Protiveksplozivna zaštita

Seminarski rad

Из Specijalnih eлектричних инсталација

PROTIVEKSPLOZIVNA ZAŠTITA

Student : Profesor :
Igor Veselinović dr Dragan Brajović

Broj indeksa: 140/15

Datum:31.01.2018.

Sadržaj

Uvod

1.1.

Osnovne definicije i pojmovi

1.2.

Klasifikacija zona opasnosti

1.3.

Klasifikacija protiveksplozivno zaštićenih električnih uređaja

1.4.

Kratak pregled izazivača eksplozija

1.5.

Klasifikacija eksplozivnih smeša

OSNOVNI PRINCIPI PROJEKTOVANJA ELEKTRIČNIH
INSTALACIJA U Ex PROSTORIMA
2.1.Izbor komutaciono-zaštitne opreme
2.2.Izbor, proračun i način vođenja kablova

2.3.

Izbor instalacione energetske opreme i opreme za automatiku

2.3.1. zona opasnosti 0
2.3.2. zona opasnosti 1
2.3.3. zona opasnosti 2
2.3.4. zona 11, 12 – opasne prašine

2.4.

Sistemi zaštite od visokih napona dodira

2.4.1.

zona opasnosti 0

2.4.2.

zona opasnosti 1

2.4.3.

zona opasnosti 2

VENTILACIJA OPASNOG PROSTORA

3.1.

Vrste ventilacije

3.2.

Upravljanje ventilacijom i povezanost rada električnih potrošača i

rada ventilacije

3.3. Dispozicija instalacione opreme u zavisnosti od karakteristika Ex zone

i ventilacije

Zaključak

Literatura

zapali, u specificiranim uslovima sprečava paljenje spoljnje smeše gasova širenjem plamena kroz
spoj dužine 25mm, za sve koncentracije ispitnih gasova i para u vazduhu.

Minimalna struja paljenja (MSP) –

najveća struja koja kod 1000 iskri ne izaziva nijedno

paljenje

u definisanom strujnom kolu napona 24V DC, induktiviteta 95mH sa standardima definisanim
iskrištem (iskra je veštački izazvana varnica električne prirode u iskrištu koje je deo pomenutog
strujnog kola). Vrednost MSP iskazuje se kao odnos MSP ispitivanog gasa i MSP za laboratorijski
metan.

Opasni prostor –

prostor u kome se može očekivati pojava eksplozivne gasovite

atmosfere u takvoj

količini, koja zahteva posebne mere za izradu, instaliranje i upotrebu električnih uređaja.

Bezopasni prostor -

prostor u kome se ne očekuje pojava eksplozivne gasovite atmosfere

u tolikoj

količini, koja zahteva posebne mere za izradu, instaliranje i upotrebu električnih uređaja.

Prirodna ventilacija –

kretanje vazduha pod dejstvom vetra ili temperaturnog gradijenta i

njegova

zamena svežim vazduhom.

Opšta veštačka ventilacija –

kretanje vazduha po celom prostoru pod dejstvom veštačkih

sredstava

(ventilatora) i njegova zamena svežim vazduhom

Lokalna veštačka ventilacija -

kretanje vazduha u oblasti pojedinog izvora opasnosti ili

lokalnom prostoru pod dejstvom veštačkih sredstava (ventilatora) i njegova zamena svežim
vazduhom.

1.2 Klasifikacija zona opasnosti

Klasifikacija zona opasnosti se vrši prema verovatnoći da eksplozivna smeša postoji. Kriterijum postojanja
eksplozivne smeše je da ona egzistira u koncentraciji od 10% DGE (čime se ide na stranu sigurnosti).

Zona opasnosti 0 –

prostor u kome eksplozivna smeša postoji trajno ili se pojavljuje

često

ili je

njena pojava ne suviše česta ali je trajanje duže (verovatnoća 10

-2

<v<1).

Zona opasnosti 1 –

prostor u kome eksplozivna smeša ne postoji trajno ili se ne pojavljuje

često, ali

se ipak može očekivati u normalnim pogonskim situacijama (verovatnoća 10

-4

<v<10

-2

Zona opasnosti 2 –

prostor u kome eksplozivna smeša postoji samo u nenormalnim

pogonskim

situacijama (havarijama), dok je verovatnoća pojave u normalnim pogonskim uslovima
zanemarljiva (ako je i moguća njena pojava, u pitanju je vrlo kratko vreme - vjerovatnoća 10

<v<10

-4

Pre klasifikovanja zone opasnosti, potrebno je utvrditi ili oceniti:

količinu ispuštanja ili intenzitet ispuštanja zapaljive i eksplozivne materije

brzinu isticanja

koncentraciju

DGE

temperaturu paljenja

gustinu u odnosu na vazduh

prepreke i njihov karakter

radni pritisak i temperaturu

kretanje vetra.

Razlog za veliki broj ulaznih podataka koji su potrebni za klasifikaciju, leži u činjenici da je i kvalitet i
kvantitet eksplozivne zone vrlo zavistan od uslova sredine, izvora smeše, prisustva

ventilacije itd. Male promene ovih uslova mogu izazvati bitne promene u osobinama eksplozivne zone, što
opet direktno utiče na izbor opreme i način projektovanje samih instalacija.

1.3 Klasifikacija protiveksplozivno zaštićenih električnih uređaja

Klasifikacija se izvodi prema vrsti i stepenu zaštite električnog uređaja od uticaja okolne eksplozivne
atmosfere:

Nepropaljivo kućište ''Exd'' (neprodorni oklop) –

tip uređaja kod koga je kućište u

stanju da

izdrži unutrašnju eksploziju zapaljive smeše koja je prodrla u unutrašnjost kućišta, bez oštećenja i
bez izazivanja paljenja spoljnje eksplozivne atmosfere, kroz bilo koje spojeve ili otvore na kućištu
(ulazak eksplozivne atmosfere iz okoline u kućište uređaja je uvek u manjoj ili većoj meri moguće.
Kod neprodornog oklopa komponenta je napravljena tako da i u slučaju da dođe do unutrašnje
eksplozije, ne dođe do spoljnje eksplozije. To kod drugih tipova komponenti napred navedenih nije
slučaj, jer mere zaštite kod drugih tipova prijemnika primarno su zasnovane ili na sprečavanje
ulaska spoljašnje eksplozivne atmosfere u kućište komponente, ili već ako uđu u opasnoj
koncentraciji da se zaštitnim merama te komponente spreči eksplozija unutar kućišta, a ne štite od
eksplozije materije koja se nalazi spolja, ako je njen dio ušao unutra i ako je dejstvom uređaja
izazavana unutrašnja eksplozija. Naravno, od vrste zone opasnosti zavisi mogućnost da spoljašnja
eksplozivna atmosfera prodre u kućište uređaja. Što je vjerovatnoća prisustva eksplozivne atmosfere
veća i što je veća koncentracija eksplozivne smeše veća je i opasnost da ona u opasnoj količini
prodre u kućište uređaja.

Punjenje peskom ''Exq'' -

tip uređaja kod koga je kućište napunjeno peskom ili nekim

drugim

praškastim materijalom sa specificiranim karakteristikama, tako da je isto u stanju da spreči da bilo
koji električni luk ili visoka temperatura nastala u kućištu izazove eksploziju zapaljive spoljnje
eksplozivne atmosfere.

Potapanje u ulje ''Exo'' –

tip uređaja koji je ceo ili u pojedinim delovima potopljen u ulje

i to na

takav način da pri pojavi električnog luka ili visoke temperature unutar kućišta isti neće upaliti
eksplozivnu gasovitu atmosferu koja se može nalaziti iznad ulja ili izvan kućišta.

Uređaji sa tipom zaštite ''Exn'' –

tip uređaja koji ima osobinu da ne varniči u normalnom

pogonu

i da je hermetički zatvoren (non-sparking), pri čemu je stepen zaštite manji od zaštite povećana
bezbednost ''e''. Maksimalna temperatura površine električnog uređaja mora da bude manja od
najniže temperature eksplozivne gasovite atmosfere za koju je uređaj konstruisan. Delovi rotacionih
mašina, ventilatori, kapa ventilatora, zaštitna rešetka itd. moraju da budu takve izrade i dobro
učvršćeni da je sasvim onemogućeno njihovo krivljenje ili pomeranje koje bi moglo da dovede do
trenja, udara i sl. Priključna kutija rotacione mašine mora da ima stepen mehaničke zaštite najmanje
IP54, a priključak za uzemljenje mora da je prikladan, za preseke provodnika od 35 mm

Osigurači se smatraju uređajima koji ne varniče ako zadovoljavaju jedan od uslova:

da prekidaju struju od minimalno 4kA, da su nepopravljivi i punjeni peskom, sa

umetkom

bez indikatora,

da su sa jednim umetkom naznačene vrednosti do 6A, 250V, ugrađeni u držač

stepena

mehaničke zaštite najmanje IP64

Kućište koje sadži osigurače mora da bude zabravljeno, tako da je umetanje ili vađenje umetaka
osigurača, u slučaju zamene, moguće samo ako je isključeno.

1. Električni uređaj ''Exi

'' –

sadrže kola sa svojstvenom bezbednošću koja nisu u

stanju da

izazovu paljenje eksplozivne atmosfere i njima je dozvoljenaprimena i upotreba u zoni
opasnosti „0“.

2. Električni uređaj ''Exi

'' –

sadrže kola sa svojstvenom bezbednošću koja nisu u

stanju da

izazovu paljenje eksplozivne atmosfere, ali sa stepenom bezbednosti koji se
dozvoljava za rad u zoni opasnosti „1“.

Svaki uređaj sopstvene bezbednosti mora da ispunjava osnovni zahtev: pouzdano ograničavanje
napona i struje na izlazu, pa i u slučaju kratkog spoja, na propisanoj vrednosti koja obezbeđuje
svojstvenu bezbednost. Ograničenje napona se vrši Zener diodama koje su tako dimenzionisane da
mogu podneti struju bez oštećenja a ograničenje struje poluprovodničkim limiterima.
Nepokvarljive komponente čine polaznu osnovu u realizaciji kola sa svojstvenom bezbednošću kao
što su: transformatori i prigušnice, otpornici za ograničenje struje, poluprovodnici, sigurnosna
premošćenja, itd.

Inkapsulirani uređaji ''Exm''

U ovom tipu zaštite električnih uređaja za rad u eksplozivnoj atmosferi, delovi samog uređaja i
njegove komponente, koji bi mogli da zapale eksplozivnu etmosferu varničenjem, ili zagrevanjem
površina, su obloženi kompaundom ( elastomerom), tako da ne može doći do paljenja eksplozivne
atmosfere. Termoaktivni, termoplastični, elastomerni materijali sa puniocima ili bez njih, sa
aditivima ili bez njih, dakle, smatraju se kompaundima. Kompaundi su i materijali epoksidnih
smola. Ovaj tip zaštite se primenjuje samo kod električnih uređaja bez pokretnih elemenata, ali ako
ih i ima, ti delovi ne mogu da budu u direktnom dodiru sa samim kompaundom. U slučaju kvara
kod ovih uređaja nije predviđena popravka, već praktično potpuna zamena originalnim delom.
U postupku atestiranja ovih uređaja, posebno se mora dokazati da:

1. Debljine kompaunda, između inkapsuliranih komponenata i prema spoljašnjim površinama,

odgovaraju konstrukcionim zahtevima,

2. Inkapsulirani uređaji mogu da izdrže struje kratkog spoja od 4kA, ako se napoajaju iz spoljašnjih

izvora,

3. Kompaund ne sadrži šupljine,
4. Uvod električnog kabla u kompaund obezbeđuje sprečavanje prodora eksplozivne atmosfere u

inkapsulirani električni uređaj,

5. Tip zaštite mora da bude sačuvan i za slučaj unutrašnjeg kvara ili dozvoljenog preopterećenja

samog uređaja,

6. Nema prekoračenja jednoznačne maksimalne temperature u normalnom pogonu na spoljašnjoj

strani uređaja.

Slika 1. Fluoroscentna svjetiljka u
Ex izvedbi

Slika 2. Energetska sklopka u Exd izvedbi