6 Выбор электрооборудования для применения во взрывоопасных зонах
6.1 Общие требования
Электрооборудование, особенно с частями, искрящими при нормальной работе, рекомендуется выносить за пределы взрывоопасных зон, если это не вызывает особых затруднений при эксплуатации и не сопряжено с неоправданными затратами.
Выбор такого электрооборудования производится на основании общих требований ПУЭ. При этом следует учитывать ряд дополнительных требований.
Так, для привода механизмов, установленных во взрывоопасных зонах классов B-I, B-Ia, B-II, допускается применение электродвигателей без средств взрывозащиты при следующих условиях:
а) электродвигатели должны устанавливаться вне взрывоопасных зон. Помещение, в котором устанавливаются электродвигатели, должно отделяться от взрывоопасной зоны несгораемой стеной без проемов и несгораемым перекрытием с пределом огнестойкости не менее 0,75 ч., иметь эвакуационный выход и быть обеспеченным вентиляцией с пятикратным обменом воздуха в час;
б) привод механизма должен осуществляться при помощи вала, пропущенного через стену, с устройством в ней сальникового уплотнения.
В помещениях с взрывоопасными зонами любого класса допускается выполнять освещение светильниками общего назначения (без средств взрывозащиты) одним из следующих способов:
а) через специально устроенные в стене ниши с двойным остеклением и вентиляцией ниш с естественным побуждением наружным воздухом;
б) через фонари специального типа со светильниками, установленными в потолке с двойным остекленением и вентиляцией фонарей с естественным побуждением наружным воздухом;
в) в застекленных коробах, продуваемых под избыточным давлением чистым воздухом;
г) с помощью осветительных устройств с щелевыми световодами (например типа КОУ).
Исходными данными для выбора электрооборудования является:
1) класс и размер взрывоопасной зоны;
2) категория взрывоопасной смеси;
3) температура самовоспламенения взрывоопасной смеси, для тлеющих пылей – температура тления (для нетлеющих пылей – температура самовоспламенения);
4) данные о факторах внешних воздействий: климатические, механические, химические и т.п.;
5) особые условия монтажа и (или) эксплуатации.
В конечном итоге выбор взрывозащищенного электрооборудования по условиям 1..3 включает в себя два этапа:
- выбор исполнения по взрывозащите;
- выбор маркировки электрооборудования на соответствие взрывоопасной смеси.
Рассмотрим подробнее выбор электрооборудования по указанным выше факторам.
Климатическое исполнение и категория размещения, указанные в маркировке (или в эксплуатационной документации), должна соответствовать климатическим факторам внешней среды согласно ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70 (таблица 6.0).
В наружных установках должно применяться оборудование категории размещения 1 или 2; в последнем случае оно должно устанавливаться под навесом, защищающем его от прямого воздействия солнечной радиации и атмосферных осадков.
Для эксплуатации в закрытых помещениях – категории 3 и 4; в последнем случае с искусственно регулируемыми климатическими условиями.
По климатическому исполнению электрооборудование выбирается для макроклиматических районов (см. таблицу 6.0).
Таблица 6.0 – Исполнение изделий для различных климатических и размещение (категория изделий) (для изделий, предназначенных для эксплуатации в районах, кроме морского климата)
А. Климатическое исполнение по ГОСТ 15543-70 | ||
Буквенное обозначение | Исполнение для макроклиматических районов | |
Русские | Латинские | |
У | N | С умеренным климатом |
УХЛ | NF | С умеренным и холодным климатом |
ТВ | TH | С влажным тропическим климатом |
ТС | TA | С сухим тропическим климатом |
Т | T | Тропическое как с сухим, так и влажным климатом |
О | U | Общеклиматическое исполнение на суше, кроме с очень холодным климатом. |
В. Места размещения при эксплуатации (категория изделия) | ||
Обозначение | Место размещения в эксплуатации | |
1. | На открытом воздухе (прямое солнечное излучение, атмосферные осадки). | |
2. | Под навесом; в помещениях, где колебания температуры и влажности воздуха несущественно отличаются от колебаний на открытом воздухе; в оболочке комплектного изделия категории 1 (отсутствие прямого солнечного излучения и атмосферных осадков). | |
3. | В закрытых помещениях (объемах) без искусственно регулируемых климатических условий (существенное уменьшение воздействия солнечной радиации, ветра, атмосферных осадков, песка, пыли; отсутствие росы). | |
4. | В помещениях (объемах) с искусственно регулируемыми климатическими условиями (отсутствие воздействий прямого солнечного излучения, ветра, атмосферных осадков, песка, пыли, наружного воздуха; отсутствие или уменьшение воздействия рассеянного солнечного излучения, конденсации влаги). | |
5. | В помещениях (объемах) с повышенной влажностью (длительное наличие воды или частая конденсация влаги на стенах и потолке). |
Примечания к таблице 6.0.:
1) Если основным назначением изделия является эксплуатация в районе с холодным климатом и экономически нецелесообразно его использование вне пределов этого района, вместо УХЛ рекомендуется обозначение ХЛ (F).
2) ГОСТ 15543-70 конкретизирует ГОСТ 15150-69 применительно к электротехническим изделиям.
3) Сочетание климатического исполнения и категории размещения называют видом климатического исполнения: УХЛ1, У3 и т.д.
Импортное взрывозащищенное электрооборудование следует применять в пределах температур окружающей среды, которые указаны в его маркировке или эксплуатационной документации. Если такие указания отсутствуют, то это электрооборудование должно применяться только для окружающей среды с температурным диапазоном от –20°С до +40°С.
Степень защиты оболочки электрооборудования от воздействия окружающей среды должно соответствовать требованиям ПУЭ для конкретной установки. Допускается применение электрооборудования с более высокой степенью защиты оболочки. Краткое описание степеней защиты оболочек по ГОСТ 14254-80* приведено в таблице 6.1.
Таблица 6.1 - Степени защиты оболочек электрооборудования по ГОСТ14254-80*.
Степень защиты персонала от соприкосновения с токоведущими и вращающимися частями и попадания твёрдых тел внутрь оболочки (первая цифра) | Степень защиты от проникновения воды внутрь оболочки (вторая цифра) | ||
1 | 2 | 3 | 4 |
0 | Защита отсутствует | 0 | Защита отсутствует |
1 | Защита от твёрдых тел размером более 50 мм | 1 | Защита от капель воды, вертикально падающих |
2 | Защита от проникновение твёрдых тел размером более 12 мм | 2 | Защита от капель воды, при наклоне оболочки до 15о |
3 | Защита от твёрдых тел размером более 2,5 мм | 3 | Защита от дождя |
4 | Защита от проникновения твёрдых тел размером более 1 мм | 4 | Защита от брызг |
5 | Защита от пыли (проникающая пыль не нарушает работу изделия) | 5 | Защита от водяных струй |
6 | Защита от волн воды | ||
6 | Пыленепроницаемое (проникновение пыли предотвращено полностью) | 7 | Защита при погружении в воду (на определённое время) |
8 | Защита при длительном погружении в воду |
Примечание. Если для изделия указывается степень защиты одной цифрой, то пропущенная цифра заменяется буквой Х, например, IP3Х.
Факторы внешнего механического воздействия на электротехнические изделия определены ГОСТ 17516-72.
По устойчивости к механическим воздействиям взрывозащищенное электрооборудование может иметь высокую или нормальную степень механической прочности. Электрооборудование, имеющее нормальную степень механической прочности, маркируется знаком “X” и при его монтаже должны быть выполнены требования по защите от механических воздействий согласно эксплуатационной документации.
При эксплуатации переносного электрооборудования, в большей степени подверженного механическим воздействиям, должны быть предусмотрены систематические осмотры. Светопропускающие элементы переносных светильников должны быть защищены от механических воздействий защитной сеткой (решеткой).
Взрывозащищенные светильники, конструкция которых предусматривает исполнение как с защитной сеткой, так и без сетки, могут применяться без защитной сетки в местах, где механические повреждения при эксплуатации исключаются.
Электрооборудование, применяемое в химически активных средах, должно иметь соответствующее исполнение или быть выбрано с учетом воздействия конкретной среды. Электрооборудование должно быть защищено от непосредственного попадания на его оболочку обращающихся в технологическом процессе ГЖ и ЛВЖ.
Требования в части стойкости электротехнических изделий к воздействию специальных сред определены ГОСТ 24682-81.
Под специальными средами понимают среды (неорганические и органические соединения, масла, смазки, растворители, топлива, рабочие растворы и т.д.), внешние по отношению к изделию, которые вызывают или могут вызвать ограничение или потерю работоспособности в процессе эксплуатации или хранения. Вид специальных сред, входящих в конкретную группу, приведен в обязательном приложении к данному стандарту.
Специальные среды классифицируются на семь групп:
1. – масла, смазки на основе нефтепродуктов и синтетические;
2. – топлива на основе нефтепродуктов;
3. – органические растворители;
4. – среды заполнения и контрольные среды;
5. – агрессивные среды;
6. – рабочие растворы;
7. – специальные охлаждающие жидкости.
Если в маркировке взрывозащищенного электрооборудования имеется знак “X” и (или) в документации указанны особые условия монтажа и (или) эксплуатации, они должны выполняться в обязательном порядке. Особое внимание на возможное наличие этих условий необходимо обратить при применении электрооборудования в оболочках из пластмасс, т.к. оболочки, изготовленные из материалов с поверхностным сопротивлением более 10-9 Ом и имеющие размеры большие, чем приведенные в таблице 6.2 способны в значительной степени накапливать электростатические заряды, разряды которых могут воспламенить взрывоопасную окружающую среду.
Таблица 6.2
Категория взрывоопасной смеси | Максимальная поверхность оболочки; см2 | |
при нормальных условиях окружающей внешней среды с кратковременным появлением взрывоопасной смеси | при нормальных условиях окружающей внешней среды с длительным наличием взрывоопасной смеси | |
Все категории | 64 | 16 |