книги из ГПНТБ / Блантер С.Г. Электрооборудование для нефтяной промышленности учебник

граничащие с взрывоопасными помещениями, относятся к классам, определяемым по табл. 5.2.

§33. ВИДЫ ИСПОЛНЕНИЯ ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННОГО

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

Электрооборудование, предназначенное для работы в условиях взрывоопасной внешней среды, изготовляется в рассчитанных на эти условия конструктивных исполнениях.

Существует шесть основных видов исполнения взрывозащищенного электрооборудования: взрывонепроницаемое, повышенной на­ дежности против взрыва, маслонаполненное, продуваемое под избы­ точным давлением, искробезопасное, специальное.

Взрывонепроницаемое электрооборудование

Электрооборудование в этом исполнении снабжено оболочками, выдерживающими максимальное давление при взрыве внутри обо­ лочки без ее повреждения и обеспечивающими локализацию пламени внутри оболочки, т. е. внутреннее воспламенение не может распро­ страниться через зазоры и отверстия в окружающую взрывоопасную среду.

Возможность проникновения взрывоопасных смесей внутрь кор­ пуса электрооборудования не исключается, т. е. полная герметич­ ность оболочек не обеспечивается. Но конструкция и размеры за­ зоров в местах сопряжения отдельных частей оболочки таковы, что продукты взрыва внутри оболочки охлаждаются при помощи этих зазоров настолько, что не могут воспламенить внешнюю взры­ воопасную среду, окружающую эту оболочку.

Источником воспламенения взрывоопасной смеси внутри оболочки электрооборудования могут быть искрение контактов при нормаль­ ной работе, искрение и нагрев при перегрузках, коротких замыка­ ниях и других аварийных режимах.

Взрывонепроницаемое исполнение электрооборудования марки­ руется буквой В. Обычно на корпусах электрооборудования в таком исполнении указывается также категория и группа взрывоопасной смеси, для которой это оборудование предназначено.

Например, обозначение В2Т2 относится к взрывонепроницаемому оборудованию, рассчитанному для работы в среде взрывоопасных смесей до 2 категории и группы Т2 включительно (например, бутана).

В СССР изготовляется ряд типов трехфазных асинхронных дви­ гателей во взрывонепроницаемом исполнении.

Взрывонепроницаемые двигатели единой всесоюзной серии ВАО (рис. 5.1) рассчитаны на установку во взрывоопасных помещениях и наружных установках всех классов, они изготовляются на напря­ жение от 127 до 660 В на 600—3000 синхронных об/мин мощностью от 0,27 до 100 кВт. Предусматривается до 1975 г. организовать выпуск короткозамкнутых двигателей ВАО в исполнении В1Т1, В2Т2, ВЗТЗ на напряжения до 660 В мощностью до 320 кВт и на напряжение 6000 В мощностью до 1600 кВт.

Втех же исполнениях (ВІТІ, В2Т2, ВЗТЗ) на напряжения 380

и660 В для синхронных частот вращения от 750 до 3000 об/мин выпускаются короткозамкнутые асинхронные двигатели серии МА36мощностью от 40 до 160 кВт.

Для привода вентилей и задвижек выпускаются двигатели серии АСВ в исполнении ВЗТЗ, рассчитанные на повторно-кратковремен­ ный режим работы, на напряжения 380/220 В, 1500 синхронных об/мин мощностью от 0,18 до 4,5 кВт, закрытой конструкции бе* обдува (рис. 5.2).

Пусковая и пуско-регулирующая аппаратура обычно устанавли­ вается за пределами взрывоопасных помещений. В этих помещениях устанавливают лишь аппараты управления и коммутационные аппа­ раты, механически связанные с технологическим оборудованием: кнопочные посты управления, колонки управления, конечные вы­ ключатели и др.

Эти аппараты во взрывонепроницаемом исполнении содержат корпус и крышку, в соединениях между которыми используется щелевая (при помощи зазора) защита от передачи пламени. Ввод проводов осуществляется через специальную вводную муфту, куда заводится бронированный кабель или провод, проложенный в сталь­ ной трубе.

На рис. 5.3 показан пост управления типа КУВ-3 с тремя кно­ почными элементами, рассчитанный на установку в помещениях, где возможно образование взрывоопасных смесей первой категориигруппы Т1.

Электрооборудование повышенной надежности против взрыва

В этом исполнении электрооборудование должно быть изгото­ влено с такой степенью надежности, при которой не смогли бы воз­ никать искрение или электрическая дуга, а также нагрев до опас­ ных температур там, где эти явления не должны иметь места при нормальной работе. Если в электрооборудовании есть части, которые искрят при нормальной работе, они должны иметь другое взрывозащищенное исполнение.

Применяются прочные материалы для оболочек и опорных кон­ струкций и т. д.

В помещениях классов B - I и В-П, где возможно образование взрывоопасных концентраций смесей паров и смесей газов с окисли­ телями при нормальном технологическом режиме, не допускается применение электрооборудования в исполнении повышенной надеж­ ности против взрыва.

Специальных двигателей такого исполнения наша промышлен­ ность в настоящее время не выпускает. Но асинхронные короткозамкнутые двигатели во взрывонепроницаемых исполнениях В1Т1, В2Т2, ВЗТЗ, не имеющие искрящих частей при нормальной работе, эксплуатируются как двигатели повышенной надежности против взрыва для установок со средами более высокой категории, чем та, для которой они изготовлены как взрывонепроницаемые. При этом их тепловой режим поддерживается в соответствии с требованиями для машин повышенной надежности. Это означает, что нагрузка двигателей должна быть снижена против номинальной, что гаран­ тируется установкой соответствующей тепловой защиты.

В качестве примера коммутационного оборудования в исполне­ нии повышенной надежности против взрыва можно отметить распре­ делительный пункт типа РПВ, имеющий исполнение НЗТЗ (рис. 5.4).

У этого пункта в исполнении повышенной надежности изгото­ влены сборные шины, помещенные в пылевлагонепроницаемую оболочку и имеющие надежные контактные соединения. Остальное оборудование имеет взрывонепроницаемое исполнение ВЗТЗ.

Маслонаполненное электрооборудование

Взрывозащищенное электрооборудование в этом исполнении изготовляется таким образом, что все его искрящие и неискрящие токоведущие части помещены в трансформаторное масло или другую жидкость, свойства которой соответствуют свойствам этого масла. При этом предотвращается соприкосновение между токоведущими частями и контакт их с взрывоопасными средами и исключается воспламенение последних.

Если погружение всех частей машины или аппарата в масло осуществить невозможно, то отдельные части могут быть сделаны в другом взрывозащищенном исполнении.

Неизолированные токоведущие части, присоединительные за­ жимы, детали, где имеется искрение в нормальных условиях, должны быть покрыты маслом настолько, чтобы его минимальный уровень находился на 10 мм выше этих элементов, причем темпера­ тура верхнего слоя масла не должна быть выше 100° С.

Кроме того, к маслонаполненным коммутационным аппаратам предъявляются также требования, чтобы они выдерживали в тече­ ние 0,25 с допустимый для них ток короткого замыкания без нару­ шения взрывозащищенности. Аппараты, установленные в цепях питания короткозамкнутых асинхронных двигателей, должны иметь

контактную систему, обеспечивающую нормальный разрыв цепи при токе, превышающем по крайней мере в шесть раз номинальную силу тока двигателя наибольшей мощности.

Маслонаполненное электрооборудование может быть применено во взрывоопасных помещениях и наружных установках всех пере­ численных выше классов.

Маслонаполненное исполнение электрооборудования маркируется буквой М, далее ставится 0 или цифра, указывающая категорию

кронштейн; 10 — отражатель; 12 — окно; 13 — пружинное кольцо; 14 и 17 — скобы; 15 — крышка; 16 — стержни; 18 — специальный болт; 19 — винт наружного заземления; 20 —

смеси, если в конструкции имеются и взрывонепроницаемые элементы, а за цифрой ставится буква, характеризующая группу смесей.

Например, обозначение МЗТ1 относится к маслонаполненному оборудованию, имеющему взрывонепроницаемый элемент, рассчи­ танный на смесь третьей категории группы Т1, а обозначение М0Т5 — к маслонаполненному оборудованию без взрывозащищенных элементов, пригодному для работы при взрывоопасных смесях всех групп и категорий.

Взрывозащищенные электрические машины в маслонаполненном исполнении изготовляются в СССР небольшой мощности (2—7 кВт) и имеют в нефтедобывающей промышленности ограниченное приме­

обмоток от соприкосновения с окружающей средой, наличием при­ нудительного масляного или водяного охлаждения, отделением

полости статора от полости ротора экранирующей гильзой. Обмотка статора и выводная коробка омываются трансформаторным маслом. Подвод питания к статору осуществляется кабелем с маслостойкой изоляцией. Наружный кожух двигателя герметичный и рассчиты­ вается на достаточно высокие давления масла. Полость же ротора заполняется инертным газом, находящимся под избыточным давле­ нием, которое постоянно поддерживается при работе двигателя.

Более широкое распространение имеет взрывозащищенная маслонаполненная пуско-регулирующая аппаратура. Эта аппаратура может устанавливаться не только во взрывоопасных помещениях всех классов, но и в агрессивных средах. Но ее не рекомендуется применять в местах, где не исключены сильные вибрации или удары.

В качестве примера таких аппаратов на рис. 5.5 показан кнопоч­ ный пост управления типа КУ-700 м/2 с ручным управлением, име­ ющий два кнопочных элемента, снабженных одним замыкающим и одним размыкающим контактами.

Электрооборудование, продуваемое под избыточным давлением

В этом исполнении выпускается крупное электрооборудование (мощные электродвигатели, иногда щиты управления), предназна­ ченное для стационарной установки во взрывоопасных помещениях.

Части такого электрооборудования помещаются в плотно закры­ тые оболочки, продуваемые чистым воздухом (или инертным газом), поток которого создается специальной системой вентиляции. При этом внутри оболочек создается избыточное давление воздуха, препятствующее проникновению взрывоопасных смесей из окружа­ ющего пространства.

Те части электрооборудования, которые не могут быть проду­ ваемы воздухом (например, вводные коробки электродвигателей), заключают во взрывонепроницаемую оболочку или делают в другом взрывозащищенном исполнении.

Продуваемое под избыточным давлением взрывозащищенное электрооборудование маркируется аналогично маслонаполненному, но вместо первой буквы М ставится буква П. Например, обозначение ПОТ4 относится к продуваемому под избыточным давлением обору­ дованию без взрывонепроницаемых элементов, пригодному для взры­ воопасных смесей до группы Т4 включительно всех четырех кате­ горий.

Эксплуатация электрооборудования такого исполнения допустима при наличии специальных блокировок, обеспечивающих:

подачу напряжения на электрооборудование только после того, как вступила в работу система вентиляции и осуществила продувку оболочек электрооборудования и всех элементов системы вентиля­ ции чистым воздухом или инертным газом в размере пятикратного объема оболочек и системы вентиляции;

автоматическое отключение электрооборудования от всех источ­ ников питания электроэнергией в помещениях классов B - I и В-П