Urz dzenia elektryczne w przestrzeniach zagro onych wybuchem
Download
1 / 47

Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem - PowerPoint PPT Presentation


  • 347 Views
  • Uploaded on

Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem. Opracował dr inż. K. Miśkiewicz Gliwice marzec 2009. Wprowadzenie urządzenia (elektrycznego) do obrotu. Spełnienie wymagań dyrektyw: ATEX (przeciwwybuchowa - 94/9/WE) EMC (kompatybilność elektromagnetyczna - 2004/108/WE)

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem' - shlomo


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
Urz dzenia elektryczne w przestrzeniach zagro onych wybuchem

Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem

Opracował

dr inż. K. Miśkiewicz

Gliwice marzec 2009


Wprowadzenie urz dzenia elektrycznego do obrotu
Wprowadzenie urządzenia (elektrycznego) do obrotu wybuchem

  • Spełnienie wymagań dyrektyw:

    • ATEX (przeciwwybuchowa - 94/9/WE)

    • EMC (kompatybilność elektromagnetyczna - 2004/108/WE)

    • LVD (niskonapięciowa - 2006/95/WE)

    • Maszynowa 2006/42/WE

    • ROHS (nieb. substancje w urządzeniach elektronicznych np. ołów w lutach– 2002/95/WE)

    • Telekomunikacyjna (1999/5/WE)

  • Oznakowanie CE (oraz ew. inne)

  • Deklaracja zgodności (producent lub importer)


Spe nienie wymaga dyrektyw
Spełnienie wymagań dyrektyw wybuchem

  • Spełnienie wymagań norm zharmonizowanych

  • Inny dowód – laboratorium notyfikowane




Przyk ad deklaracji zgodno ci
Przykład deklaracji zgodności wybuchem

! Oznacza, że zastosowane częstotliwości są przedmiotem licencji – pozwolenia radiowe


Eksploatacja urz dze elektrycznych w podziemnych zak adach g rniczych
Eksploatacja urządzeń elektrycznych w podziemnych zakładach górniczych

  • Na podstawie deklaracji zgodności z odpowiednimi dyrektywami (ATEX, EMC, LV)

  • Na podstawie dopuszczenia (rozporządzenie R. M. z dnia 30.04.2004 w sprawie dopuszczania wyrobów do stosowania w zakładach górniczych. Dz. U. Nr 99, poz. 1003 z późniejszymi zmianami)


  • Niektóre wyroby których stosowanie wymaga wydania dopuszczenia:

    • Urządzenia sygnalizacji i łączności szybowej

    • Maszyny i urządzenia elektryczne oraz aparatura łączeniowa na napięcie powyżej 1kV AC lub 1,5kV DC

    • Systemy łączności, bezpieczeństwa i alarmowania oraz zintegrowane systemy sterowania kompleksów wydobywczych i przodkowych


Klasyfikacja gaz w po wzgl dem wybuchowo ci
Klasyfikacja gazów po względem wybuchowości dopuszczenia:

  • Grupa I (górnictwo tylko metan)

  • Grupa II (poza górnictwem):

    • IIA, IIB, IIC

    • Klasy temperaturowe T1, T2, T3, T4, T5, T6

  • Klasyfikacja gazów grupy II na podstawie pomiarów MESG (ognioszczelność) i MIC (iskrobezpieczeństwo)



Stopnie niebezpiecze stwa wybuchu kopalnie
Stopnie niebezpieczeństwa wybuchu (kopalnie) dopuszczenia:

  • a – nagromadzenie metanu powyżej 0,5% wykluczone (wyrobisko niezagrożone wybuchem metanu)

  • b – w normalnych warunkach przewietrzania nagromadzenie metanu nie może przekraczać 1%

  • c – w normalnych warunkach nagromadzenie metanu może przekraczać 1%

  • Klasyfikację przeprowadza KRZG


Klasy zagro e wybuchem py u w glowego
Klasy zagrożeń wybuchem pyłu węglowego dopuszczenia:

  • do klasy A zagrożenia wybuchem pyłu węglowego zalicza się wyrobiska lub ich części, w których występuje pył węglowy zabezpieczony w sposób naturalny lub nie ma odcinków z pyłem kopalnianym niezabezpieczonym w sposób naturalny dłuższych niż 30 m przy czym odległość między tymi odcinkami nie może być mniejsza niż 100 m

  • do klasy B zagrożenia wybuchem pyłu węglowego zalicza się te wyrobiska lub ich części, które nie spełniają wymagań dla wyrobisk klasy A.


Strefy zagro enia wybuchem gaz poza g rnictwem
Strefy zagrożenia wybuchem – dopuszczenia:gaz poza górnictwem

  • Strefa 0 –atmosfera wybuchowa występuje stale lub przez długie okresy lub często (wewnątrz pojemników, rurociągów, zbiorników, )

  • Strefa 1 –atmosfera wybuchowa, może czasami wystąpić w trakcie normalnego działania (bezpośrednie otoczenie: strefy 0)

  • Strefa 2 –atmosfera wybuchowa nie występuje w trakcie normalnego działania, a w przypadku wystąpienia trwa krótko


Strefy zagro enia wybuchem py poza g rnictwem
Strefy zagrożenia wybuchem – dopuszczenia:pył poza górnictwem

  • Strefa 20 –obłok palnego pyłu występuje stale lub przez długie okresy lub często (wewnątrz pojemników, rurociągów, zbiorników, )

  • Strefa 21 –obłok palnego pyłu może czasami wystąpić w trakcie normalnego działania (bezpośrednie otoczenie: strefy 0)

  • Strefa 22 –obłok palnego pyłu nie występuje w trakcie normalnego działania, a w przypadku wystąpienia trwa krótko


Budowa przeciwwybuchowa
Budowa przeciwwybuchowa dopuszczenia:

  • Osłona ognioszczelna „d”

  • Osłona gazowa z nadciśnieniem „p”

  • Osłona piaskowa „q”

  • Osłona olejowa „o”

  • Budowa wzmocniona „e”

  • Urządzenia i obwody iskrobezpieczne „i”

  • Budowa przeciwwybuchowa n

  • Hermetyzacja „m”

  • Urządzenia z promieniowaniem optycznym „op is” „op pr” „op sh”


Os ona ognioszczelna ex d pn en 60079 1
Osłona ognioszczelna Ex d dopuszczenia:(PN-EN 60079-1)

Maksymalny prześwit i [mm] dla grupy I


Os ona ognioszczelna z cze cylindryczne maszyny elektrycznej wiruj cej
Osłona ognioszczelna dopuszczenia:(złącze cylindryczne maszyny elektrycznej wirującej)


Os ona ognioszczelna ex d
Osłona ognioszczelna (Ex d) dopuszczenia:

  • Cechy charakterystyczne:

    • szczeliny złącz o zdefiniowanej geometrii

    • wytrzymałość słony na wybuch

    • wpusty kablowe zapewniające szczelność

    • w górnictwie jeżeli stężenie metanu przekroczy wartość dopuszczalną urządzenie należy wyłączyć (nie może pracować przy dowolnym stężeniu metanu)

    • mogą być puste osłony ognioszczelne


Os ona ognioszczelna przyk ad wy cznik stycznikowy ow
Osłona ognioszczelna dopuszczenia:(przykład - wyłącznik stycznikowy OW)


Kryterium wybuchowo ci gaz w
Kryterium wybuchowości gazów dopuszczenia:

  • MESG – Maximum Experimental Safe Gap maksymalny doświadczalny bezpieczny prześwit, osłona ognioszczelna, objętość 20 cm3, szerokość szczeliny 25mm

  • Dla metanu MESG=1,14 mm

  • Podgrupa IIA – MESG>0.9mm

  • Podgrupa IIB – 0,5mm<MESG<0.9mm

  • Podgrupa IIC – MESG<0.5mm


Budowa wzmocniona ex e pn en 60079 7
Budowa wzmocniona (Ex e) dopuszczenia: (PN-EN 60079-7)

  • W normalnym stanie brak iskier

  • Zwiększone odstępy izolacyjne

  • Stopień ochrony IP54 (IP44)

  • Dwie warstwy izolacji

  • Konstrukcja zacisków


Os ona gazowa z nadci nieniem ex px ex py ex pz pn en 60079 2
Osłona gazowa z nadciśnieniem dopuszczenia:Ex px, Ex py, Ex pz PN-EN 60079-2

  • Obudowa we wnętrzu której utrzymywany jest gaz ochronny o ciśnieniu wyższym niż w atmosferze zewnętrznej

  • Gaz ochronny – powietrze lub gaz obojętny CO2, N2, Ar

  • Kontrola nadciśnienia

  • Rodzaje utrzymywania ndciśnienia:

    • px – grupa I (metan) oraz strefa 1 do niezagrożonej

    • py – strefa 1 do 2

    • pz – strefa 2 do niezagrożonej


Os ona piaskowa ex q pn en 60079 5
Osłona piaskowa (Ex q) dopuszczenia:PN-EN 60079-5

  • Elementy zdolne do zapalenia mieszaniny wybuchowej są zamocowane i całkowicie otoczone wypełniaczem

  • Wypełniacz – piasek kwarcowy lub kulki szklane


Os ona olejowa ex o pn en 60079 6
Osłona olejowa (Ex o) dopuszczenia:PN-EN 60079-6

  • Zanurzenie urządzenia elektrycznego w cieczy ochronnej tak że atmosfera wybuchowa powyżej cieczy lub na zewnątrz nie może zostać zapalona

  • Ciecz ochronna – olej mineralny


Hermetyzowanie ex ma lub ex mb pn en 60079 18
Hermetyzowanie (Ex ma lub Ex mb) dopuszczenia:(PN-EN 60079-18

  • Części zdolne do zapalenia atmosfery wybuchowej są otaczane zalewą

  • ma – nie spowoduje zapłonu

    • W warunkach normalnych

    • W wyszczególnionych warunkach nienormalnych

    • W określonych warunkach uszkodzeń

  • mb – nie spowoduje zapłonu

    • W warunkach normalnych

    • W określonych warunkach uszkodzeń


  • Iskrobezpiecze stwo pn en 60079 11 pn en 60079 25 ex ia ex ib ex ic
    Iskrobezpieczeństwo dopuszczenia:(PN-EN 60079-11, PN-EN 60079-25 Ex ia, Ex ib, Ex ic)

    • Ograniczenie energii w urządzeniu i w okablowaniu poniżej poziomu który powoduje zapłon od iskry lub efekt cieplny – obwód iskrobezpieczny

    • Urządzenie iskrobezpieczne – tylko obwody iskrobezpieczne

    • Urządzenie towarzyszące – obwody iskrobezpieczne i nieiskrobezpieczne


    Poziomy zabezpieczenia
    Poziomy zabezpieczenia dopuszczenia:

    • ia – brak zapłonu

      • w stanie normalnym (uszkodzenia niezliczalne) kb=1,5

      • 1 uszkodzenie zliczalne kb=1,5

      • 2 uszkodzenia zliczalne kb=1,0

    • ib – brak zapłonu

      • w stanie normalnym (uszkodzenia niezliczalne) kb=1,5

      • 1 uszkodzenie zliczalne kb=1,5

    • ic – brak zapłonu

      • w stanie normalnym (uszkodzenia niezliczalne) - kb=1,0

      • Kb - Współczynniki bezpieczeństwa 1 lub 1,5


    Iskiernik
    Iskiernik dopuszczenia:

    Mieszanina wybuchowa (grupa I):

    8,3% metanu z powietrzem - normalna

    85% wodoru 15% tlenu – zastępcza

    Badanie – 400 lub 1000 obrotów tarczy

    Kryterium – brak zapłonu


    Prosty obw d indukcyjny
    Prosty obwód indukcyjny dopuszczenia:

    Przykład

    U=12V, R=18W, Lmax=?

    I=1.5*U/R=1A

    Dla I=1A i U=1.5*12=18V

    L=1mH


    Klasyfikacja gaz w ze wzgl du na mic minimum igniting current minimalny pr d zapalaj cy
    Klasyfikacja gazów ze względu na MIC (minimum igniting current) - minimalny prąd zapalający


    Przyk ad systemu iskrobezpiecznego
    Przykład systemu iskrobezpiecznego current) - minimalny prąd zapalający

    Kryteria iskrobezpieczeństwa systemu


    Przyk ad systemu iskrobezpiecznego1
    Przykład systemu iskrobezpiecznego current) - minimalny prąd zapalający


    Przyk ad systemu iskrobezpiecznego2
    Przykład systemu iskrobezpiecznego current) - minimalny prąd zapalający


    System optyczny jako r d o zap onu mieszaniny wybuchowej
    System optyczny jako źródło zapłonu mieszaniny wybuchowej

    • Mechanizm:

      • Światło pada na absorber i podgrzewa go

      • Nagrzany absorber powoduje zapłon mieszaniny wybuchowej


    Sposoby wykonania przeciwwybuchowego system w optycznych
    Sposoby wykonania przeciwwybuchowego systemów optycznych wybuchowej

    • op is (inherently safe) – wewnętrznie bezpieczny – ograniczenie mocy optycznej (150mW dla metanu)

    • op pr (protected) – strumień światła nie może wydostać się z kabla światłowodowego (pancerz, rura)

    • op sh – system optyczny z blokadą – detekcja uszkodzenia włóka, wyłączenie nadajnika optycznego


    Klasyfikacja grup i kategorii urz dze
    Klasyfikacja grup i kategorii urządzeń wybuchowej

    • Grupa I (górnictwo – metan, pył węglowy)

      • Kategoria M1 – bardzo wysoki poziom zabezpieczenia (2 środki zabezpieczenia, bezpieczne w przypadku 2 uszkodzeń) – tylko Ex ia) – może pracować przy dowolnym stężeniu CH4

      • Kategoria M2 – wysoki poziom zabezpieczenia – należy wyłączyć w przypadku stężenia metanu powyżej wartości dopuszczalnej

  • Grupa II (poza górnictwem)

    • Kategoria 1 – bardzo wysoki poziom zabezpieczenia

    • Kategoria 2 – wysoki poziom zabezpieczenia

    • Kategoria 3 – normalny poziom zabezpieczenia


  • Stopnie ochrony przed dotykiem ip pn en 60529 1 cyfra cia o sta e py 2 cyfra woda

    0 brak ochrony wybuchowej

    1 ochrona przed ciałami o wielkości ponad 50 mm (dłoń)

    2 ochrona przed ciałami o wielkości ponad 12,5 mm (palec)

    3 ochrona przed ciałami o wielkości ponad 2,5 mm (drutem lub wkrętak)

    4 ochrona przed ciałami o wielkości ponad 1 mm (cienkie narzędzie, cienki przewód)

    5 ochrona przed wnikaniem pyłu w ilościach nie zakłócających pracy urządzenia

    6 całkowita ochrona przed wnikaniem pyłu

    0 brak ochrony

    1 ochrona przed kroplami wody spadającymi pionowo (z kondensacji)

    1 ochrona przed kroplami wody spadającymi pionowo (z kondensacji)

    2 ochrona przed kroplami wody padającymi na obudowę pod kątem 15° od pionu

    3 ochrona przed kroplami padającymi pod kątem 60° od pionu

    4 ochrona przed kroplami padającymi pod dowolnym kątem, ze wszystkich stron (deszcz)

    5 ochrona przed strumieniem wody z dowolnego kierunku

    6 ochrona przed silnymi strumieniami wody lub zalewaniem falą z dowolnego kierunku

    7 ochrona przed zalaniem przy zanurzeniu chwilowym

    8 ochrona przed zalaniem przy ciągłym zanurzeniem

    Stopnie ochrony przed dotykiem IP (PN EN 60529)1 cyfra – ciało stałe (pył) 2 cyfra - woda

    IP54 IP67









    Zakres stosowania urz dze budowy przeciwwybuchowej g rnictwo
    Zakres stosowania urządzeń budowy przeciwwybuchowej (górnictwo)

    • kopalnie niemetanowe, oraz pomieszczenia „a” i „A” - urządzenia budowy zwykłej (nie przeciwwybuchowe)

    • pomieszczenia „b” i „c” oraz „B” urządzenia budowy przeciwwybuchowej:

      • kategorii M1 - mogą pracować przy dowolnym stężeniu metanu (Ex ia)

      • kategorii M2 - jeżeli stężenie metanu większe od dopuszczalnego urządzenie musi być automatycznie wyłączone (metanometria automatyczna)


    Zakres stosowania urz dze budowy przeciwwybuchowej poza g rnictwem
    Zakres stosowania urządzeń budowy przeciwwybuchowej (poza górnictwem)

    • Strefa 0 (gaz) lub 20 (pył) – urządzenia grupy II kategorii 1

    • Strefa 1 (gaz) lub 21 (pył) – urządzenia grupy II kategorii 2

    • Strefa 2 (gaz) lub 22 (pył) – urządzenia grupy II kategorii 3


    ad