8/16/2019 Explosive+atmospheres MOTOROK ES HAJTASOK
1/24
Potenciálisan robbanásveszélyes légkör Amit a motorokról és hajtásokrólfeltétlenül tudni kell
8/16/2019 Explosive+atmospheres MOTOROK ES HAJTASOK
2/242 Potenciálisan robbanásveszélyes légkörök | ABB hajtások
A prospektus áttekintése A potenciálisan robbanásveszélyes terület olyan helyként határozhatómeg, amelyben gázok, gőzök, pára vagy por a levegővel keveredve
gyúlékony elegyet alkot. Az ilyen helyekre telepített elektromosberendezéseket úgy kell kialakítani és bevizsgálni, hogy azok nehozzanak létre ívhúzást vagy olyan magas hőmérsékletet, amelygyújtóforrásként szolgálhat az említett elegyek számára.
A prospektus célja, hogy segítse az olvasót a potenciálisanrobbanásveszélyes légkörökben használt motorokat éshajtásokat érintő szabályozásokkal, szabványokkal, definíciókkalés berendezésekre vonatkozó követelményekkel kapcsolatosalapismeretek megszerzésében.
Tartalomjegyzék
A potenciálisan robbanásveszélyes légkörmeghatározása ............................................................... 4
A robbanásveszélyes légkörre vonatkozó szabványok........ 6
Csoportok, zónák, kategóriák és eszközök ..................... 10
A motorvédelem típusai... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 14
Tanúsítási eljárás és jelölések ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 16
A változtatható fordulatszámú hajtásokhatása a motorokra ........................................................ 18
ATEX tanúsítású biztonsági funkciók ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 20
Motorok és hajtások kiválasztása robbanásveszélyes
légkörökhöz................................................................... 22
8/16/2019 Explosive+atmospheres MOTOROK ES HAJTASOK
3/24 ABB ha jtások | Potenciálisan robbanásveszélyes légkörök 3
8/16/2019 Explosive+atmospheres MOTOROK ES HAJTASOK
4/244 Potenciálisan robbanásveszélyes légkörök | ABB hajtások
Olaj és gáz Gyógyszeripar Vegyipar
Potenciálisan robbanásveszélyes légkörMi az, és hol fordul elő
Robbanásveszélyes légkör ott alakul ki, ahol gyúlékony gáz,köd, pára vagy por keveredik levegővel. Ez robbanásveszélyteredményez. A robbanásveszélyes légkör kialakulásáhozszükséges anyagmennyiség a szóban forgó anyagtól függ. Azt a területet, ahol ennek a lehetősége fennáll, potenciálisanrobbanásveszélyes légkörnek nevezzük. Ilyen légkör előfordulhatszámos iparágban, a vegyipartól, gyógyszer- és élelmiszeripartól,az energiaszektortól egészen a fafeldolgozásig. Ezek a területekismertek még „veszélyes terület“ vagy „veszélyes hely“ néven is. A levegővel keveredve gyúlékonnyá váló anyagok köre igenszéles. Ez annyit jelent, hogy számos iparágban e lőfordulhatpotenciálisan robbanásveszélyes légkör valahol a folyamataisorán. Ezek közül néhány nem annyira nyilvánvaló.Például, a fűrészmalom alapvetően nem potenciálisanrobbanásveszélyes légkör, de ha a fűrészport hagyják nagymennyiségben felhalmozódni, a kérdéses terület azzá válik.
8/16/2019 Explosive+atmospheres MOTOROK ES HAJTASOK
5/24 ABB ha jtások | Potenciálisan robbanásveszélyes légkörök 5
Energiaszektor FafeldolgozásÉlelmiszeripar
8/16/2019 Explosive+atmospheres MOTOROK ES HAJTASOK
6/246 Potenciálisan robbanásveszélyes légkörök | ABB hajtások
A robbanásveszélyes légkörre vonatkozószabványok:a szabványok bemutatása
Nemzetközi IECEx rendszer Az IECEx rendszer (http://www.iecex.com/) – a NemzetköziElektrotechnikai Bizottságtól (International Electrotechnical
Commission), egy önkéntes tanúsítási rendszer, amely arobbanásveszélyes légkörök biztonságára vonatkozó IECszabványoknak való megfelelést ellenőrzi. Az IECEx rendszer négy fő területre terjed ki:
− A kiszolgáló létesítmények tanúsítása − IECEx berendezések tanúsítása − Ex jelölésnek való megfelelés − Személyes kompetenciák tanúsítása
IECEx megfelelőség jelölési rendszere Ahhoz, hogy egy berendezés az IECEx rendszernek
megfelelő „Ex“ jelölést kaphasson, megfelelőségi tanúsítványtkell szereznie. A tanúsítvány megszerzéséhez az alábbiszükséges:
− Egy jóváhagyott IECEx minőségértékelési jelentés (QAR) − Egy jóváhagyott IECEx vizsgálati jelentés típusvizsgálathoz
(ExTR)
Több szabályozás is vonatkozik a potenciálisanrobbanásveszélyes légkörökre. Ezek az előírások egyreegységesebbé váltak az IEC ajánlások és az Európaiszabványok keretein belül.
Az IECEx megfelelőség jelöléssel ellátott termékek megkaptákaz IECEx megfelelőségi tanúsítványt, amely igazolja, hogy atermék megfelelő védelmet nyújt robbanásveszélyes légkörben
való alkalmazáshoz, illetve olyan rendszerben gyártották, amelya tanúsító szervezetek állandó felügyelete alatt áll. A jelölés aztis mutatja, hogy a termék további vizsgálatok elvégzése nélkülkerülhet kereskedelmi forgalomba. Ez alól kivételt jelent a fokozottbiztonságú (Ex e) motorvédelem típus, amelyet minden esetben avele használt hajtással együtt kell bevizsgálni.
Európai irányelvek Az általában ATEX-ként említett (a francia “ATmosphèresEXplosibles”-ből) európai irányelveket két EU irányelvkombinációja alkotja: az 1999/92/EK munkavállalóibiztonságról szóló, illetve a 2014/34/EU termékbiztonságról
szóló irányelv. Ezek, az IECEx rendszerhez hasonlóirányelveket határoznak meg, néhány kivételtől, illetve akiszolgáló létesítmények, és a személyes kompetenciáktanúsításától eltekintve. Az irányelvekben meghatározott"alapvető egészségügyi és munkabiztonsági előírások"betartása az Európai Unió valamennyi országában kötelező. A megfelelés tel jesítésének legegyszerűbb módja azegységesített szabványok betartása.
8/16/2019 Explosive+atmospheres MOTOROK ES HAJTASOK
7/24 ABB ha jtások | Potenciálisan robbanásveszélyes légkörök 7
8/16/2019 Explosive+atmospheres MOTOROK ES HAJTASOK
8/248 Potenciálisan robbanásveszélyes légkörök | ABB hajtások
CEC, CSA
NEC, CSA/US/UL
Inmetro
SABS
Szabályozások világszerte
Robbanásveszélyes légkörökre vonatkozófőbb szabványok
IEC és EN szabványok − IEC/EN 60079-0 Berendezések - Általános előírások − IEC/EN 60079-1 Berendezés védelem „d“ nyomásálló
tokozással − IEC/EN 60079-7 Növelt biztonságú, „e“ berendezés
védelem − IEC/EN 60079-15 Berendezés védelem „n“ típusú
védelemmel − IEC/EN 60079-31 Berendezések porrobbanás elleni
védelme „t“ tokozással − IEC/EN 60079-14 Villamos berendezések tervezése,
kiválasztása és telepítése
− IEC/EN 60079-17 Villamos berendezések ellenőrzése éskarbantartása
− IEC/EN 60079-19 Berendezések javítása, felújítása éshelyreállítása
− IEC 60050-426 Robbanóképes légterek berendezései − IEC/EN 60079-10 A veszélyes területek osztályozása
(gázközegek) − IEC 60079-10-1 Területek osztályozása - Robbanóképes
gázközegek − IEC 60079-10-2 Területek osztályozása - Gyúlékony
porközegek
8/16/2019 Explosive+atmospheres MOTOROK ES HAJTASOK
9/24 ABB ha jtások | Potenciálisan robbanásveszélyes légkörök 9
ATEX
CU-TR
JISKoreai Szabvány
CNEX
ITRICCoE
ANZEx
IECEx (világszerte)
ATEX irányelvek Az 1999/92/EK munkavállalói biztonságról szóló irányelvlefekteti a potenciálisan robbanásveszélyes légkörben dolgozómunkavállalókra vonatkozó egészségügyi és munkabiztonságiminimum követelményeket.
A 2014/34/EU termékekről szóló irányelv a termékekvagy berendezések biztonságát és védelmi rendszereikműködésének biztonságát határozza meg, potenciálisanrobbanásveszélyes légkörben történő használat esetén. Ezaz irányelv az ATEX 95-öt váltja fel, és a korábbi, termékekről
szóló 94/9/EK irányelvet.
Az IECEx és az ATEX mellett különféle helyi szabványok ishatályban lehetnek bizonyos országokban.
Egyéb szabványok Számos országban vannak hatályban a potenciálisanrobbanásveszélyes légkörökben használt elektromos eszközökkialakítására és használatára vonatkozó szabályozások, de ezekeltérhetnek. Ezek az előírások egyre egységesebbé váltak az IECajánlások és az Európai szabványok keretein belül. Ugyanakkortovábbra is meg kell felelni bizonyos nemzeti előírásoknak alétesítmény végső engedélyezéséhez, pld. Oroszországban,Brazíliában, Ausztráliában vagy Japánban, de ezek általában azalábbi főbb szabványok valamelyikéhez kötődnek.
− IEC: Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság − EN: Európai szabvány − NEC/CEC: Országos Villamos Szabályzat / Kanadai Villamos Szabályzat (500 vagy 505) Észak-Amerikában
8/16/2019 Explosive+atmospheres MOTOROK ES HAJTASOK
10/2410 Potenciálisan robbanásveszélyes légkörök | ABB hajtások
Gázok osztályozása
Gáz alosztályok
Hőmérsékletiosztály
Gáz/pára gyulladásihőm. °C-ban
Max. megeng. berendezéshőmérs. °C-ban
Példák gázra
T1 > 450 450 HidrogénT2 > 300 < 450 300 EtanolT3 > 200 < 300 200 Hidrogén-szul dT4 > 135 < 200 135 Dietil-éterT5 > 100 < 135 100 -T6 > 85 < 100 85 Szén-diszul d
IIA ~120 gáz és gőz, pld. bután/ kőolaj/ propán
IIB ~30 gáz és gőz, pld. etilén/ dimetil-éter/ kokszolókemence-gáz
IIC Három gáz: hidrogén H2/ acetilén C2H2/ szén-diszul d CS2
Potenciálisan robbanásveszélyes légkörCsoportok, zónák, kategóriák éseszközök Csoportok Nemzetközi szinten az EC 60079-0, Európában pedig az EN60079-0 határozza meg a potenciálisan robbanásveszélyeslégkörök csoportjait. Három csoportot különböztetünk meg. Az I. csoportba tartoznak a föld alatti bányák vagy sújtólég-veszélyes bányák, a II. csoportba a földfelszíni gázközegek,a III. csoportba pedig a földfelszíni porközegek A 2014/34/ EU termék irányelv mindössze két csoportot határoz meg:az I. csoportba tartoznak a földalatti bányák, és sújtólég-veszélyes és/vagy gyúlékony porral veszélyeztetett bányák, aII. csoportba tartozik minden egyéb földfelszíni létesítmény.
A csoportba sorolás alapvetően a berendezés alkalmazásihelyétől függ (berendezés-osztályozás).
Alcsoportok és hőmérsékleti osztályok A robbanóképes gázok, gőzök és porok kémiai jellemzőieltérőek, ami befolyásolja a robbanás valószínűségét éssúlyosságát. Ezek közé a jellemzők közé tartozik a gyulladásihőmérséklet, a minimális gyújtóenergia, a felső/alsó robbanásihatárértékek és a molekulatömeg. A robbanóképes gáz/por jellege szerint a gázokat IIA, IIB és IIC, míg a porokat IIIA, IIIBés IIIC csoportba soroljuk.
A berendezések hőmérsékleti osztályának megállapításamaximális felületi hőmérsékletük alapján történik.
Amikor kiválasztunk egy berendezést potenciálisanrobbanásveszélyes légkörben való alkalmazásra,a berendezés maximális felületi hőmérsékleténekalacsonyabbnak kell lennie, az eset legesen előfordulórobbanóképes gáz vagy porkeverék lobbanáspontjánál.
8/16/2019 Explosive+atmospheres MOTOROK ES HAJTASOK
11/24 ABB ha jtások | Potenciálisan robbanásveszélyes légkörök 11
Porok osztályozása
Az ATEX irányelvek összefüggései
Zónákkockázatelemzése
EHSR-ek Termékkövetelmények
1999/92/EK munkavállalóibiztonságról szóló irányelv
Zónabesorolás, és a vonatkozókategóriák meghatározása
2014/34/EK termék irányelv(korábban 94/9/EK)
Berendezés-követelmények (EHSR-ek) meghatározása kategóriánként
A potenciálisanrobbanásveszélyeslégkör valószínűsége,gyakorisága, időtartama
A berendezésalkalmassága EHSR
és telepítési zónaszempontjából
0/20 zóna 1. kategória
1/21 zóna 2. kategória
2/22 zóna 3. kategória
EHSR = alapvető egészségügyi ésmunkabiztonsági követelmények (Essential
Health & Safety Requirements)
TCL(felhő)
°C
T5mm(réteg)
°C
Felületi hőmérséklet,feltéve, hogy a porré-
teg 5 mm alatti
Élelmiszeripar/ takarmánygyártás
Búza 350 270 195
Árpa, kukorica 380 280 205
Cukor 350 430 233
Természetesanyagok
Fa 330 280 205
Faszén 520 230 195
Kőszén 460 240 165
Vegyi anyagok
PVC 450 330 255
Szintetikus gumi 470 220 145
Kén 240 250 160
Por alosztályok IIIA éghető szálló por
IIIB nem-vezetőképes por
IIIC vezetőképes por
Forrás: BIA - 13/97 HVBG jelentés
A gyá rtó f elel a termékbiztonságért , ill etve a tel epíté si és karban tartá si ut asítá sok bi ztosí tásáér t. A termék irányelv szabá lyozza a gyártót , hogyvégezze el a termék besorolását, illetve tanúsítsa a terméket és a gyártást.
A végfelhasználó felelőssége , hogy a t ermék telep ítése, karbantartá sa és üzemelteté se ne okozzon robbanásveszély t. A munkavál lalók védelméről szóló irányelv szabályozza a vég felhasználó t, hogy tanúsított t ermékeket haszná ljon, végezz en kockázatelemzést,dolgozzon ki az üzemeltetésre és karbantartásra vonatkozó munkavédelmi utasításokat, oktatást és eljárásokat.
8/16/2019 Explosive+atmospheres MOTOROK ES HAJTASOK
12/2412 Potenciálisan robbanásveszélyes légkörök | ABB hajtások
IECEx és ATEX szerinti berendezéscsoportok és zónák
Berendezéscsoportok - I. csoport – sújtólég-veszélyes bányák - II. csoport – földfelszíni területek
robbanóképes gázzal- III. csoport – földfelszíni
területek robbanóképesporral
IECEx Berendezéscsoportok - I. csoport – sújtólég-veszélyes bányák - II. csoport – földfelszíni területek
gázzal és porral
ATEX
0 ("G") / 20 ("D") zónaFolyamatos
Robbanásveszélyeslégkör jelenléte állandó„a“ szintű berendezés
védelem szükséges
1 ("G") / 21 ("D") zóna Alkalmankén tRobbanásveszélyes légkör
alkalmanként fordul elő, a rendes üzem során „b“ szintű berendezés
védelem szükséges
2 ("G") / 22 ("D") zónaRendellenes állapot
Robbanóképes légkör kizárólag véletlenülfordul elő, de nem a szokásos üzem alatt
„c“ szintű berendezés védelem szükséges
Példa CE megfelelőség jelölésére
1., 2., 3. kategóriaEx nA IIB/C T3 GcEx tc IIIB/C T125 °C Dc
Ex nA IIB/C T3 GcEx tc IIIB/C T125 °C Dc
Ex d(e) IIB/C T4...T6 GbEx tb IIIB/C T125 °C Db
1., 2. kategóriaEx d(e) IIB T4...T6 GbEx tb IIIB/C T125 °C Db
1. kategória
Zónák Az egyes iparágakon belül, az összes potenciálisanrobbanásveszélyes légkört területi osztályokba, úgynevezettzónákba kell besorolni.
A zónarendszert a világon mindenüt t egységesen használják,és napjainkban Észak-Amerikában is elfogadott alternatívrendszer.
Normál esetben a hatóságok állapítják meg a területbesorolását, de független fél is végezheti, pé ldául
bejelentett szervezet vagy egyéb szakértők. A tulajdonosfeladata gondoskodni a helyszín területi besorolásánakelvégeztetéséről, mielőtt arra alkalmas termékeket választanaki és telepítene az adott helyre.
Globális szinten zónarendszert alkalmaznak a potenciálisanrobbanásveszélyes területek osztályozására. Az 1999/92/ EK munkavállalói biztonságról szóló irányelv, valamint azIEC 60079-10-x, EN 60079- 10-x nemzetközi szabványok
Potenciálisan robbanásveszélyes légkörCsoportok, zónák, kategóriák éseszközök
határozzák meg ezeket a zónákat. A zónába sorolás mindenesetben a telepítési hely tulajdonosának feladata, ahol apotenciálisan robbanásveszélyes légkör fennáll.
Hat zónát különböztetünk meg:
− 0. zóna (gáz esetében) és 20. zóna (por esetében), aholfolyamatosan fennáll a robbanásveszélyes légkör.
− 1. zóna (gáz esetében) és 21. zóna (por esetében), aholalkalmanként előfordul potenciálisan robbanásveszélyes
légkör. − 2. zóna (gáz esetében) és 22. zóna (por esetében), aholvéletlenül előfordulhat potenciálisan robbanásveszélyeslégkör, de nem a szokásos működés során.
8/16/2019 Explosive+atmospheres MOTOROK ES HAJTASOK
13/24 ABB ha jtások | Potenciálisan robbanásveszélyes légkörök 13
Motortípus kiválasztása zóna és kategória/EPL alapján
Példa a zónakijelölésre, egy tárolótartállyal illusztrálva
IEC 60079-0 szabvány EN 60079-0 Telepítési zóna IEC 60079-
10-x szerint EN
60079-10-x
2014/34/EK ATEX irányelv
(korábban 94/9/EK irányelv) szerint
A motorvédelem főbb
típusai
Csoport EPL Védelmi szint Zónák Berendezéscso-
port
Berendezés-
kategória
I Ma nagyon magas A zónabesorolás bányákban
nem használatos.I (Bányák)
M1 Követelmények
EN 1127-2 szerint(Bányák) Mb magas M2
II Ga nagyon magas 0
II (Felület)
1G Villanymotor nem megengedett
(Gáz) Gb magas 1 2G Ex d/Ex de, Ex p, Ex e
Gc fokozott 2 3G Ex nA
III Da nagyon magas 20 1D Villanymotor nem megengedett
(Por) Db magas 21 2D Ex tb IP 65
Dc fokozott 22 3D Ex tc, IP 65/IP 55
0. zóna1. zóna2. zóna
A zónák kiter jedését kockázatelemzésalapján határozták meg.
a = Távolság a szellőzőnyílástólb = Távolság a tetőtőlc = Vízszintes távolság a tartálytól
b
c
Zsomp
a
Gyúlékonyfolyadék
felület
Berendezés-kategóriák A berendezés-kategóriákat az ATEX alkalmazza. A kategóriaaz egyes zónákban használt termékek szükséges biztonságiszintjét határozza meg. A 0/20. zónában 1. kategóriástermékeket kell használni, az 1/21. zónában 2. kategóriáseszközöket, a 2/22. zónában pedig 3. kategóriás eszközöket.
A kategóriákba sorolásnak azért van különös jelentősége, merta végfelhasználóra háruló összes felülvizsgálati, karbantartásiés javítási feladatot a termék/berendezés-kategória határozzameg, nem pedig a zóna, ahova azt telepítik.
A berendezés védelmi szintje(EPL - Equipment Protection Levels) Az IEC és az EN szabványok utolsó változata bevezette a„berendezésvédelmi-szintek“ rendszerét, amely az általukokozott tűzveszély szerint azonosítja a termékeket. Az EPLszámol az esetleges robbanás lehetséges következményeivelis. 0/20. zónában a berendezésnek „a“ védelmi szintűnek kelllennie, az 1/21. zónában „b“ védelmi szintűnek kell lennie,2/22. zónában pedig „c“ védelmi szint az előírt.
8/16/2019 Explosive+atmospheres MOTOROK ES HAJTASOK
14/2414 Potenciálisan robbanásveszélyes légkörök | ABB hajtások
A motor tokozása ellenáll a belsőrobbanásnak
Hosszú tokokkal ellátott kötések, melyek megakadályozzák alángok kijutását a motoron kívülre.
Lángjáratok a tengely és abelső csapágyfedelek között
Nincs forró felület a névleges körülmények között
Nincs szikraképződésnormál üzem és indítás alatt
A motorvédelem típusainakbemutatása
Potenciálisan robbanásveszélyes légkörben a motorokközvetlenül a berendezésekre csatlakoznak. Ezek a légkörökmeghatározott zónabesorolás alá esnek, és a zóna határozzameg azt a minimális biztonsági szintet (kategóriát) melyeta motornak teljesítenie kell. A kategória határozza meg amotorvédelem megengedett típusát.
Az Ex nA t ípusú védelem lehetséges követelményei AChajtással történő alkalmazás esetén− A motort az adott hajtással vagy egyenértékű hajtással
együtt vizsgálták be. − Vagy, a motor hőmérsékleti osztályának meghatározása
számításokkal történt. − Vagy, közvetlen hőmérséklet-szabályozással működik,beépített hőmérsékletszenzorokkal. A védőberendezésműködésbe lépése megszakítja a motor áramellátását.
Nyomásálló tokozásúEx d típusú védelem
Az Ex d típusú védelem lehetséges követelményei AChajtással történő alkalmazás esetén
− A motort a hajtással együtt vizsgálták be a tervezettigénybevétel mellett és az adott védőeszközökkel
− Vagy, közvetlen hőmérséklet-szabályozással működik,
beépített hőmérséklet-szenzorokkal és elégségeshatárértékekkel, hogy megvédjék a csapágyakat és aforgórészt. Az alkalmazott védőberendezések működésbelépése megszakítja a motor áramellátását.
Az Ex hőmérsékleti osztály esetében kizárólag a kü lsőfelület hőmérsékletét kell figyelembe venni.
Bármely alkatrész (belső vagy külső) felületihőmérséklete nem lépheti túl az Ex hőmérsékletiosztály határértékeit.
Gyújtószikra-mentesEx nA típusú védelem
8/16/2019 Explosive+atmospheres MOTOROK ES HAJTASOK
15/24 ABB ha jtások | Potenciálisan robbanásveszélyes légkörök 15
Nincs forró felület a tokozáson kívül sem névlegeskörülmények között, sem hibaállapot esetén.
Nincs forró felület az üzem során, indításkor, sema forgórész elakadása esetén.
A behatolás-védelemi (IP) osztá ly elég magas,hogy ne jusson por a motorba. Nincs szikraképződés normál üzem és indítás alatt.
A motorok besorolhatók az IEC/EN szabványok berendezésvé-delmi-szintjei (EPL) szerint is. Az EPL a motor sajáttűzveszélyességét határozza meg. Az osztályozás célja, hogymegkönnyítse a különböző zónákhoz alkalmas motorokkiválasztását.
Motorok esetében, az Ex jelölés tartalmazza az EPL jelölést, a CE jelölés pedig a berendezés-kategóriát.
A kategóriákba sorolásnak azért van különös jelentősége, mert avégfelhasználóra háruló összes felülvizsgálati, karbantartási és javítási feladatot a termék/berendezés-kategória határozza meg,nem pedig a zóna, ahova azt telepítik.
Az alábbiakban példákat mutatunk be az Ex motorvédelemtípusaira.
Az Ex e típusú védelem követelményei AC haj tássaltörténő alkalmazás esetén A szabvány megköveteli a motor konkrét hajtással ésvédőeszközökkel történő vizsgálatát az adott igénybevételmellett. Kombinált melegedési futásteszt elvégzése kötelező.
Bármely alkatrész (belső vagy külső) felületi hőmérsékletenem lépheti túl az Ex hőmérsékleti osztály határértékeit.
Az Ex t típusú védelem lehetséges követelményei AC haj-tással történő alkalmazás esetén
− A motort a hajtással együtt vizsgálták be, az adottigénybevétel mellett és a megadott védőeszközökkel
− Vagy, közvetlen hőmérséklet-szabályozással működik,
beépített hőmérséklet-szenzorokkal és elégségeshatárértékekkel, hogy megvédjék a csapágyakat ésa forgórészt. A védőberendezés működésbe lépésemegszakítja a motor áramellátását.
Az Ex hőmérsékleti osztály esetében kizárólag a külsőfelület hőmérsékletét kell figyelembe venni.
Porrobbanás elleni védelemEx t típusú védelem
Fokozott biztonságEx e típusú védelem
8/16/2019 Explosive+atmospheres MOTOROK ES HAJTASOK
16/2416 Potenciálisan robbanásveszélyes légkörök | ABB hajtások
Tanúsítási eljárásIECEx tanúsítvány ATEX tanúsítvány
A védelem összes típusaNyomásálló tokozás, fokozott biztonságú,nyomásálló, porrobbanás elleni védelem
Termékértékelés (ExTR) ExCB részéről
Gyártó létesítmény minőségértékelő jelentése (QAR) ExCB részéről
Megfelelőségi tanúsítvány ExCBrészéről. Kiegészítő jelölés:
Ex d IIC T4 Gb LCI 04.0029X
Az ExCB részéről végzett vizsgálat
12 -18 havonta, a rendelkezésre állóminőségi tanúsítványoktól függően.
2. kategóriaNyomásálló tokozás, fokozott biztonságú,nyomásálló, porrobbanás elleni védelem
3. kategóriaSzikramentes, porrobbanás elleni védelem
EC típusvizsgálat Védelem belső ellenőrzése
Termékminőség-biztosítás Termelési minőségbiztosítás
CE jelölés:Kiegészítő jelölés: Ex d IIC T4 Gb LCIE 11 ATEX 6015EC típusvizsgálati tanúsítvány ExCB-tőlEC megfelelőségi nyilatkozat ABB-től
CE jelölés:Kiegészítő jelölés: Ex nA IIC T3 GcEC megfelelőségi nyilatkozat ABB-től
A bejelentett szervezet vizsgálata 3évig érvényes, évenkénti audittal
Bejelentett szervezet nem szükséges,de önkéntesen választható.
IECEx tanúsítványMinden terméket elismert tanúsító szervezetnek (ExCB) kelltanúsítania. Ez minden termékre igaz, tekintet nélkül annakvédelmi módszerére vagy, hogy mely zónában használható. AzIECEx megfelelőségi tanúsítvány megszerzéséhez a terméketaszerint kell értékelni, hogy teljesíti-e a szabványok által előírtműszaki normákat. A termelésről szintén minőségértékelési jelen-tést kell kiadnia az ExCB-nek, amely igazolja, hogy agyártólétesítményben működő minőségügyi rendszer, illetve afennálló színvonal megfelel Ex termékek kívánalmainak. A tanúsítószervezet azonosítószáma megjelenik a motor adattábláján. A vizsgálat 12-18 hónapig érvényes, a rendelkezésre álló minőségi
tanúsítványoktól függően.
Tekintettel arra, hogy az IECEx-nek nincs hatályos szabványa amotor robbanásveszélyéhez kapcsolódó, komplex biztonsági esz-közökre, a hajtásba épített biztonsági funkcióknak nincs IECExtanúsítványa.
Tanúsítási eljárásés jelölések
ATEX certif icat ion Az ATEX esetében a tanúsítási eljárás a termékkategória függvé-nye. A 2. kategóriába tartozó motorokat minden esetbenbejelentett szervezet tanúsítja. A tanúsítás részét képezik a ter-mékvizsgálatok és a gyártó létesítmény ellenőrzése. A gyártólétesítmény ellenőrzése 3 évig érvényes, és évenként auditálni kell. A bejelentett szervezet azonosítószáma a CE jelölés mellett jelenikmeg az adattáblán. A tanúsítvány száma a motor adattábla jelölé-sei között szerepel.
3. kategóriás motorok esetében az irányelv elfogadja a motorgyártója által kiadott, saját megfelelőségi nyilatkozatot. A saját
megfelelőségi nyilatkozat a belső minőségellenőrzésen alapul,amely során ellenőrzik az összes legyártott motor megfelelését azEHSR-eknek. A motor adattábláján csak a CE jelölés látható, min-den további szám vagy jelzés nélkül. A kiegészítő jelölések nem atanúsítvány számára vonatkoznak, tekintve, hogy nincstanúsítvány.
ATEX tanúsítvány szükséges a védőeszközök számára is, melyekaz alkalmazott motorhoz szükséges védelmi koncepciót valósítjákmeg. A hajtásba épített biztonsági funkciók szintén az ATEXtanúsítás hatálya alá tartoznak.
8/16/2019 Explosive+atmospheres MOTOROK ES HAJTASOK
17/24 ABB ha jtások | Potenciálisan robbanásveszélyes légkörök 17
Példa IECEx és ATEX szabványnak megfelelő,nyomásálló tokozású motorra
Védelem típusa , Ex d =
nyomásálló tokozásúIIC berendezéscsoport, B gázcsoporthozT4 hőmérséklet osztály = max. megengedett135 °CBerendezés védelmi szintje = b szint, gázhoz
CE jelölés Az engedélyezésért fele lősbejelentett szervezet azonosítója
Az Ex termékek EurópaiBizottsági jelölése
Berendezéscsoport:II., földfelszíni iparághozBerendezés-kategória:2G magas védelmi szintet igénylőgázveszélyes környezethez
Ex d IIC T4 Gb 0081 II 2GBerendezés-védelmi jelölés gázhoz Berendezés-védelmi jelölés gázhoz
8/16/2019 Explosive+atmospheres MOTOROK ES HAJTASOK
18/2418 Potenciálisan robbanásveszélyes légkörök | ABB hajtások
Jellemző összesített feszültség.
Teljes, összesített feszültség Eredeti feszültségimpulzus
Visszaverődő feszültségimpulzus
A változtatható fordulatszámú hajtásokmotorokra gyakorolt hatásánakbemutatása A hajtások segítségével a motorok működése az adottfolyamat igényeihez igazodik, ezzel segítve elő az energia-megtakarítást és a folyamat kimenetének javulását.Ugyanakkor, a hajtások használata további motorvédelmimegfontolásokat tett szükségessé, mint például:
− A kiugró feszültségimpulzusok terhelhetik az állórész-tekercs szigetelését, ami szikrát generálhat.
− A kiugró feszültségemelkedés visszavert feszültséghezis vezethet, ami akár a névleges érték 2,5-szeresérre isemelhetik a motor kapocsfeszültségét.
− Közös módusú feszültség és áram. Ez szikrát okozhat amotorcsapágyakban és végső soron a csapágyszigetelésmegrongálódását okozza.
− A motor felületének hőmérséklete megemelkedik a motorsaját hűtésének csökkenés miatt, amikor a tengelyre szerelthűtőventilátor alacsonyabb fordulatszámon forog.
− Túlterhelés esetén a motor felületi hőmérséklete meredekenemelkedhet, ha ezt nem veszik figyelembe a mértezésnél,és túllépik a terhelési kapacitásgörbéket.
Védelem a különböző feszült ségj elenségek ellen A gyors kapcsolás és a kábelekben keletkező visszaverődés
miatt a motorok nagyobb feszültség-terhelésnek vannakkitéve a tekercseknél, ha a tápfeszültséget frekvenciaátalakítóról és nem szinuszos tápegységről kapják. Ezekneka feszültségeknek a hatása akár 2,5-szeresére emelheti amotor névleges feszültségét. Ez terheli a motortekercsekszigetelését, azok károsodását okozhatja, következésképpenszikrázás jöhet létre. Az ABB ajánlása:
− 500 és 600 V között a motort megerősített tekercs-szigeteléssel, vagy a hajtást dU/dt szűrővel kell ellátni.
− 600 V felett a motort megerősített tekercsszigeteléssel, ésa hajtást dU/dt szűrővel kell ellátni.
− Ha a motor és a hajtás közötti kábel hossza meghaladja
a 150 métert, illetve a feszültség 600 és 690 V közötti, amotort megerősített tekercsszigeteléssel kell ellátni.
Csapágyáram elleni védelem Az AC hajtás közös módusú feszültséget idézhet elő,ami feszültséget indukál a motorcsapágyakban, ez pedigáram áthaladásához vezet a motorcsapágyakon. Az ABBcsapágyáram elleni védelemre vonatkozó ajánlása:
− Az IEC 280 vázas és nagyobb motorok szigetelt, hajtásellenoldali csapágyakkal vannak felszerelve az áthaladó
áram útvonalak megszakítása érdekében. − Az IEC 355 vázas és nagyobb motorokon a szigetelt, hajtásellenoldali csapágyak mellett, a hajtás közös módusúszűrővel is felszerelt.
Motorok túlmelegedés elleni védelme A motor túlmelegedés elleni védelme érdekében alapvetőfontosságú a motor hőmérsékletének ismerete ésszabályozása. A motor fordulatszáma és a terhelési kapacitásközötti összefüggést ismerni kell (terhelési kapacitásgörbék). A biztonságos üzemeltetés érdekében a motor ésa hajtás kombinációját helyesen kell méretezni, hogy az ne
haladja meg a terhelési kapacitásgörbéket, az adattáblánszerelő értékeket pedig be kell tartani. Az ABB által ajánlottlehetséges megoldások a motor túlmelegedés ellenivédelmére:
− Különálló, állandó fordulatszámú ventilátor a hűtő ésterhelési kapacitás növelésére alacsony fordulatszámokon.
− A motor felületi hőmérsékletének közvetlen mérése, és azadat felhasználása a motor leállításának szabályozására.
− A motorra érkező tápfeszültség felügyelete ésszabályozása.
− A motorra háruló terhelés korlátozása a fokozott
motormelegedést okozó terhelés kiküszöbölésére.
8/16/2019 Explosive+atmospheres MOTOROK ES HAJTASOK
19/24 ABB ha jtások | Potenciálisan robbanásveszélyes légkörök 19
Jellemző motorterhelési kapacitásgörbék
Táblázat ABB motorszigetelések és hajtásszűrők kiválasztásához
Különálló hűtésű motorok
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Frekvencia (Hz)
T/T N (%)
Saját hűtésű motorok
Tápfeszültség Motor vázmérete Tekercs szigetelés Motorcsapágyak Hajtásszűrők
≤ 500 V ≤ IEC 250 ABB standard szigetelés Standard csapágyazás Nincs szükség szűrőre
IEC 280 - 315 ABB standard szigetelés Szigetelt, hajtás ellenoldali csapágy Nincs szükség szűrőre
IEC 355 - 450 ABB standard szigetelés Szigetelt, hajtás ellenoldali csapágy Közös módusú szűrő
≤ 600 V ≤ IEC 250 ABB standard szigetelés Standard csapágyazás dU/dt szűrő
Speciális ABB szigetelés (405-ös pluszkód) Standard csapágyazás Nincs szükség szűrőre
IEC 280 - 315 ABB standard szigetelés Szigetelt, hajtás ellenoldali csapágy dU/dt szűrő
Speciális ABB szigetelés (405-ös pluszkód) Szigetelt, hajtás ellenoldali csapágyNincs szükség szűrőre
IEC 355 - 450 ABB standard szigetelés Szigetelt, hajtás ellenoldali csapágy dU/dt szűrő, közös módusú szűrő
Speciális ABB szigetelés (405-ös pluszkód) Szigetelt, hajtás ellenoldali csapágyKözös módusú szűrő
≤ 690 V ≤ IEC 250 Speciális ABB szigetelés (405-ös pluszkód) Standard csapágyazás dU/dt szűrő
IEC 280 - 315 Speciális ABB szigetelés (405-ös pluszkód) Szigetelt, hajtás ellenoldali csapágydU/dt szűrő
IEC 355 - 450 Speciális ABB szigetelés (405-ös pluszkód) Szigetelt, hajtás ellenoldali csapágydU/dt szűrő, közös módusú szűrő
600 - 690 V 150 m-nélhosszabb kábellel Minden vázméret Speciális ABB szigetelés (405-ös pluszkód) Standard csapágyazás Nincs szükség szűrőre
8/16/2019 Explosive+atmospheres MOTOROK ES HAJTASOK
20/2420 Potenciálisan robbanásveszélyes légkörök | ABB hajtások
Példa védőberendezés jelölésére. A zárójel arra utal, hogy a biztonságiberendezés alkalmazható 2. védelmi kategóriába tartozó termékkel, demagát a biztonsági berendezést az azt befogadó hajtással együtt bizton-ságos területre kell telepíteni.
Példa védőberendezés jelölésére
Változtatható fordulatszámú hajtásbaépített, ATEX tanúsítású biztonsági eszközök
A biztonsági eszköz célja, hogy leválassza a motort azáramellátásról. Az Ex berendezéseken/termékeken elhelyezettvédőberendezések az ATEX szabályozások– EN 50495:2010harmonizált szabvány hatálya alá tartoznak. Tekintettelarra, hogy az IECEx-nek jelenleg nincs hatályos szabványaa robbanásveszélyéhez kapcsolódó, komplex biztonságieszközökre, a védőeszközök tanúsítása kizárólag az ATEXszabvány szerint történik. Emellett mindig be kell tartani a helyielőírásokat is.
Számos változtatható fordulatszámú ipari hajtásbantalálható ATEX tanúsítású biztonsági funkció, PTC/Pt100szenzorcsatlakozással, ami biztosítja az Ex motor túlmelegedéselleni védelmét. Az ATEX rendszerében a védőeszközöketugyanúgy tanúsítani kell, mint pld. az EX motorokat. A jelölésa hajtáson található, de csak a hajtásba épített biztonságifunkciókra vonatkozik, és nem jelenti, hogy a hajtást Exmotorral vizsgálták be és tanúsították.
8/16/2019 Explosive+atmospheres MOTOROK ES HAJTASOK
21/24 ABB ha jtások | Potenciálisan robbanásveszélyes légkörök 21
8/16/2019 Explosive+atmospheres MOTOROK ES HAJTASOK
22/2422 Potenciálisan robbanásveszélyes légkörök | ABB hajtások
Kisfeszültségű, nyomásálló tokozású Ex d motor, M3JP 132 típus.
A robbanóképes légkörbenhasználható motorés hajtás kiválasztása A robbanóképes légkörben használható motor és hajtáskiválasztása során a motor gyártójának utasításait és ajánlásaitbe kell tartani. Mivel kizárólag a motor telepíthető a potenciálisanrobbanásveszélyes légkörbe, miközben a hajtás mindigbiztonságos területen van, az utasítások célja, hogy megelőzzea motor túlmelegedését vagy a szikraképződést. A biztonságosüzemeltetés érdekében bizonyos szempontokat figyelembe kellvenni a motor és hajtás együttes kiválasztása során.
8/16/2019 Explosive+atmospheres MOTOROK ES HAJTASOK
23/24 ABB ha jtások | Potenciálisan robbanásveszélyes légkörök 23
Követelmények A motor és a hajtás kiválasztása a vevői igények felmérésévelkezdődik, tekintettel a környezeti feltételekre, tápfeszültségreés frekvenciára, a motortengely fordulatszám tartományára, amotor kimeneti terhelésére, a terhelés típusára és túlterhelésikövetelményekre, hatásfok követelményekre, illetve különösena zónára, gáz/por csoportra, hőmérsékleti osztályra, valaminta szükséges Ex védelem típusára. A folyamat tehát a motorkiválasztásával kezdődik.
A motor és a hajtás kiválasztása a követelmények alapján
Ellenőrizni kell a motor és hajtás elérhetőségét, a motortanúsítványát, és azt, hogy a tanúsítvány érvényes-efrekvencia-átalakítóval történő üzemeltetésre, és ha igen,akkor milyen feltételekkel.
A motor és a hajtás mére tezése Amikor a motort változtatható fordulatszámú alkalmazáshozméretezik, a folyamatos hőterhelési méretezést és a rövid távútúlterhelési kapacitást is számításba kell venni. Ezen kívül akapcsolófrekvencia Ex paraméterekkel történő korlátozásais csökkentheti az áramfelvételt, amit szintén figyelembe kellvenni a kalkulációk készítésekor.
A motor méretezésének legpraktikusabb módja az ABBDriveSize programjának használata. Az eszköz letölthető az ABB honlapjáról (http://new.abb.com/drives/software- tools/ drivesize).
A méretezés elvégezhető ABB frekvencia-átalakítókrais a motor terhelési kapacitásgörbéi alapján. A terhelésikapacitásgörbék a motor legnagyobb megengedett,folyamatosan leadott nyomatékát ábrázolják, a tápfrekvenciafüggvényeként. A leadott nyomaték a motor névlegesnyomatékának százalékos arányában van megadva. A
terhelési kapacitásgörbék a névleges tápfeszültség alapjánkészülnek.
Megjegyzés! A motor maximális fordulatszámát nem szabadtúllépni!
A terhelési kapacitásgörbéket egy bizonyoskapcsolófrekvenciára számítják ki az ABB konverter típusátólfüggően. Mivel a kapcsolófrekvencia a különböző konverterekhajtásokra – a motor és hajtás kombinációját a szükségesvédelem konkrét típusára kell bevizsgálni. Másik lehetőség,
ha a motor belső hőmérséklet szenzorait egy tanúsított PTC/ Pt100 relére kötik, amely szabályozza a hajtás fő védőreléjét,és megszakítja a motor áramellátását a hőmérséklethatárérték túllépése esetén.
Megjegyzés! A felszerelt szűrőket figyelembe kell venni amotor méretezése során.
A terhelési kapacitásgörbéket és bővebb információkata robbanóképes közegben történő alkalmazásra szánt,kisfeszültségű motorok katalógusa tartalmazza.
További megfontolások Rövid távú túlterhelési kapacitás, szűrők és szigetelések,légköri feltételek, feszültségesés hosszú kábelekben.
A szigetelés és a szűrők kivá lasztása A szigetelést és a szűrőket a feszültség nagyságának és aváz méretének megfelelően kell kiválasztani. A különbözőmotorgyártók különböző utasításokat adnak.
Hővédelem A motorvédelem típusától függően, a különböző gyártók
különböző megközelítéssel oldják meg a szabványokteljesülését. Ellenőrizni kell, hogy a kombináció átesett-etípusvizsgálaton, és a tanúsítványban követelmény-e atúlterhelés elleni védelem. Ennek megfelelően kell kiválasztaniaz ATEX tanúsítású biztonsági eszközöket.
TelepítésBe kell tartani a motor gyártójának telepítési utasításait,különös tekintettel a kábelezésre és a helyi előírásoknakmegfelelő EMC ajánlásokra. A motor adattábláján és a hajtásadattábláján szereplő értékeknek megfelelően kell kiépítenia hajtást. Ügyelni kell rá, hogy a hajtás kapcsolófrekvenciája
korlátozható legyen a motor gyártója által megadott értékre. A biztonság tovább fokozható a terhelési kapacitásgörbealkalmazásával, ahol az rendelkezésre áll.
8/16/2019 Explosive+atmospheres MOTOROK ES HAJTASOK
24/24
3 A U A 0 0 0 0 0 3 7 2 2 3 R E V C
E N
2 1
. 5 . 2
0 1 5 * 1 1 5 0 7
Kapcsolat
Bővebb tájékoztatásért forduljon a helyi ABB képviselethez,vagy látogasson el az alábbi honlapokra:
ABB Kft.1134 BudapestKassák Lajos utca 19-25.
http://new.abb.com/drives/hu
© Copyright 2015 ABB. Minden jog fenntartva. A speci kációk előzetes értesítés nélkül változhatnak.