Взрывонепроницаемое исполнение
Взрывонепроницаемое исполнение является наиболее надежным исполнением взрывозащищенного электрооборудования. Электрооборудование во взрывонепроницаемом исполнении на сегодняшний день самое распространенное во взрывоопасных производствах.
Взрывонепроницаемость электрооборудования основана на принципе охлаждения продуктов взрыва и ограничении пламени при помощи зазоров до такой температуры, при которой исключается воспламенение взрывоопасной смеси, находящейся вне оболочки оборудования. Это возможно при условии, что сопряжения отдельных частей оболочки, заполненной взрывоопасной смесью и внутри которой находится источник воспламенения (электрическая искра, нагретое тело, пламя), имеют зазоры определенных размеров. Из-за того, что в основу обеспечения взрывонепроницаемости оболочек электрооборудования положен принцип теплоотдачи в стенки фланцев, большим уровнем безопасности обладает оболочка с соединениями, имеющими меньшие зазоры при сравнительно большой их длине. При одном и том же зазоре более надежно соединение, имеющее более сложный профиль (лабиринт) пути выхода продуктов взрыва из оболочки наружу.
Кроме того, оболочка взрывонепроницаемого электрооборудования должна обладать высокой взрывоустойчивостью, т.е. в результате повышения давления при взрыве она не должна иметь остаточную деформацию, приводящую к нарушению ее взрывозащитных свойств (вот почему на чертежах взрывозащиты обязательно указывать не только геометрические размеры, но и материал сопрягающихся деталей). На величину давления при взрыве внутри оболочки влияют объем и форма оболочки, местоположение, состав и концентрация взрывоопасной смеси, а также величина удельного сечения отверстий в оболочке. Под удельным сечением отверстий принято считать суммарную площадь зазоров или сквозных отверстий, отнесенную к единице объема оболочки.
Сопряжения между отдельными частями оболочки могут быть плоские, лабиринтные, резьбовые, цилиндрические, конические или комбинации из этих соединений. Таким образом, взрывонепроницаемая щель характеризуется конфигурацией, параметрами взрывозащиты: шириной (зазором) и длиной щели и шероховатостью взрывозащищенных поверхностей.
Взрывозащитные поверхности – поверхности которые образуют взрывонепроницаемую щель.
Ширина взрывонепроницаемой щели – наибольшее расстояние между плоскими или цилиндрическими взрывозащитными поверхностями частей оболочки, образующими взрывонепроницаемую щель, при нормальных условиях, или, во втором варианте, при максимальном эксцентрическом их расположении.
Длина взрывонепроницаемой щели– кратчайший путь по взрывозащитной поверхности из оболочки в окружающую среду. Если во взрывонепроницаемом соединении применена прокладка, утопленная в канавку, то ширина канавки при подсчете полной длины щели не учитывается.
Взрывонепроницаемость оболочек в значительной мере зависит от характера поджигания ВЗОС.
Различают два источника поджигания: маломощный – результат нормального искрения элементов в условиях работы, нагретое тело, пламя или электрическая искра без образования раскаленных частиц; дугообразование в результате короткого замыкания силовых цепей, обрыва одной фазы, замыкания на землю. Более жесткие требования обусловлены учетом второго источника поджигания (ПУЭ, ПИВРЭ), хотя ряд зарубежных стран в своих стандартах учитывает действие первого источника поджигания.
|
|
|
|
|
|
Исполнение повышенной надежности
В большинстве стран мира в исполнении повышенной надежности против взрыва разрабатываются только те части, узлы или электрооборудование в целом, которые не имеют нормально искрящих элементов и не подвержены опасному нагреву. К ним относятся обмотки электрических машин и трансформаторов, катушки аппаратов и приборов, коробки и вводные устройства с контактными зажимами, светильники и т.п.
Искрящиеся же части или узлы, подверженные в условиях работы опасному и незащищенному, неконтролируемому нагреву выполняются с другим видом взрывозащиты, например, взрывонепроницаемым, маслонаполненным и др.
Кроме рассмотренного выше использования улучшенных материалов и других конструктивных решений в данном виде взрывозащиты вводится контроль (оценка) характеристик состояния электрооборудования:
Предельная температура Тп – максимально допустимая температура для оборудования и его отдельных частей. Она определяется температурой воспламенения взрывоопасной среды и тепловой устойчивостью использованных материалов. Меньшее значение принимается за предельную температуру.
Пусковой ток Ia – самое высокое действующее значение тока, который протекает в статорной обмотке заторможенного двигателя с к.з. ротором или в электромагните переменного тока с притянутым якорем после прекращения переходных процессов при
питании оборудования номинальным напряжением и номинальной частоте. Характерной величиной является также отношение пускового тока Ia к номинальному Iн, т.е. Ia / Iн.
Время te – время, в течении которого обмотки при протекании по ним пускового тока Ia нагреваются от температуры установившегося режима до предельной температуры при номинальной температуре окружающей среды. За номинальную температуру окружающей среды принимается в расчетах и испытаниях 40°С.
Предельный тепловой ток Iтеп– действующее значение тока, который за время своего действия в течении 1c нагревает проводники до предельной температуры.
Предельный динамический ток Iдин. – амплитудное значение такого тока, динамическое действие которого электрооборудование может выдержать без разрушения.
При проектировании и изготовлении электрооборудования с повышенной надежностью против взрыва, как указывалось, применяется комплекс конструктивных мер, а также защитные устройства, делающие маловероятным появление опасных искр и нагревов.
Особые требования предъявляются стандартами к светильникам в исполнении “е”. Нередко требуется, чтобы контакты в патронах для ламп имели взрывонепроницаемое исполнение, т.к. не исключена возможность смены ламп под напряжением. Все светильники снабжаются предупреждающей надписью, чтобы смена ламп производилась только после снятия напряжения.
Особые требования предъявляются также к допустимой температуре нагрева поверхности лампы и колпака светильника, а также к его механической прочности. Сюда следует отнести и требования пыленепроницаемости, например, вводных коробок электродвигателей.
Повышенная надежность электрооборудования оценивается результатами контрольной проверки качества изготовления и испытаний по указанным выше характеристикам. Кроме того, большое значение имеет правильное устройство (расчет, выбор, наладка) электрических и тепловых защит силового электрооборудования, в частности, электродвигателей.
|
|
|
|
|
|
Маслонаполненное исполнение
В этом исполнении основным средством защиты является масло или другой жидкий диэлектрик, в который погружены нормально искрящие и неискрящие части электрооборудования, находящиеся под напряжением.
Основным параметром взрывозащиты, кроме естественно регламентированных требований к маслу, является минимально допустимый уровень масла над нормально искрящими элементами и неискрящими неизолированными токоведущими частями. В тех странах, где допускается такой вид взрывозащиты для передвижных установок, регламентируется надежная защита от расплескивания масла.
Кроме того, стандартами регламентируется максимально допустимая температура верхнего слоя масла, которая не должна превышать 80-100 С. Уровень масла принимается таким, чтобы возникающие искры электрической дуги не достигали поверхности масла, а образовавшиеся при этом от разложения масла газы интенсивно охлаждались, исключая таким образом воспламенения окружающей взрывоопасной среды.
Взрывозащита электрооборудования с масляным заполнением оценивается результатами испытаний по определению допустимых нагрузок по току и минимального уровня защитного слоя масла. Кроме того, как правило, определяется эффективность действия различных защитных устройств.
Кварценаполненное исполнение
Заполнение оболочки взрывозащищенного электрооборудования кварцевым песком определенного зернового состава выполняется таким образом, что аварийная электрическая дуга, возникшая внутри оболочки, не может вызвать воспламенения наружной взрывоопасной среды ни от пламени дуги, ни от чрезмерного нагрева стенок оболочки.
Электрооборудование с данным видом взрывозащиты не имеет подвижных или нормально искрящих контактов (трансформаторы, резисторы). Параметры взрывозащиты выбираются из условия возможного дугового короткого замыкания на токоведущих частях.
Надежность взрывозащиты обеспечивается регламентированным слоем (толщиной) кварцевого заполнения, включая резервный слой, над электрическими частями электрооборудования. При этом регламентируются физико-химические и механические свойства кварцевого песка, а также его диэлектрические характеристики.
Если необходимо обеспечить оперативное переключение в схеме внутренних соединений, то, предназначенные для этого зажимы заключаются в оболочку с другим видом взрывозащиты, т.к. любое удаление заполнителя не допускается.
Оценка взрывозащищенности электрооборудования с кварцевым заполнением проводится на основании результатов проверки правильности изготовления в соответствии с требованиями стандарта, а также тепловых испытаний.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 429; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!