Опасность взрыва, причиной которого могут явиться искрообразования или нагрев отдельных частей установки выше допустимых пределов, требует от электросетей и электрооборудования высокой надежности.
Для электропроводок, прокладываемых в стальных трубах, применяют только обыкновенные водогазопроводные трубы по ГОСТ 3262-62; применение тонкостенных стальных и пластмассовых труб во взрывоопасных установках запрещено. Соединение стальных труб выполняют муфтами на резьбе с уплотнением паклей на сурике, разведенном на олифе. Соединения и крепления труб на сварке не допускаются.
Для герметичности трубопроводов и разделения их при переходах из одного помещения в другое устанавливают разделительные уплотнения в виде специальных фитингов, заливаемых уплотнительным составом марки УС-65. Применение битумных и кабельных масс для заполнения разделительных уплотнений запрещается.
В помещениях класса В-Iб и установках класса В-Iг разделительные уплотнения не требуются.
Для соединения и ответвления трубных электропроводок в помещениях классов В-I, В-Ia, и В-II применяют литые чугунные фитинги серии Ф, а в помещениях остальных классов и на наружных установках — пыленепроницаемые коробки серии У-500. Для открытых кабельных прокладок допускается применение специальных пластмассовых коробок типа У-409 из негорючей пластмассы с патрубками на резьбе и уплотнениями.
Область применения фитингов и коробок приведена в табл. 3-6, а общий вид их показан на рис. 3-44.
Во взрывоопасных помещениях классов В-I и В-Iа применение электрических проводов и кабелей с алюминиевыми жилами для прокладки в стальных трубах не допускается.
Таблица 3-6
Класс помещения или установки | Исполнение по ПУЭ | Рекомендуемое исполнение | |
фитингов и коробок ответвительных и соединительных | коробок с наборными зажимами | ||
В-I | Взрывонепроницаемое | Фитинги серии Ф в исполнении Вк3Г | Не допускается |
В-Iа | Любое взрывозащищенное | То же, но допускается в исполнении ВЗГ | Применение не рекомендуется. Допускается взрывонепроницаемое |
В-Iб | Пыленепроницаемое | Коробки серии У-500 и пластмассовые серии У-409 | Закрытое или уплотненное |
В-Iг | Взрывонепроницаемое | Фитинги серии Ф с уплотнением крышки и коробки серии У-500 | Пыленепроницаемое |
В-II | Взрывонепроницаемое | Фитинги серии Ф в исполнении Вк3Г | Не допускается |
В-IIа | Пыленепроницаемое | Коробки серии У-500 | Пыленепроницаемое |
Примечания: 1. Вк3Г обозначает взрывонепроницаемое исполнение с учетом короткого замыкания в оболочке для категории 3 и группы Т3 взрывоопасных смесей.
2. ВНИИВЭ разрешено применение во взрывоопасных помещениях класса В-Ia со всеми средами до 4Т5 включительно взрывонепроницаемых фитингов только с маркировкой Вк3Г, в исполнении повышенной надежности против взрыва. При этом между крышкой и корпусом фитинга должна быть предусмотрена резиновая прокладка, обеспечивающая их пыленепроницаемость.
В помещениях и установках классов В-II, В-IIа, В-Iб и В-Iг разрешается применение проводов и кабелей с алюминиевыми жилами для прокладки в стальных трубах, однако сечения жил должны быть не меньше приведенных в табл. 3-7.
Правила устанавливают предельные расстояния мест крепления открытых электропроводок в стальных трубах не далее: 0,8 м от электрических машин и аппаратов; 0,3 м от фитингов и коробок; 1,0 м от кронштейнов со светильниками.
Рис. 3-44. Фитинги и коробки для взрывоопасных помещений.
а — ФП, проходной; б — ФСД, концевой с отверстием на конце; в — ФТ, тройниковый; г — ФПБ, проходной с ответвлением в дне; д — ФКР, крестовидный; е — ФПЗ, проходной уплотнительный; ж — ФУСМ, универсальная соединительная муфта, з — серия Ф для труб; и — серия ФТ для кабелей; к — коробка типа У-409.
Таблица 3-7
Трубопроводы после монтажам проводов и кабелей испытывают на плотность соединений избыточным давлением: 2,5 кгс/см2 для помещений класса В-I; 0,5 кгс/см2 для помещений класса B-Ia, В-II и В-IIа. В течение 3 мин давление не должно уменьшаться более чем на 50%.
Заводы Главэлектромонтажа выпускают инвентарное приспособление типа ПИТ-20 для испытания трубопроводов на плотность соединений, работающее от компрессора или автомобильного насоса. В комплект приспособления входит необходимый набор штуцеров, шлангов, ключей и манометров.
В настоящее время допускается открытая прокладка кабелей марок ВБВ и АВБВ во взрывоопасных помещениях и установках всех классов.
Силовые кабели повышенной надежности марок ВБВ и АВБВ имеют: поливинилхлоридную изоляцию жил, поливинилхлоридную внутреннюю оболочку, бронь из двух стальных лент и поверх брони наружную поливинилхлоридную оболочку. Эти кабели можно применять в помещениях всех классов взрывоопасности, причем в помещениях классов В-I и В-Ia только с медными жилами марки ВБВ; в помещениях других классов допускается прокладывать кабели марки АВБВ с алюминиевыми жилами.
Кабели ВБВ и АВБВ прокладывают теми же способами, что и все прочие бронированные кабели, но предпочтительной является прокладка их по сварным и перфорированным лоткам. Кабели прокладывают вплотную друг к другу; защита их от механических повреждений,
независимо от высоты, не требуется за исключением мест, где возможны повреждения кабеля движущимися транспортными средствами.
В наружных установках наличие поливинилхлоридной оболочки требует защитных мер от непосредственного воздействия на кабели ВБВ и АВБВ солнечных лучей. Радиусы изгиба кабелей этих марок должны быть не менее 10 диаметров кабеля.
Устройство соединительных и ответвительных муфт на кабелях во взрывоопасных установках запрещено. Кабели марок ВБВ и АВБВ вводятся в вводные коробки аппаратов и электродвигателей, имеющих на вводах специальные резиновые (или другие эластичные) уплотнительные кольца, которые надевают на наружные оболочки кабелей.
Некоторые аппараты имеют диаметр вводного отверстия меньше наружного диаметра кабелей ВБВ и АВБВ, например посты управления К4-700/2, 700/3, конечные выключатели ВК-700. В таких случаях во вводное устройство аппарата ввертывают двойной переходный ниппель или стандартный сгон и сальник типа У-68; с кабеля снимают наружную поливинилхлоридную оболочку и бронь, а резиновое уплотнительное кольцо сальника надевают на внутреннюю поливинилхлоридную оболочку кабеля. Проводник заземления брони кабеля подключают к болту для заземления снаружи аппарата.
Проходы кабелей через стены или перекрытия в помещениях классов В-I, B-Ia, В-II и В-IIа выполняют через отрезки труб с уплотнением на концах трубным сальником. Сальники устанавливают со стороны взрывоопасного помещения более высокого класса; в помещениях класса В-I сальники ставят по обе стороны прохода. При одновременном проходе до пяти кабелей применяют заделанные в проем стены из кирпичной кладки на цементном растворе стальные плиты с приваренными к ним патрубками и сальниками (рис. 3-45,а), при числе кабелей более пяти — в коробах с песком (рис. 3-45,б) с расстоянием в свету между кабелями не менее 10 мм. Для засыпки коробок применяют сухой песок с фракцией не более 0,7 мм.
По окончании монтажа кабели марок ВБВ и АВБВ испытывают мегомметром на 1000 В на величину сопротивления изоляции жилы кабеля по отношению к другим жилам, соединенным с землей, которое должно быть не менее 4,5 МОм на 1 км кабеля. Если, например, длина испытываемого кабеля составляет 300 м, то нормой сопротивления изоляции является 4,5:0,3=15 МОм.
Рис. 3-45. Устройство проходов кабелей через степы.
а — через стальные плиты с патрубками и сальниками; б — в коробках с песком; 1 — короб; 2 — кабельный лоток; 3 — конструкция кабельная потолочная; 4 — профиль К234; 5 — компенсатор с песком; 6 — сухой песок фракции не более 0,7 мм; 7 — заделка цементным раствором.
Измерения на прочность изоляции производятся мегомметром на 2 500 В в течение 1 мин.
Монтаж электрооборудования.
Во взрывоопасных установках применяют электрооборудование взрывозащищенного исполнения следующих типов.
- Взрывонепроницаемое (В), в котором взрыв, если он произойдет внутри оболочки оборудования, не распространяется во внешнюю взрывоопасную среду. Это объясняется тем, что нагретые взрывом газы, проходя через зазоры между фланцами под напором образовавшегося внутри оболочки повышенного давления от взрыва, охлаждаются до температуры, не вызывающей воспламенения газов внешней среды. Вместе с тем, благодаря выходу газов через зазоры внутри сосуда спадает давление, вызванное взрывом.
Размер требуемой ширины щели зависит от температуры воспламенения взрывоопасной смеси и ее химического состава.
- Повышенной надежности против взрыва (Н), исключающее возможность возникновения искр, электрической дуги и опасных температур.
- Маслонаполненное (М), исключающее возможность соприкосновения нормально искрящих и не искрящих частей между собой и с взрывоопасными смесями благодаря погружению искрящих частей в масло.
- Продуваемое под избыточным давлением (П), в котором внутри оболочки поддерживается избыточное давление, предотвращающее засасывание внутрь оболочки взрывоопасных смесей из окружающей среды.
- Искробезопасное (И), в котором искры, связанные с нормальной работой, не воспламеняют взрывоопасную среду.
- Специальное (С), которое имеет конструкцию отличную по принципу устройства от приведенных выше пяти типов.
Фланцевые зазоры корпусов электрических машин и аппаратов во взрывонепроницаемом исполнении должны иметь расстояние до любой прилегающей поверхности не менее 100 мм. Это требование вызвано тем, что наличие преград для выбега газов взрыва через узкие щели фланцевой защиты не позволяет газу быстро охладиться до безопасной температуры и взрыв может перейти в окружающую среду. Трубопроводы, подходящие к машинам и аппаратам для подключения кабелей или проводов, выполняют конструктивно так, чтобы при замене машин и аппаратов не было надобности в демонтаже труб.
Провода при вводе в коробку взрывонепроницаемого электродвигателя уплотняют резиновыми шайбами заводской поставки в комплекте с двигателями; отверстия в шайбах просверливают на месте при монтаже соответственно диаметру провода (жилы кабеля).
При отсутствии уплотнительной резиновой шайбы во вводном устройстве необходимо устройство заливочного уплотнения с помощью фитинга типа ФПЗ на трубе, подходящей к вводному устройству на расстоянии не далее 120 мм от него.
Взрывонепроницаемые двигатели перед монтажом проверяют внешним осмотром. Производить ревизию с частичной или полной разборкой их на месте монтажа не рекомендуется.
Двигатели имеют тонкую щелевую фланцевую защиту корпусов и вводных устройств для свободного и безопасного выхода газов при взрыве внутри двигателя. Для того чтобы обеспечить при сборке двигателя чистоту и размеры калиброванной щели фланцевой защиты, требуются, помимо 'чистоты рабочего места, специальный инструмент и оснастка.
При внешнем осмотре проверяют отсутствие повреждения оболочки двигателя и крышек подшипников. Затем вручную проворачивают вал электродвигателя и убеждаются в отсутствии заеданий ротора и задевания статора крыльчаткой вентилятора, насаженной на ротор.
У вводного устройства проверяют целостность проходных изоляторов и заменяют поврежденные новыми. Оставление поврежденных изоляторов во вводном устройстве может привести к разрушению вводного устройства и взрыву в окружающей среде.
В объем предусмотренной проверки входит испытание изоляции обмоток двигателя мегомметром на 1 000 В в ненагретом состоянии. Сопротивление изоляции каждой фазы по отношению к двум другим вместе с корпусом должно быть не менее: 0,2 МОм при номинальном напряжении 220 В; 0,4 или 0,7 МОм при номинальном напряжении 380 или 660 В соответственно.
Если сопротивление изоляции ниже нормы, двигатель необходимо просушить.
Если со дня отгрузки двигателя с завода-изготовителя прошло свыше 1 года, то необходимо дополнительно осмотреть подшипники со снятием их крышек и проверить наличие смазки, которая должна заполнять 2/3 объема подшипникового гнезда. Для подшипников следует применять смазку, указанную в заводских инструкциях, или смазку УТБ (ГОСТ 3005-51).
При подключении к двигателям кабелей с бумажной изоляцией рекомендуется во вводных устройствах выполнять сухую разделку кабеля с применением липкой поливинилхлоридной ленты и лаков № 1 и 2 во всех классах взрывоопасных помещений, кроме класса В-1, где заделку кабеля в вводных коробках выполняют уплотнительным составом УС-65.
Если конструкция вводной коробки двигателя не позволяет выполнить сухую разделку кабелей с бумажной изоляцией, то применяют чугунную переходную коробку типа КСВ для кабелей сечением жилы от 35 мм2 и выше. При сечении жилы кабеля 95 мм2 и выше заделку в коробках выполняют с переходом на изолированный провод. Переходную коробку КСВ соединяют с вводной коробкой двигателя отрезком водогазопроводной трубы. Если диаметр трубы не соответствует диаметру резьбы в вводной коробке, применяют переходные футорки.
