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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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