Взрывозащищённые электродвигатели: виды, маркировка и как выбрать

Взрывозащищённый электродвигатель устанавливают там, где в воздухе могут присутствовать горючие газы, пары нефтепродуктов, растворителей или взрывоопасная пыль. Такие двигатели применяются на нефтебазах, АГЗС, газонаполнительных станциях, химических предприятиях, элеваторах, лакокрасочных производствах и других объектах с опасной средой.

Подбирать двигатель только по мощности и оборотам нельзя. Необходимо учитывать класс взрывоопасной зоны, вид защиты, группу газа, температурный класс, напряжение, монтажное исполнение и условия размещения.

Два двигателя мощностью 5,5 кВт могут выглядеть одинаково, но иметь разную маркировку Ex и предназначаться для совершенно разных условий эксплуатации.

Чем взрывозащищённый двигатель отличается от обычного

Обычный общепромышленный электродвигатель рассчитан на работу в среде, где отсутствует опасность воспламенения газа, пара или пыли. Взрывозащищённая модель имеет конструктивные меры, которые предотвращают воспламенение окружающей атмосферы либо не позволяют внутреннему взрыву выйти за пределы корпуса.

В зависимости от исполнения применяются:

• усиленная оболочка;

• специальные соединения деталей корпуса;

• защищённая клеммная коробка;

• сертифицированные кабельные вводы;

• ограничение температуры поверхности;

• защита от искрения и электрической дуги;

• специальные уплотнения и крепёж.

Наличие массивного корпуса само по себе не означает, что двигатель взрывозащищённый. Основным подтверждением является полная маркировка на шильдике и паспорт оборудования.

Взрывоопасные зоны 0, 1 и 2

Первый этап подбора — определить зону, в которой будет установлен двигатель. Она показывает, насколько часто в воздухе может появляться взрывоопасная газовая смесь.

Зона 0 является наиболее опасной. Зона 2 считается менее опасной по вероятности образования смеси, но устанавливать в ней обычный двигатель без соответствующего исполнения нельзя.

Класс зоны определяет проектировщик или ответственная организация с учётом технологии, вентиляции, обращающихся веществ и вероятных аварийных ситуаций.

Из чего состоит маркировка взрывозащиты

Рассмотрим распространённое обозначение:

1Ex d IIB T4

Маркировка читается слева направо:

В загруженном материале маркировка также разбивается на уровень защиты, знак Ex, вид защиты, категорию смеси и температурный класс.

Полная запись может содержать дополнительные обозначения: уровень защиты оборудования, климатическое исполнение, степень IP и параметры окружающей температуры. Их необходимо проверять по паспорту конкретного двигателя.

Уровни взрывозащиты

В обозначениях отечественного оборудования встречаются уровни 1 и 2, а также рудничное исполнение РВ.

Для наземных нефтяных, газовых и химических предприятий часто применяются двигатели с маркировкой, начинающейся с 1Ex.

Рудничные двигатели относятся к отдельной группе. Наличие обозначения Ex не делает рудничное и наземное исполнения автоматически взаимозаменяемыми.

Что означает Ex

Знак Ex указывает, что оборудование выполнено с применением специальных методов взрывозащиты.

После Ex указывается конкретный принцип защиты, например:

• Ex d;

• Ex e;

• Ex de.

Именно буквенная часть показывает, каким способом конструкция предотвращает воспламенение окружающей среды.

Основные виды взрывозащиты

Для промышленных асинхронных электродвигателей наиболее распространены Ex d и Ex de. Остальные виды чаще встречаются у датчиков, шкафов, светильников, преобразователей и другого оборудования.

Чем отличаются Ex d, Ex e и Ex de

Ex d — взрывонепроницаемая оболочка

При внутреннем воспламенении корпус должен выдержать давление и не допустить распространения пламени наружу.

Особое значение имеют:

• состояние стыков корпуса;

• предусмотренные изготовителем зазоры;

• длина сопрягаемых поверхностей;

• полный комплект крепежа;

• отсутствие трещин и деформаций.

Такие поверхности нельзя произвольно шлифовать, растачивать или восстанавливать без технологии изготовителя.

Ex e — повышенная безопасность

В конструкции принимаются дополнительные меры против опасного нагрева, электрической дуги и искрения.

Особое внимание уделяют:

• клеммным соединениям;

• качеству кабельного ввода;

• защите от перегрузки;

• состоянию изоляции;

• правильной затяжке контактов.

Ex de — комбинированное исполнение

В одном двигателе могут сочетаться разные способы защиты. Например, корпус машины имеет взрывонепроницаемую оболочку Ex d, а клеммная коробка выполнена с повышенной безопасностью Ex e.

При обслуживании такого двигателя необходимо проверять каждый узел отдельно.

Группы взрывоопасных газовых смесей

Следующая часть маркировки показывает, для каких веществ рассчитано оборудование.

Для наземного оборудования действует последовательность:

IIA → IIB → IIC

Оборудование IIB допускается применять в средах IIA и IIB. Исполнение IIC перекрывает группы IIA, IIB и IIC при условии соответствия остальных параметров.

Обратная замена недопустима. Двигатель IIA нельзя устанавливать там, где проект требует IIB или IIC.

Для пропана и сжиженного углеводородного газа часто применяют оборудование группы IIB, но окончательное требование должно быть указано в проектной документации объекта.

Температурные классы T1–T6

Температурный класс ограничивает максимальную температуру поверхности двигателя. Она должна оставаться ниже температуры самовоспламенения газа или пара.

Чем больше цифра после T, тем ниже допустимая температура поверхности и тем строже требования.

Например, двигатель T4 может применяться там, где требуется T1, T2, T3 или T4, если одновременно подходят газовая группа, вид защиты и уровень оборудования.

Двигатель T3 нельзя устанавливать в зоне, для которой проектом требуется T4.

Пример расшифровки 1ExdIIBT4

Маркировка 1ExdIIBT4 означает:

• 1 — взрывобезопасный уровень;

• Ex — оборудование соответствует требованиям взрывозащиты;

• d — применяется взрывонепроницаемая оболочка;

• IIB — допускается работа со смесями групп IIA и IIB;

• T4 — температура поверхности не должна превышать 135 °C.

Такая маркировка часто встречается у приводов насосов, вентиляторов, компрессоров и другого оборудования для нефтегазовой и химической промышленности.

Пример расшифровки 1ExdeIIBT4

Обозначение 1ExdeIIBT4 читается следующим образом:

• оборудование имеет взрывобезопасный уровень;

• корпус или отдельные части имеют защиту Ex d;

• клеммная коробка либо другой узел может иметь защиту Ex e;

• допустимы газовые группы IIA и IIB;

• максимальная температура поверхности соответствует классу T4.

При замене двигателя Ex d на Ex de или наоборот необходимо проверять проект и полную сертификационную документацию. Совпадение IIB и T4 ещё не подтверждает автоматическую взаимозаменяемость.

Пример рудничной маркировки РВExdI

Маркировка РВExdI означает:

• РВ — рудничное взрывозащищённое оборудование;

• Ex — соответствие требованиям взрывозащиты;

• d — взрывонепроницаемая оболочка;

• I — оборудование предназначено для шахтной атмосферы.

Такой двигатель нельзя выбирать для наземного химического или газового объекта только потому, что в его маркировке присутствует Ex. Рудничная и наземная группы имеют разное назначение.

Какие серии взрывозащищённых электродвигателей применяются

На промышленных объектах встречаются серии:

• 4ВР;

• ВА;

• АИМУ;

• АИМЛ;

• 1ВАО;

• рудничные исполнения;

• двигатели в международном исполнении IEC.

Серия сама по себе не определяет пригодность двигателя для конкретного объекта. Внутри одной серии могут выпускаться модификации с разными:

• мощностями;

• оборотами;

• напряжениями;

• монтажными исполнениями;

• группами взрывозащиты;

• температурными классами;

• степенями IP;

• климатическими исполнениями.

Доступные серии и технические исполнения представлены в разделе взрывозащищённых электродвигателей.

Последовательность подбора

Правильный порядок выглядит так:

1. Определить взрывоопасную зону.

2. Установить вид газа, пара или пыли.

3. Выбрать требуемую группу IIA, IIB или IIC.

4. Определить вид защиты Ex d, Ex e или Ex de.

5. Проверить температурный класс.

6. Уточнить степень IP и климатическое исполнение.

7. Рассчитать требуемую мощность.

8. Определить обороты.

9. Выбрать монтажное исполнение.

10. Сопоставить вал, лапы и фланец.

11. Проверить напряжение и схему подключения.

12. Сверить полную маркировку с проектом объекта.

Таблица для проверки перед подбором

Вывод

Взрывозащищённый электродвигатель выбирают последовательно: от зоны и свойств опасной смеси — к мощности, оборотам и монтажу.

Маркировка 1ExdIIBT4 показывает уровень взрывозащиты, вид оболочки, газовую группу и температурный класс, но не содержит всей информации, необходимой для заказа.

До установки необходимо проверить полное обозначение, паспорт двигателя и требования проекта. Особенно важно сохранить сертифицированные кабельные вводы, крепёж, уплотнения и элементы взрывонепроницаемой оболочки.