Urz dzenia elektryczne w przestrzeniach zagro onych wybuchem
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 47

Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem PowerPoint PPT Presentation


  • 263 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

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)

Download Presentation

Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem

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

  • 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

  • Spełnienie wymagań norm zharmonizowanych

  • Inny dowód – laboratorium notyfikowane


Przyk ad oznakowania ce

Przykład oznakowania CE


Przyk ad oznakowania ce1

Przykład oznakowania CE


Przyk ad deklaracji zgodno ci

Przykład deklaracji zgodności

! 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)


Urz dzenia elektryczne w przestrzeniach zagro onych wybuchem

  • 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

  • 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)


Przyk ady gaz w grupy ii

Przykłady gazów grupy II


Stopnie niebezpiecze stwa wybuchu kopalnie

Stopnie niebezpieczeństwa wybuchu (kopalnie)

  • 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

  • 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 – 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 – 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

  • 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(PN-EN 60079-1)

Maksymalny prześwit i [mm] dla grupy I


Os ona ognioszczelna z cze cylindryczne maszyny elektrycznej wiruj cej

Osłona ognioszczelna(złącze cylindryczne maszyny elektrycznej wirującej)


Os ona ognioszczelna ex d

Osłona ognioszczelna (Ex d)

  • 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(przykład - wyłącznik stycznikowy OW)


Kryterium wybuchowo ci gaz w

Kryterium wybuchowości gazów

  • 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) (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 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)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)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)(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 (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

    • 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

    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

    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

    Kryteria iskrobezpieczeństwa systemu


    Przyk ad systemu iskrobezpiecznego1

    Przykład systemu iskrobezpiecznego


    Przyk ad systemu iskrobezpiecznego2

    Przykład systemu iskrobezpiecznego


    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

    • 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

    • 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

    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

    IP54IP67


    Wprowadzanie do u ytku urz dze przeciwwybuchowych

    Wprowadzanie do użytku urządzeń przeciwwybuchowych


    Ceryfikat we fragment

    Ceryfikat WE (fragment)


    Przyk ad dopuszczenia

    Przykład dopuszczenia


    Przyk ad deklaracji zgodno ci1

    Przykład deklaracji zgodności


    Przyk ad certyfikatu systemu zapewnienia jako ci

    Przykład certyfikatu systemu zapewnienia jakości


    Przyk ad znakowania dla g rnictwa

    Przykład znakowania (dla górnictwa)


    Przyk ad znakowania poza g rnictwem

    Przykład znakowania (poza górnictwem)


    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


  • Login