Электрооборудование, продуваемое

Под избыточным давлением

В этом исполнении выпускается крупное электрооборудование (мощные электродвигатели, иногда щиты управления), предназначенное для стационарной установки во взрывоопасных помещениях.

Части такого электрооборудования помещаются в плотно закръкгые оболочки, продуваемые чистым воздухом (или инертным газом), поток которого создается специальной системой вентиляции. При этом внутри оболочек создается избыточное давление воздуха, препятствующее проникновению взрывоопасных смесей из окружающего пространства.

Те части электрооборудования, которые не могут быть продуваемы воздухом (например, вводные коробки электродвигателей), заключают во взрывонепроницаемую оболочку или делают в другом взрывозащищенном исполнении.

Продуваемое под избыточным давлением взрывозащищенное электрооборудование маркируется аналогично оборудованию повышенной надежности, но вместо первой буквы ставится буква П. Например, обозначение П0Т4 относится к продуваемому под избыточным давлением оборудованию без взрывонепроницаемых элементов, пригодному для взрывоопасных смесей до группы Т4 во всех четырех категориях.

Эксплуатация электрооборудования такого исполнения допустима при наличии специальных блокировок, обеспечивающих:

подачу напряжения на электрооборудование только после того, как вступила в работу система вентиляции и осуществила продувку оболочек электрооборудования и всех элементов системы вентиляции чистым воздухом или инертным газом в размере пятикратного объема оболочек и системы вентиляции;

автоматическое отключение электрооборудования от всех источников питания электроэнергией в помещениях класса В-1 и приведение в действие сигнализации в помещениях класса В-1а и при снижении статического давления на приборах контроля давления в системе продувки до установленных значений;

автоматическое включение резервной вентиляционной установки при снижении статического давления ниже установленного для электрооборудования с элементами, имеющими более высокую температуру, чем допустимая для взрывоопасной среды данного помещения.

Электрические машины в исполнении, продуваемом под избыточным давлением, выпускаются нескольких серий мощностью от 320 до 12 500 кВт марок П0Т5 и П1Т5, допускаемых к эксплуатации в условиях взрывчатых смесей всех категорий. Для привода поршневых компрессоров выпускаются синхронные двигатели серии СДКП, продуваемые чистым воздухом (рис.. 7.4), на 250—600 об/мин, мощностью 320—6300 кВт на напряжение 6000 В.

Схемы вентиляции таких двигателей осуществляются по разомкнутому и замкнутому циклам. На рис. 7.5, а показана схема вентиляции двигателя по разомкнутому циклу для случая, когда внутри машины потоки воздуха входят в междуполюсные окна ротора с обеих торцовых сторон электродвигателя и выходят через вентиляционные каналы сердечника статора в камеру корпуса статора (встречная система вентиляции). Из подводящего воздуховода чистый воздух поступает к днищу электродвигателя через нагнетательный патрубок и по выходе из двигателя направляется в уплотненную яму, откуда уходит через воздуховод.

 

Рис. 7.5. Схемы вентиляции электродвигателей СДКП:

а — по разомкнутому циклу; б — по замкнутому циклу: 1 — электродвигатель; 2 — напор-

ный вентилятор; 3 — задвижка; 4 — воздуховоды; 5 — воздухоотводы; 6 — вентилятор

поддува; 7 — воздуховоды подпитки; 8 — воздухоохладитель

В схеме вентиляции двигателя по замкнутому циклу для случая встречной системы (рис. 7.5, б) охлаждающий чистый воздух циркулирует в замкнутой, тщательно уплотненной системе и охлаждается водой в воздухоохладителях.

Избыточное давление воздуха в системе обеспечивается работой вентилятора подпитки. Как при разомкнутом, так и при замкнутом циклах вентиляции температура воздуха на входе в двигатель не должна выходить за пределы (—15) — (+ 30)° С.

Избыточное статическое давление в фундаментной яме должно быть не менее 3,5- 10^-4 МПа, а в камере корпуса статора и под щитом двигателя — не менее 2,5 • 10^-4 МПа.

Для привода центробежных компрессоров и насосов выпускаются синхронные электродвигатели серии СТДП мощностью 630—12 500 кВт на 6 и 10 кВ, 3000 об/мин. Циркулирующий внутри двигателя воздух охлаждается водяными воздухоохладителями, которые устанавливают рядом с двигателем.

Для центробежных компрессоров и насосов выпускаются также асинхронные короткозамкнутые двигатели серии 2А мощностью 500—5000 кВт на 6 кВ и синхронной частотой вращения 3000 об/мин, продуваемые под избыточным давлением, рассчитанные для работы в условиях взрывчатых смесей всех категорий и групп. Их воздушное охлаждение может осуществляться при помощи вентиляции, действующей как по разомкнутому, так и по замкнутому циклам.

7.2.4 Маслонаполненное электрооборудование

Взрывозащищенное электрооборудование в этом исполнении изготовляется таким образом, что все его искрящие и неискрящие токоведущие части помещены в трансформаторное масло или в другую жидкость, свойства которой соответствуют свойствам этого масла. При этом предотвращаются соприкосновение между токоведущими частями и контакт их с взрывоопасными средами и исключается воспламенение последних.

Если погружение всех частей машины или аппарата в масло невозможно, отдельные части изготовляют в другом взрывозащищенном исполнении.

Неизолированные токоведущие части, присоединительные зажимы, детали, где имеется искрение в нормальных условиях, должны быть покрыты маслом настолько, чтобы его минимальный уровень находился на 10 мм выше этих элементов, причем температура верхнего слоя масла не должна быть выше 100° С. Кроме того, маслонаполненные коммутационные аппараты должны выдерживать в течение 0,25 с допустимый для них ток короткого замыкания без нарушения взрывозащищенности. Аппараты, установленные в цепях питания короткозамкнутых асинхронных двигателей, должны иметь контактную систему, обеспечивающую нормальный разрыв цепи при токе, превышающем по крайней мере в 6 раз номинальную силу тока двигателя наибольшей мощности.

Маслонаполненное электрооборудование может быть применено во взрывоопасных помещениях и наружных установках всех перечисленных выше классов.

Маслонаполненное исполнение электрооборудования маркируется буквой М, далее ставится 0 или цифра, указывающая категорию смеси, если в конструкции имеются и взрывонепроницаемые элементы, а за цифрой ставится буква, характеризующая группу смесей. Например, обозначение МЗТ1 относится к маслонаполненному оборудованию, имеющему взрывонепроницаемый элемент, рассчитанный на смесь 3-й категории группы Т1, а обозначение М0Т5 — к маслонаполненному оборудова­нию без взрывозащищенных элементов, пригодному для работы при взрывоопасных смесях всех групп и категорий.

Взрывозащищенные электрические машины в маслонаполненном исполнении изготовляются небольшой мощности (2—7 кВт) и имеют в нефтедобывающей промышленности ограниченное применение (главным образом для привода перемешивающих устройств и центрифуг) из-за сложности их устройства и эксплуатации.

Обычно такие двигатели характеризуются полной изоляцией обмоток от соприкосновения с окружающей средой, наличием принудительного масляного или водяного охлаждения, отделением полости статора от полости ротора экранирующей гильзой. Обмотка статора и выводная коробка омываются трансформаторным маслом. Питание подводится к статору кабелем с маслостойкой изоляцией. Наружный кожух двигателя герметичный и рассчитан на достаточно высокие давления масла. Полость же ротора заполняется инертным газом, находящимсят под избыточным давлением, которое постоянно поддерживается при работе двигателя.

 

 

Рис. 7.6. Кнопочный пост управления:

1— кнопочный элемент; 2 — корпус; 3 — болт внутреннего заземления; 4, 8, 11 — специ-

альные гайки; 5 — нажимная шайба; 6 — заглушка; 7 — уплотнительное кольцо; 9 — крон-

штейн; /0 — отражатель; 12 — окно; 13 — пружинное кольцо; 14, 17 — скобы; 15 — крышка;

16 — стержни; 18 — специальный болт; 19 — винт наружного заземления; 20 — валик

с рукояткой; / — неподвижный контакт; // — подвижный контакт; /// — корпус; IV —

пружина; V ~ шток

 

Наиболее широкое распространение имеет взрывозащищенная маслонаполненная пускорегулирующая аппаратура, которую можно устанавливать не только во взрывоопасных помещениях всех классов, но и в агрессивных средах. Ее не рекомендуется применять в местах, где не исключены сильные вибрации или удары.

Примером таких аппаратов может быть кнопочный пост управления типа КУ-700 м/2 с ручным управлением (рис. 7.6), имеющий два кнопочных элемента, снабженных одним замыкающим и одним размыкающим контактами.

7.2.5 Электрооборудование искробезопасное,

с кварцевым заполнением и специального исполнения

Взрывозащищенность искробезопасного электрооборудования достигается тем, что токи и напряжения в цепях, где оно устанавливается, снижаются до таких значений, при которых мощность электрических разрядов (искрение, дуга, тлеющий разряд и др.) в нормальных и аварийных условиях недостаточна для воспламенения взрывоопасных смесей.

Конструктивно же искробезопасное электрооборудование не отличается от общепромышленного невзрывозащищенного электрооборудования, только отдельные части его могут быть заключены во взрывонепроницаемую оболочку.

Искробезопасное исполнение ввиду малых значений пропускаемой оборудованием мощности, которым соответствует энергия разрядов, недостаточная для воспламенения взрывчатых смесей, применяется для устройств слабого тока: устройств связи, контрольно-измерительной аппаратуры, регулирующей аппаратуры. Первая буква в обозначении оборудования этого исполнения И.

Электрооборудование с кварцевым заполнением выполняется так, что оболочка с токоведущими частями засыпается кварцевым песком. Электрооборудование этого исполнения имеет первую букву обозначения К.

В электрооборудовании специального исполнения защита против взрыва обеспечивается применением специальных средств, отличных от средств, которые используются в рассмотренных шести исполнениях. В частности, к специальному исполнению можно отнести оборудование в оболочках с избыточным давлением инертного газа, оборудование с заливкой эпоксидными смолами и т. п. Электрооборудование этого, исполнения имеет первую букву обозначения С.

В нефтяной и газовой промышленности наиболее распространено силовое электрооборудование в исполнениях: с взрывонепроницаемой оболочкой, повышенной надежности против взрыва, продуваемом под избыточным давлением, с заполнением оболочки маслом.

Взрывозащита путем автоматического отключения от сети при любом конструктивном исполнении электрооборудования снимает напряжения с токоведущих частей при нарушении защитной оболочки за время, исключающее воспламенение смеси. Первая буква обозначения этой взрывозащиты А.