Файл: Мукосеев Ю.Л. Электроснабжение промышленных предприятий учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 392
Скачиваний: 11
закрытое или маслонаполненное и для класса П-ІІІ — закрытое.
Силовые распределительные шкафы и осветительные щитки но возможности выносятся из пожароопасных по мещений на лестничные клетки, в специальные электро помещения и т. д. При расположении шкафов и щитков непосредственно в пожароопасном цехе конструкция их должна иметь уплотнения во избежание проникновения горючей пыли внутрь и воспламенения ее при возникнове нии искры (например, при отключении выключателя) внутри шкафа или щитка.
Для предотвращения возможности образования элек трической искры при случайных замыканиях в пожароопас ных помещениях не разрешается прокладка голых прово дов. Как правило, проводки должны выполняться защи щенными изолированными проводами — трубчатыми про водами в металлических оболочках, проводами в стальных трубах (тонкостенных) или кабелями с металлической, полихлорвиниловой или нейритовой (негорючая резина) оболочкой. Все соединения проводок выполняются в спе циальных коробках из жаростойкой пластмассы или стали с непроницаемыми для пыли уплотнениями. Применение полиэтиленовых и винипластовых труб для электропрово док в пожароопасных помещениях запрещается, так как эти трубы сгораемые.
Впожароопасных помещениях всех классов допуска ется прокладка изолированных проводов марок АПВ и АПР на изоляторах при напряжении не выше 250 В отно сительно земли и при расположении проводки на недо ступной высоте (по фермам, на тросе и т. д.), вдали от скопления горючих веществ.
Впомещениях классов П-ІІ, П-Па и П-ІІІ допускается применение открытых крановых троллейных проводов при условии, что они не будут расположены над материа лами, могущими воспламениться от упавшей раскаленной частицы металла провода или токоприемника. В помеще ниях же классов П-І токоподвод к кранам должен быть
осуществлен шланговым кабелем КРПТ.
6-9. ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ И СЕТИ ВЗРЫВООПАСНЫХ ПОМЕЩЕНИЙ
Наибольшую опасность при искрообразовании пред ставляют собою электродвигатели и светильники; электро проводки в этом отношении менее опасны.
213
Создание электрооборудования во взрывозащищенном исполнении (например, при установках с ацетиленом) встречает большие затруднения из-за необходимости обес печения механической прочности, герметичности и т. д. Поэтому иногда электродвигатели ставят в соседние поме щения с невзрывоопасиой средой и соединяют с рабочей машиной валом, проходящим через степу с сальниковым уплотнением; светильники располагают снаружи оконных проемов; в необходимых случаях применяются специаль
ные световоды х, проводка |
проходит |
вне |
взрывоопасных |
||||
|
помещений |
и |
выполняется |
без |
|||
|
специальных |
требований. |
|
||||
|
|
Согласно |
|
«Правилам изго |
|||
|
товления взрывозащищенного и |
||||||
|
рудничного |
электрооборудова |
|||||
|
ния» (ПИВРЭ) взрывозащищен |
||||||
|
ное электрооборудование имеет |
||||||
|
ряд исполнений. Наиболее рас |
||||||
Рпс. 6-35. Принципиальная |
пространенным |
является взры- |
|||||
вонепроницаемое |
исполнение |
||||||
схема щелевой защиты взры- |
с |
применением |
|
щелевой |
или |
||
вопепроницаемой оболочки. |
|
||||||
а — ширина зазора; Ъ— длина |
фланцевой защиты. Электрообо |
||||||
зазора. |
рудование при |
таком исполне |
|||||
|
нии заключается |
в кожух |
вы |
сокой механической прочности, способный выдеряіать
давление взрыва смесей снаружи и |
внутри кожуха. |
|
При взрыве внутри кожуха |
газы, |
проходящие в |
зазорах фланцевых соединений |
кожух а (рис. 6-35), |
не должны передавать пламя в окружающую среду и электрооборудование будет взрывонепроницаемым (флан цевая или щелевая защита). Опыт показал, что различные взрывоопасные смеси могут передавать взрыв с частотой более 50% через зазоры длиной 25 мм и разной ширины, величина которой определяет категорию смеси.
. Согласно ПУЭ величина зазора между поверхностями фланцев шириной 25 мм, при которой частота передачи взрывов составляет 50% общего числа взрывов при объеме оболочек 2,5 л в зависимости от категорий взрывоопасной смеси получается: 1-я категория — более 1 мм, 2-я кате гория — 0,65—1 мм, 3-я категория 0,35—0,65 мм; 4-я категория менее 0,35 мм.
1 Световоды — устройства для передачи луча света иа рабочее место в загроможденном помещении.
214
Взрывоопасные смеси в зависимости от температуры воспламенения делятся согласно ПУЭ на группы: А — бо лее 450; Б — 300-450, Г — 175-300, Д — 120-175 °С.
Каждая взрывоопасная смесь характеризуется индек сом, указывающим категорию и группу. До 1967 г., напри мер, аммиак имел индекс ІА, что соответствует категории 1 и группе А, ацетон 2А, эфир ЗГ, водород 4А, сероугле род 4Д и т. д.
Взрывонепроницаемое электрооборудование, изготов ленное для данного типа смеси, имело маркировку с бук вой В, номер категории и группы смеси. Например, све тильник ВЗГ обозначал взрывонепроницаемый светильник, рассчитанный на работу в помещениях со взрывоопасными
смесями категориями 3 |
и ниже, |
|
|
|
||||||
т. е. 1 и 2, |
и группами Г и ниже, |
Із\ и г |
|
Взрыв |
||||||
т. е. А и В. |
|
|
новые |
^2 |
||||||
|
ПИВРЭ |
установили |
|
и, |
L> |
|||||
группы взрывоопасных смесей по |
|
|||||||||
температуре |
самовоспламенения; |
|
Б, |
|||||||
Т1 — свыше 450 °С, |
Т2 — свыше |
|
|
|
||||||
300 |
до 450 °С, |
ТЗ — свыше |
200 |
Рис. 6-36. Принципиаль |
||||||
до |
300 °С, |
Т4 — свыше |
135 |
до |
||||||
ная схема барьерной за |
||||||||||
200 °С и Т5 — свыше 100 до 135°С. |
щиты. |
|
|
|||||||
Соответственно |
ПИВРЭ |
принята |
|
электрообору |
||||||
новая маркировка |
взрывонепрошщаемого |
дования. Индекс ВЗ указывает на взрывоопасную смесь третьей категории, а индекс ТЗ — на группу по темпера туре самовоспламенения. Старая маркировка ВЗГ соот ветствует новой ВЗТ4.
В помещениях В-І и В-Іа применение алюминиевых проводников не допускается, так как при коротком замы кании и электрической дуге внутри кожуха раскаленные частицы алюминия, разлетающиеся от места короткого замыкания, не охлаждаются в воздухе, как это имеет место с медными, а продолжают гореть, поскольку алюминий является веществом, сгорающим в воздухе при определен ной температуре. Горящие частицы алюминия усиливают опасность передачи взрыва через зазор, вследствие чего должна быть применена так называемая барьерная за щита, принцип которой состоит в применении лабиринтных соединений (рис. 6-36). При возникновении взрыва в кожухе газ и раскаленные частицы проходят зазор бг и попадают в расширитель U±, в котором образуется вихре вое движение, сопровождающееся задержанием раскален
215
ных частиц и интенсивной отдачей тепла стенкам. Затем газы через зазор 62 попадают в расширитель U2 и через зазор б3 в окружающую среду уже с безопасной темпера турой. Число расширителей может быть один, два и более в зависимости от категории и группы смеси, объема расширителя, свободного объема оболочки и других факто ров. Выполнение электрооборудования с барьерной защи той, позволяющей применение алюминиевых проводни ков, осваивается заводами электропромышленности.
Кроме взрывонепроницаемого исполнения (В), приме няются следующие взрывозащищенные исполнения: квар цевое заполнение (К), искробезопасное (И), повышенной надежности (П для подземных выработок, И для помеще ний и наружных установок), с автоматическим снятием напряжения с токоведущих частей (А только для подзем ных выработок), продуваемое под избыточным давлением (П только для помещений и наружных установок), масло наполненное (М только для помещений и наружных уста новок) и специальное (С).
Кварцевое заполнение состоит в том, что обмотки (например, трансформатора) засыпаются кварцевым пес ком, который исключает возможность появления искры при замыканиях внутри кожуха трансформатора.
Электрические машины и аппараты повышенйой на дежности (Н) изготовляются таким образом, чтобы исклю чалась возможность возникновения искр, электрической дуги или опасных температур в тех местах, где они не долж ны иметь места при нормальной работе и пусковом режиме, а нормально искрящие части должны быть в любом дру гом взрывозащищенном исполнении.
Пример установки синхронного двигателя в исполнении по вышенной надежности (Н2Г по старой маркировке) показан схе матично на рис. 6-37. Открытая обмотка двигателя напряжением 0,38—6 кВ по сравнению с двигателем нормального исполнения имеет меньшую плотность тока и пониженную на 10 °С температуру. Контактные кольца двигателя заключены в специальный кожух, продуваемый под давлением свежим воздухом, с выходом его в ок ружающую среду через специальную лабиринтную перегородку, исключающую передачу искры наружу. Возбудитель 2 вынесен в отдельное помещение с нормальной средой, на валу электродви гателя 4 устанавливается вентилятор 3, подающий свежий воздух на кольца 5 синхронного двигателя 1.
После подачи команды «пуск» взрывозащищенным ключом на посту управления ПУ из рабочего взрывоопасного помещения на чинает вращаться возбудительный агрегат (при снятом возбужде нии) с вентилятором на валу и в течение заданного времени (напри мер, в течение минуты) продувает кольца синхронного двигателя,
216
после чего включается цепь статора синхронного двигателя, далее пуск производится, обычным порядком. Подача воздуха в колпак с кольцами с давлением на входе не менее 30 мм вод. ст. контроли руется реле давления, и ее прекращение вызывает отключение син хронного двигателя.
При маслонаполненном исполнении (М) все нормально искрящие части аппарата (например, ключа управления, контактора, пускателя и пр.) погружены в масло на глу бину не менее 10 мм, что исключает их соприкосновение со взрывоопасными смесями.
Примером исполнения двигателя, продуваемого под избыточным давлением, могут служить асинхронные дви-
Рис. 6-37. Схема установки синхронного двигателя в исполнении повышенной надежности.
гатели серий ДАМСО и АТД с короткозамкнутым ротором с элементами повышенной надежности против взрыва НЛТ1 (рис. 6-38). Подача воздуха для продувки электро двигателей может быть индивидуальная или групповая с резервированием для бесперебойной работы продувки
сдавлением воздуха в месте выхода из кожуха не менее 30 мм вод. ст.
Искробезопасное исполнение (И) предусматривает та кое соотношение токов, напряжений, индуктивностей и емкостей в участках цепи электрооборудования, при ко тором искра, получившаяся при нормальных коммутацион ных процессах и при повреждении от короткого замыка ния, была бы не в состоянии воспламенить ту или иную смесь. Воспламеняющим током в индуктивной цепи и воспламеняющим напряжением в емкостной цепи называ ются ток и напряжение, вызывающие воспламенение рмеси
свероятностью 0,001. Искробезопасным током или напря жением называются ток и напряжение в 2 раза меньшие, чем воспламеняющие. Кроме схемных решений, применя
217
ются заливка элементов системы термореактивным компа ундом, герметизация и пр.
Наконец, примером специального исполнения может служить электродвигатель каталитического крекинга мощ ностью 2 200кВт (США),заключенныйв заполненный инерт ным газом С02 кожух (рис. 6-39). Для поддержания в ко жухе избыточного давления устанавливается баллон с С02 или другим инертным газом, что в течение одной-двух недель обеспечивает взрывобезопасную работу двигателя.
Рис. |
6-38É |
Установка двига- |
Рис. 6-39. |
Электродвигатель |
|
теля |
АТД |
в продуваемом ис- |
каталитического |
крекинга |
|
полпенни. |
|
мощностью |
2 200 кВт в ко |
||
|
|
|
жухе, заполненном С02 (США). |
Маркировка взрывонепроницаемого исполнения В от носится к помещениям и наружным установкам. Для подземных выработок перед буквой В ставятся цифры от 1 до 4, соответствующие напряжениям до 65—127—660— ,6 000 В и токам к. з. соответственно до 100—150—15 000— 10 000 А. Например, ЗВ соответствует напряжению до 660 В и токам к. з. до 15 000 А. Кроме того, для электрообо рудования, применяемого в подземных выработках, име ется общая маркировка РВ — рудничный взрывобезо пасный, РП — рудничный повышенной надежности про тив взрыва, PH — рудничный нормального исполнения.
218
Проводка во взрывоопасных помещениях классов В-І и В-Іа выполняется взрывонепроницаемой, что достига ется применением кабелей марки ВБВ с броней, покрытой полихлорвиниловой оболочкой, что обеспечивает механи ческую прочность и антикоррозийную защиту, или изо лированными проводами марки ПВ и ПРТО, проклады ваемыми в водогазопроводных стальных трубах, соеди няемых специальными взрывозащищеиными фитингами исполнения ВЗГ. Фитинги изготовляются для труб диа метром 3/4; 1; 1,5 и 2" различных конфигураций — кон цевые, проходные, тройниковые и т. п.
Взрывонепрошщаемость проводки в трубах дости гается соединением всех труб на резьбе с числом ниток не менее пяти полных. Такое же количество ниток резьбы выполняется на крышках фитингов. Для сокращения объ ема взрыва внутри системы труб и аппаратов применяется уплотнительный фитинг типа ФПЗ, который заливается специальным уплотнительным составом УС-65, позволяю щим производить заливку и демонтаж при ремонтах без применения огня. Смонтированные трубопроводы испы тываются на плотность давлением в помещениях класса В-І до 2,5 кгс/см2 и классов В-Іа, В-П, В-Па до 0,5 кгс/см2.
В помещениях классов В-Іа, В-Іб, В-П, В-Па и наруж ных установках В-Іг допускается применение проводников с алюминиевой жилой, причем для помещений классов В-Іб и установок В-Іг проводники выбираются, как для невзрывоопасных помещений. Для помещений класса В-П необходимо применение бронированных кабелей АВБВ или проводов в стальных трубах; для В-Па допус кается применение небронированных кабелей.
Для питания передвижных электроприемников, кра нов, тельферов и т. и. во всех помещениях применяется гибкий шланговый кабель марки КРПТ.
Для подземных выработок угольных шахт при непод вижной прокладке применяются обычные бронированные кабели с медной жилой, а для передвижных электропри емников специальные гибкие шахтные кабели с резиновой изоляцией марок ГРШС и ГРШСН (негорючие) при напря жении до 1 000 В.
РІаша электропромышленность изготовляет взрывозащищешше пускатели, силовые распределительные шкафы или осветительные щитки для угольных шахт. Пример шахтного электрооборудования во взрывонепроницаемом исполнении, выпускаемого в СССР, показан на рис. 6-40.
219