oleju jest zabronione, z wyjątkiem urządzeń elek­trycznych na napięcie 1200 V, w których każdy bie­gun wykonany jest oddzielnie, zaś ilość oleju przypa­dająca na każdy biegun nie przekracza 5 dm3,

3) wyłączniki lub przyciski sterownicze stosowane w sieciach sygnalizacyjnych lub oświetleniowych na na­pięcie do 250 V i prądzie do 10 A mogą mieć budo­wę wzmocnioną, jeżeli części iskrzące chronione są osłoną ognioszczelną (np. styki łączeniowe znajdują się w osłonie ognioszczelnej), zaś materiały izolacyjne ma­ją odporność na prądy pełzające co najmniej 50 kro­pel przy napięciu 500 V,

4) zdejmowalne rękojeści nastawników należy tak wykonać, aby ich zdjęcie było możliwe tylko w stanie wyłączenia urządzenia,

5) odłącznik powinien zawsze jednocześnie wyłączyć wszystkie bieguny; stan położenia odłącznika powinien być widoczny z zewnątrz.

6) odłączniki powinny mieć blokadę z wyłącznikami lub konstrukcja napędu odłącznika powinna wykluczyć nieprawidłowe ich załączenie; za wystarczające uznaje się zastosowanie rygli zwalnianych za pomocą specjal­nych narzędzi (wymaganie to nie dotyczy odłączników przewidzianych do pracy, jako wyłączniki mocy lub wyłączników silnikowych).

4. Wybrane metody badań.

Badania pełne (próba typu) powinny określić czy spełnione są wymagania niniejszej normy i odpo­wiednich norm na poszczególne rodzaje budowy prze­ciwwybuchowej .

Dla wydania orzeczenia o przeciwwybucho-wości urządzenia elektrycznego wraz z dodatnim wyni­kiem jego badań sprawdzających przeciwwybucho-wość należy spełnić następujące warunki:

1) urządzenia elektryczne powinny być wykonane zgodnie z dokumentacją techniczną uzgodnioną ze sta­cją badawczą,

2) warunki produkcji i system kontroli producenta powinien zapewniać spełnienie wymagań przewidzia­nych w normach na elektryczne urządzenia przeciwwy­buchowe.

Badania pełne (próba typu)

Badania pełne należy przeprowadzić po zakoń­czeniu prac konstruktorskich na egzemplarzach wyko­nanych według przyjętej technologii.

Powtórne badania pełne należy przeprowadzić:

1) jeżeli dokonane zmiany w zatwierdzonej konstruk­cji lub zastosowanym materiale mają wpływ na bez­pieczeństwo przeciwwybuchowe urządzeń elektrycz­nych,

2) po upływie ustalonego terminu lub po wyprodu­kowaniu określonej liczby urządzeń.

Zakres powtórnych badań ustala upoważniona stacja badawcza.

Przy badaniach pełnych niezależnie od rodza­ju budowy należy w pierwszej kolejności przeprowa­dzić sprawdzenie dokumentacji technicznej a następnie sprawdzenie zgodności urządze­nia z dokumentacją techniczną.

Po zakończeniu tych badań z wynikiem dodatnim należy przeprowadzić dalsze badanie urządzenia zgod­nie z wymaganiami niniejszej normy oraz odpowied­nich norm na poszczególne rodzaje budowy przeciw­wybuchowej.

Przy sprawdzeniu dokumentacji technicznej upoważniona stacja badawcza określa, czy przeciwwy­buchowa konstrukcja urządzenia spełnia wszystkie wy­magania niniejszej normy i odpowiednich norm na poszczególne rodzaje budowy przeciwwybuchowej. Pro­ducent powinien przedstawić upoważnionej stacji ba­dawczej dokumentacj

Badania niepełne (próba wyrobu)

mają na celu sprawdzenie jakości wykonania urządzenia oraz stwier­dzenie, że dany wyrób odpowiada w zupełności jakości wyrobu, który otrzymał atest stacji badawczej w wy­niku przeprowadzonych badań pełnych.

Badania niepełne przeprowadza kontrola techniczna wytwórcy.

Badania kontrolne poremontowe.

Elektryczne urządzenia przeciwwybuchowe, które po naprawie ma­ją być eksploatowane w strefach zagrożonych wybu­chem, naprawa obejmowała części urządzenia zapew­niające jego przeciwwybuchowość, powinny być podda­ne badaniom kontrolnym poremontowym wg wyma­gań norm na poszczególne rodzaje budowy przeciw­wybuchowej. W przypadku dokonania w czasie remon­tu zmian naruszających postanowienia norm na po­szczególne rodzaje budowy przeciwwybuchowej, rodzaj i zakres badań należy ustalić ze stacją badaw­czą.

Elektryczne urządzenia przeciwwybuchowe z osłoną ognioszczelną

l. WYMAGANIA TECHNICZNE

Materiał

Części tworzące osłonę ognioszczelną powinny być wykonane z materiałów, zapewniających w czasie eksploatacji zachowanie wymiarów złączy ognioszczel-nych i wytrzymałości mechanicznej osłony.

Przy zastosowaniu materiałów ulegających korozji należy stosować środki ochrony antykorozyjnej.

Osłona lub jej części wykonane z tworzyw termo­utwardzalnych powinny być odporne na działanie pło­mienia wybuchu i nie powinny zmieniać wymiarów i właściwości w czasie.

Części przezroczyste osłony ognioszczelnej powinny być wykonane ze szkła nieorganicznego lub z materia­łów organicznych.

Materiały na spoiwa do łączenia i uszczelniania ele­mentów osłony ognioszczelnej powinny być chemicznie stabilne i obojętne oraz niewrażliwe na wpływy ze­wnętrzne, np. wodę, olej, rozpuszczalniki, lub powinny być skutecznie zabezpieczone przed tymi wpływami. Ponadto materiały te powinny być stabilne termicznie dla maksymalnych temperatur mogących wystąpić w eksploatacji. Za termicznie stabilny uważa się taki ma­teriał, którego dopuszczalna temperatura przekracza o 20°C maksymalną temperaturę, mogącą wystąpić w warunkach znamionowych.

Wytrzymałość mechaniczna osłony

Osłona ognioszczelna powinna wytrzymywać ciśnie­nie probiercze, wynoszące 1,5-krotną wartość ciśnienia odniesienia, ale nie mniej niż 0,35 MPa.

...