Porovnanie konštrukcie: Nehorľavá Ex d vs. Ex e Zvýšená bezpečnosť pri konštrukcii elektromotora s ochranou proti výbuchu

Logika mechanickej ochrany pre nebezpečné prostredia zóny 1

* Vnútorný obal proti výbuchu (Ex d): Primárny inžiniersky princíp Ex d elektromotor odolný proti výbuchu je koncept „nehorľavý“. V tejto architektúre je kryt motora navrhnutý tak, aby odolal vnútornému výbuchu výbušnej zmesi bez poškodenia. The Bezpečnostné normy motora Ex d vs Ex e sa líšia tým, že Ex d umožňuje vnútorné zapálenie, ale bráni prenosu plameňa do vonkajšej atmosféry presne opracovanými dráhami plameňa. The pevnosť v ťahu rámov motorov odolných voči výbuchu vyrobené z liatiny alebo tvárnej liatiny je rozhodujúce, aby odolalo hydrostatickému tlaku generovanému počas vnútorného výbuchu. * Metodika prevencie vznietenia (Pr e): Na rozdiel od nehorľavých modelov, an elektromotor odolný proti výbuchu použitie "Zvýšenej bezpečnosti" (Pr e) sa zameriava na zabránenie vzniku akýchkoľvek iskier, oblúkov alebo horúcich povrchov. The konštrukčné požiadavky na motory so zvýšenou bezpečnosťou Ex e nariadiť zvýšenú izoláciu a prísne definované povrchové a voľné vzdialenosti pre motory Ex e . Vylúčením možnosti zdroja vznietenia za normálnych aj špecifikovaných abnormálnych podmienok odstraňuje potrebu tlakovo odolného puzdra pre veľké zaťaženie. * Zónová vhodnosť a zoskupenie plynov: Oba typy ochrany sú určené pre zónu 1, ale výber medzi Ex d a Ex e pre zónu 1 závisí od konkrétnych prítomných skupín plynov. Napríklad prostredia skupiny IIC (vodík/acetylén) si často vyžadujú robustnú izoláciu Ex d elektromotor odolný proti výbuchu , zatiaľ čo prostredia skupiny IIB môžu umožniť nižšiu hmotnosť a zjednodušenú údržbu variantov Ex e.

Tepelná klasifikácia a metalurgická integrita

* Kontrola povrchovej teploty (T1-T6): The Teplotná trieda T6 pre motory odolné voči výbuchu je najprísnejšie hodnotenie, ktoré obmedzuje maximálnu povrchovú teplotu na 85 Celzia. Ako určiť teplotné hodnoty pre motory Ex d zahŕňa testovanie pri špičkovom zaťažení a podmienkach zastavenia, aby sa zaistilo teplota samovznietenia nebezpečných plynov v okolí nie je nikdy dosiahnuté. To si vyžaduje vysokoúčinné elektromagnetické konštrukcie, aby sa minimalizovali straty medi a železa, ktoré prispievajú k teplu. * Izolačný systém a dielektrická spoľahlivosť: Udržiavanie Izolácia triedy F v motoroch odolných voči výbuchu sú štandardné, ale zvyčajne sa prevádzkujú pri náraste teploty triedy B (80 K), aby sa zabezpečila bezpečnostná rezerva. The dielektrické vlastnosti vinutia motora Ex e sú ďalej chránené pomocou vákuovej tlakovej impregnácie (VPI), ktorá zaisťuje výplň živice bez dutín, zabránenie elektrickému sledovaniu v motoroch so zvýšenou bezpečnosťou aj vo vlhkom alebo korozívnom prostredí. * Mechanické tolerancie a medzery v dráhe plameňa: Integrita Ex d elektromotor odolný proti výbuchu spolieha na špecifikácie medzery plameňa pre motory Ex d . Tieto medzery musia byť špeciálne opracované Ra povrchová úprava aby sa zabezpečilo, že pri úniku horúcich plynov cez spoj sa ochladia pod teplotu vznietenia vonkajšieho prostredia.

Prevádzková údržba a environmentálne tesnenie

* Ochrana proti vniknutiu a odolnosť proti korózii: Na zabezpečenie dlhodobej spoľahlivosti v offshore alebo chemických závodoch, an elektromotor odolný proti výbuchu musí spĺňať Krytie IP66 pre motory v nebezpečnom prostredí . Táto úroveň tesnenia zabraňuje prenikaniu vlhkosti a vodivého prachu, čo je kritický faktor zabránenie vnútorným skratom v motoroch Ex e kde sú úzke vôle. * Povinná kontrola a certifikácia: Certifikácia ATEX vs IECEx pre motory odolné voči výbuchu vyžaduje prísne dodržiavanie povinné kontrolné protokoly pre Ex motory . Inžinieri musia overiť mechanická integrita komponentov odolných voči výbuchu vrátane stavu nehorľavých spojov a tesnosti káblových vstupov. Akákoľvek zmena alebo nesprávny uťahovací moment skrutiek na Ex d elektromotor odolný proti výbuchu môže zrušiť jeho bezpečnostné hodnotenie. * Životnosť ložísk a riadenie mazania: Vysoký výkon elektromotor odolný proti výbuchu jednotky využívajú Snímače PT100 v motoroch odolných voči výbuchu na monitorovanie teplôt ložísk v reálnom čase. Toto prediktívna údržba pre Ex motory zabezpečuje, že trenie ložísk nevedie k porušeniu teplotnej triedy alebo mechanickému zadretiu vo vysoko rizikových oblastiach zóny 1.

Technické často kladené otázky

1. Môže sa použiť motor Ex e pre skupinu plynov IIC (vodík)? Áno, za predpokladu elektromotor odolný proti výbuchu bol špeciálne testovaný a certifikovaný pre IIC. Avšak, konštrukčné požiadavky na motory so zvýšenou bezpečnosťou Ex e sa stávajú výrazne zložitejšími pre IIC v porovnaní s IIB alebo IIA.
2. Čo sa stane, ak medzera dráhy plameňa prekročí špecifikáciu? Ak špecifikácie medzery plameňa pre motory Ex d sú prekročené v dôsledku korózie alebo opotrebovania, motor už nie je bezpečný. Vnútorným výbuchom by mohol „uniknúť“ plameň dostatočne horúci na to, aby zapálil okolitú atmosféru, čo by viedlo ku katastrofickej udalosti.
3. Prečo je teplotná trieda T6 najťažšie dosiahnuteľná? The Teplotná trieda T6 pre motory odolné voči výbuchu vyžaduje, aby povrchová teplota zostala pod 85 stupňov Celzia. Pre vysoký výkon elektromotor odolný proti výbuchu jednotky si to vyžaduje extrémne nízke vnútorné straty a vynikajúce chladiace systémy (napr. IC411 alebo IC416).
4. Je potrebné pre tieto motory použiť špeciálne káblové priechodky? Absolútne. An elektromotor odolný proti výbuchu musia byť vybavené Káblové priechodky s certifikáciou ATEX/IECEx ktoré zodpovedajú typu ochrany (Ex d alebo Ex e), aby sa zachovala celková Krytie IP66 pre motory v nebezpečnom prostredí .
5. Ako pomáha VPI pri motoroch so zvýšenou bezpečnosťou? VPI (Vacuum Pressure Impregnation) je životne dôležitá pre zabránenie elektrickému sledovaniu v motoroch so zvýšenou bezpečnosťou . Zabezpečuje, že všetky dutiny vinutia sú vyplnené živicou, ktorá zvyšuje dielektrickú pevnosť a zabraňuje vlhkosti vo vytváraní vodivých ciest medzi závitmi.

Technické referencie

• IEC 60034-1: Točivé elektrické stroje - Časť 1: Menovitý výkon a výkon.
• IEC 60034-5: Stupne ochrany poskytované integrálnou konštrukciou točivých elektrických strojov (kód IP).
• IEC 60079-0/1/7: Výbušné prostredia – všeobecné požiadavky na zariadenia, ohňovzdorné kryty „d“ a zvýšená bezpečnosť „e“.