+38 044 496-18-88 +38 044 496-18-18 Контакты Написать
Энергоэффективные электродвигатели WEG в Украине
Категории:

- Техника
- WEG
- Новости

Низковольтные электродвигатели для опасных зон

1 ВЗРЫВООПАСНАЯ АТМОСФЕРА ( СРЕДА)

Атмосфера считается взрывоопасной когда содержание газа, паров, пыли или волокон достигает концентрации, при которой электрическая искра или высокая температура поверхности оборудования может вызвать взрыв. В оборудовании для указанных условий применены конструктивные меры против воспламенения окружающей взрывоопасной среды.

2 ЕВРОПЕЙСКИЕ СТАНДАРТЫ ДЛЯ ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

В Европе все электродвигатели взрывозащищенного исполнения должны соответствовать Стандартам IEC и CENELEC и Директиве ATEX 94/9/EC . которая считается обязательной с июля 2003 г.

2.1 Стандарты IEC

Стандарт IEC подразделяет места повышенной опасности на зоны и группы :

  • Зоны подразделяются по вероятности (частоте) появления и времени присутствия взрывоопасной атмосферы.
  • Разделение по группам основано на величине температуры самовоспламенения смеси.
Классификация по зонам:

Газы и пары Зона 0 Окружающая среда. в которой взрывоопасная смесь присутствует постоянно или в течение длительного периода времени.
Зона 1 Окружающая среда. в которой даже при нормальных условиях эксплуатации существует вероятность присутствия взрывоопасной смеси.
Зона 2 Окружающая среда. в которой при нормальных условиях эксплуатации присутствие взрывоопасной смеси маловероятно . а если такая смесь возникает то существует непродолжительный период времени.


Пыль Зона 20 Окружающая среда. в которой воспламеняющаяся пыль присутствует постоянно или в течение длительного периода времени или часто при нормальных условиях эксплуатации в количестве. достаточном для образования взрывоопасной смеси или возможно образование пыли в неконтролируемом количестве.
Зона 21 Зона, которая не попадает под классификацию Зоны 20. но в которой вероятно появление в нормальном режиме эксплуатации огнеопасной пыли. достаточной для образования взрывоопасной концентрации смеси пыли с воздухом.
Зона 22 Зона, которая не попадает под классификацию Зоны 21. но в которой вероятное появление огнеопасной пыли при нормальных условиях эксплуатации носит частый. но кратковременный характер. или образования взрывоопасной смеси может произойти при аварийном режиме работы.


Зона 2 и 22
Случайное присутствие взрывоопасной смеси
Зона 1 и 21
Вероятное присутствие взрывоопасной смеси
Зона 0 и 20
Постоянное присутствие взрывоопасной смеси


Группы Шахты Взрывозащищенное электрооборудование кроме подземно-рудничного. I Возможно присутствие рудничного метана (рудничного газа)
Оборудование, предназначенное
для подземных шахт и рудников.
Оборудование, предназначенное для применения в других отраслях промышленности. IIA Ацетон, аммиак, бензол, бутан, бутанол, бутиловый спирт, этан, этиловый спирт, этилацетат, газолин, гептан, гексан, природный газ, метанол, лигроин, пропан, пропанол, толуол, эсфирен, общие растворители
IIB Ацеталдеид, циклопропан, диэтил-эфир, этилен, окись углерода
IIС Ацетилен, бутадиен, окись этилена, водород, окись пропилена, газы с содержанием водорода более 30 %


2.2 Стандарты CENELEC

Стандарты CENELEC подразделяют оборудование на группы и категории :

Классификация групп:

Группа I (Шахты)
Категории
M1 Оборудование, предназначенное для работы в условиях частого присутствия взрывоопасной атмосферы.
M2 Оборудование, которое должно быть выключено при возникновении вероятности взрыва. Частое присутстви взрывоопасной атмосферы.


Группа II* (Наземная промышленность)
Категории Зон
1 Оборудование с высоким уровнем защиты. Взрывоопасная смесь присутствует постоянно или в течение длительного периода времени. 1G (газ)
1D (пыль)
0 (газ)
20 (пыль)
2 Оборудование с высоким уровнем защиты. Взрывоопасная смесь может иногда возникать. 2G (газ)
2D (пыль)
1 (газ)
21 (пыль)
3 Оборудование с нормальным уровнем защиты. Вероятность возникновения взрывоопасной смеси низкая. 3G (газ)
3D (пыль)
2 (газ)
22 (пыль)

* Газы подразделяются на группы II A, II B и II C как по стандарту IEC.



2.3 ATEX Директива 94/9/EC

Принятая в 1996 году эта Директива является обязательной с июля 2003 года. Документ дает классификацию для электродвигателей, работающих в зонах с взрывоопасной атмосферой. Однако основное внимание настоящая Директива уделяет процессу изготовления оборудования, включая проектирование, само производство и продажу. Приведена информация как о сертификация всей системы так и о сертификации оборудования.

Директива ATEX 94/9/EC также подразделяет оборудование для работы в взрывоопасной атмосфере на группы и категории. так-же как и классификация CENELEC.



3 КЛАССЫ ТЕМПЕРАТУР

Минимальная температура, вызывающая взрыв газа, паров или смеси с воздухом, называется температурой самовоспламенения. Для исключения какой-либо возможности взрыва необходимо чтобы температура поверхности электродвигателя оставалась ниже температуры самовоспламенения взрывоопасной смеси. Внутренняя и внешняя температура электрооборудования должна быть также проверена для избежания самовоспламенения взрывоопасной смеси. Поэтому электрооборудование подразделяется по следующим классам температур :

Классы температур (°C)
Группа II* (Наземная промышленность)
IEC / CENELEC
Максимальная температура поверхности двигателя (°C) Температура самовоспламенения смеси (°C)
T1
T2
T3
T4
T5
T6
450
300
200
135
100
85
>450
>300
>200
>135
>100
>85


4 ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ ДЛЯ ЧАСТОТНЫХ ПРИВОДОВ

Примечание: Защита вида Ex e электродвигателей для частотных приводов требует дополнительной сертификации.



4.1.1. Температурный класс

Электродвигатели с видом защиты Ex d и Ex de. работающие с преобразователем частоты, соответствуют температурному классу Т4.



4.1.2 - Применение фильтров

Электродвигатели с напряжением питания до 575 В. не нуждаются в фильтрах при выполнении следующих условий :

Номинальное напряжение Система изоляции Электрические параметры
Максимальное напряжение (пиковое) на выводах двигателя (максимум) Скорость нарастания выходного напряжения на выводах инвертора (макс.) Время нарастания (*) напряжения на выводах инвертора (мин) Минимальное время между импульсами
Uном ≤ 460B Стандартная изоляция ≤ 1430V ≤ 5200 V/µs ≥ 0.1µs ≥ 6µs
460В ≤ Uном ≤ 575B Усиленная изоляция ≤ 1780V ≤ 6500 V/µs

(*) Информация от производителя

Примечание: Для электродвигателей с номинальными напряжениями 380-415В / 660-690В - 50Гц и 440-480 В - 60Гц.. работающие от инвертора на напряжение 660-690В - 50Гц или 480V - 60Гц. требуется установка фильтров.

Для электродвигателей с номинальным напряжением от 575 В до 690 В при работе с преобразователями частоты требуется установка фильтров.



4.1.3 Частота коммутации

Минимальная частота коммутации - 2.5 кГц.



4.1.4 Тип момента нагрузки.

Для механизмов с квадратичной зависимостью момента нагрузки от скорости электродвигатель может работать в диапазоне частот от 10% до 100% номинальной частоты при условии что на номинальной частоте момент нагрузки составляет 95% от номинального момента.

Для нагрузки с постоянным моментом электродвигатель может работать в диапазоне частот от 10% до 100% номинальной частоты если момент нагрузки не превышает допустимых значений, соответствующих графику снижения момента двигателя от скорости (см. рис. ниже). Для работы на частотах выше номинальной не обходимо руководствоваться этой-же зависимостью и проверить соответствие максимального момента двигателя условиям работы на максимальной рабочей частоте.

Примечание : Для работы на максимальных скоростях смотрите п. 4.2.1. с предельными значениями скорости для электродвигателей.

График


4.2 Механические характеристики

4.2.1 Максимально допустимые значения скорости:

Максимально допустимые значения скорости приведены в таблице :

ДВИГАТЕЛЬ ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ (ОБ/МИН)
II полюса IV полюса VI полюсов VIII полюсов
90 - 100 7000 7000 7000 7000
112 7000 6000 6000 6000
132 6000 5500 5500 5500
160 5000 5000 5000 5000
180 4500 4000 4000 4000
200 4000 3800 3800 3800
225 3600 3600 3600 3600
250 3600 3600 3600 3600
280 3600 3000 3000 3000
315 3600 2500 2500 2500
355 3600 1800 1800 1800

Примечание : при выборе максимальной скорости электродвигателя обязательно принимайте во внимание п.4.1.4.

По вопросам других применений свяжитесь с представителями WEG.



4.2.2 Изоляция подшипников

Для электродвигателей с исполнением "Ex d" и "Ex de" и высотой оси 315 S/M и 355 M/L* при использовании с преобразователем частоты должны применяться изолированные подшипники.

(*) Для остальных размеров - по заказу.



5 КАТЕГОРИИ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

5.1 Ex d - вид взрывозащиты "взрывонепроницаемая оболочка"

Это такой метод взрывозащиты при котором части электрооборудования, которые могут воспламенить взрывоопасную смесь, помещаются в оболочку способную выдержать давление взрыва внутри оболочки и не допустить воспламенения огнеопасной внешней среды.

Электрические машины (любого исполнения) не являются абсолютно закрытыми, т.е. воздух поступает как внутрь, так и выходит наружу из машины. При работе воздух внутри машины нагревается и давление воздуха внутри машины немного выше чем снаружи - воздух выходит. После выключения двигателя давление внутри снижается - воздух поступает внутрь. То есть продукты возможного взрыва всегда будут выходить наружу из двигателя. Уровень безопасности, т.е. исключение возможности взрыва снаружи из-за выхода продуктов возможного взрыва внутри, основан на стандартизированных минимальных размерах зазоров в конструкции, которые зависят от состава смеси, присутствующей в атмосфере.

Ex d - защита обеспечивает выход выхлопных газов в безопасном для окружающей среды виде. Поэтому WEG тщательно контролирует все необходимые размеры зазоров и качество их обработки, поскольку именно это обеспечивает безопасность системы.

Основные характеристики электродвигателей Ex d :

  • Корпус, коробка выводов и подшипниковые щиты усиленной конструкции
  • Увеличенная контактная поверхность между частями двигателя
  • Уменьшенный зазор между валом двигателя и крышкой подшипника
  • Испытательный тест водой под давлением для корпуса, крышек и коробки выводов.

Применение:
Окружающая среда, в которой имеется или может образоваться взрывоопасная смесь.
Зоны 1 и 2, группы IIA и IIB, в которых присутствуют следующие газы :
нефть, лигроин, бензин, аммиак, пропан, диэтилэфир, ацетон, спирт, промышленный метан, природный газ.
В основном электродвигатели находят применение для вентиляторов, дутьевых машин, дробилок, конвейерных систем, мельниц, кранов и другого оборудования.



5.2 Ex de - "взрывозащищенный с коробкой выводов повышенной безопасности"

Ex de - двигатели отличаются от Ex d только исполнением клеммного блока и выводной коробки.Коробка выводов с повышенной безопасностью предохраняет от возникновения источников возгорания, таких какискры, электрическая дуга или опасный нагрев.

Основные характеристики электродвигателей Ex de :

  • Коробка выводов. соединения и все электрические кабели. должны быть надежно закреплены (возможность сдвига отдельных частей не допускается).
  • Специальный клеммный блок против электрической дуги и искр, с увеличенным расстоянием между выводами (клеммный блок повышенной безопасности)
  • Двойное заземление - одно на нижней части корпуса, второе на крышке коробки выводов.

Применение:
Такое-же. как и для Ex d - моторов.



5.3 Ex e - вид взрывозащиты "повышенная безопасность"

В нормальных рабочих условиях электрооборудование не является источником электрических искр, дуг или опасных нагревов поверности, способных вызвать воспламенение взрывоопасной атмосферы, для которой оборудование и было спроектировано. Электродвигатели данного исполнения похожи на обычные, но имеют некоторые особенности перечисленные ниже:

  • Превышение температуры допускается до величины, на 10 °C меньшей чем установлено для данного класса изоляции.
  • Соответствие нормам "время tE" ( максимальное время, за которое защитная аппаратура обязана отключить данное оборудование при срабатывании).
  • Коробка выводов, соединения и все электрические кабели должны быть надежно закреплены (возможность сдвига отдельных частей не допускается).
  • Обязательное внешнее заземление на корпусе.
  • Болт заземления на корпусе должн быть соединен с клеммой заземления коробки выводов.
  • Обязательный внешний навес (кожух) при вертикальном монтаже против капель воды.
  • Уменьшенная для своего размера мощность двигателя.
  • Специальная усиленная двойная изоляция для размеров 63 - 2009
  • Специальный состав изоляции для размера 225 S/M и выше.
  • Специальный клеммный блок против электрической дуги и искр с увеличенным расстоянием между выводами (клеммный блок повышенной безопасности).
  • Сливные отверстия в подшипниковых щитах


5.3.1 Время tE

Время tE это такое время, за которое температура обмоток электродвигателя при пуске достигает установленного предела температуры. При этом начальной температурой считается температура, достигнутая при нормальных рабочих условиях и максимальном значении температуры окружающей среды. Устройства защиты должны быть спроектированы таким образом, чтобы обеспечить безопасность системы при любых условиях. Защита должна обеспечивать гарантированное отключение как при перегрузке, так и при заклинивании ротора. Таким образом, значение времени tE должно быть таковым, что двигатель при неподвижном роторе должен быть отключен защитным устройством (в зависимости от величины тока) до истечения этого времени tE.

Время te

На графике отрезок ОА представляет максимальную температуру окружающей среды, а ОВ - это температура, достигнутая при нормальных условиях работы.

При возникновении аварийной ситуации с последующим заклиниванием ротора начинается перегрев обмоток как показано на участке 2. Температура двигателя быстро растет на отрезке ОС, значение которого должно быть меньше температурного класса Т. Таким образом, необходимо, чтобы время срабатывания защиты было в пределах значения времени tE.

Применение:
Окружающая среда, в которой при нормальных рабочих условиях возможно возникновение взрывоопасной смеси в количестве, достаточном для взрыва.
Окружающая среда, относящаяся к Зоне1 и 2, группы IIA, IIB и IIC. Наиболее распространенными газами из этой категории являются: ацетон, аммиак, бензол, бутан, бутанол, этан, этанол, ацетат-этил,газолин, гептан, гексан, природный газ, метанол, лигроин, пропан, пропанол, толуол, растворители, циклопропан, ацетилен, пропилен-оксид и газы, содержащие более 30% водорода.



5.4 Тип Ex n - Искробезопасные электродвигатели

Этот тип защиты применяется к электрооборудованию, которое не вызывает воспламенения взрывоопасной смеси в нормальном режиме работы.

Данные электродвигатели по конструкции похожи на обычные двигатели закрытого исполнения и имеют ряд отличий :

  • Коробка выводов, соединения и все электрические кабели, должны быть надежно закреплены (возможность сдвига отдельных частей не допускается).
  • Специальный клеммный блок против электрической дуги и искр, с увеличенным расстоянием между выводами (клеммный блок повышенной безопасности).

Применение:
Окружающая среда, в которой при нормальных рабочих условиях возникновение взрывоопасной смеси маловероятно, а возможное присутствие такой смеси длится непродолжительное время.
Окружающая среда, относящаяся к Зоне2, группы IIA, IIB и IIC. Наиболее распространенными газами из этой категории являются:
ацетон, аммиак, бензол, бутан, бутанол, бутиловый спирт, этан, этанол, ацетат-этил, газолин, гептан, гексан, природный газ, метанол, лигроин, пропан, пропанол, толуол, эсфирен
растворители: циклопропан, диэтилэфир, окись углерода, ацетилен, водород, пропилен-оксид и газы, содержащие более 30% водорода.



5.5 Электродвигатели в чугунном корпусе для Зоны 21

Данные двигатели спроектированы с целью не допустить появления электрических дуг и искр или чрезмерноговнешнего нагрева, способных вызвать воспламенение пыли (облака или слоя). Двигатели WEG для Зоны 21- этостандартные моторы со специальной защитой против попадания пыли внутрь.

Основные характеристики электродвигателей в чугунном корпусе для Зоны 21:

  • Степень защиты: IP6X
  • Класс температуры: Зона 21: Максимальная гарантированная температура внешней поверхности 125°С - ограничениепо присутствию облаков пыли (для материалов с температурой воспламенения выше 125°С ) и присутствию слоев пыли (до 5 мм).

Применение:
Данные электродвигатели спроектированы для работы в условиях присутствия огнеопаснойпыли или взрывоопасной смеси пыли с воздухом. Основное применение включает сахарные и пивоваренные заводы,цементные, текстильные и фармацевтические производства, химические и сельскохозяйственные производства.



6 ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ


Тип защиты Ex d Ex de Ex e Ex n Чугуный корпус для Зоны 21
Обозначение Взрыво-
непроницаемая оболочка
Взрыво-
защищенный с коробкой выводов повышенной безопасности
Повышенная безопасность Искро-
безопасные
Защита против пыли
Назначение Взрыв внутри без дальнейшего распространения наружу Нераспростра-
нение взрыва во внешнюю среду, особая конструкция коробки выводов
Гарантирован-
ное отсутствие электрической дуги, искр или перегрева поверхности при нормальном режиме работы или при пуске
Гарантирован-
ное отсутствие электрической дуги, искр или перегрева поверхности при нормальном режиме работы
Отсутствие электрической дуги, искр или перегрева поверхности, которые могут вызвать воспламенение пыли
Время tE Не применяется Не применяется Применяется Не применяется Не применяется
Конструкция Прочный корпус Прочный корпус, особая конструкция коробки выводов Как у стандартного двиателя, с коробкой выводов специальной конструкции Как у стандартного двиателя, с коробкой выводов специальной конструкции Как у стандартного двиателя, со степенью защиты IP66
Отношение мощность/размер Стандартное Стандартное Сниженное Стандартное Стандартное
Коробка выводов Взрыво-
защищенная
Взрыво-
защищенная, повышенной безопасности
Взрыво-
защищенная, повышенной безопасности
Повышенной безопасности -


7 ОБОЗНАЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ WEG


Обозначение двигателей WEG
  голосов 51  голосовать Каталог WEG
07.12.2010

Вверх страницы Наверх


Популярные страницы
Для отображения блока требуется установить Flash Player




ПОИСК