2tom140

5. MASZYNY ELEKTRYCZNE 282

z powietrzem. Silniki te muszą spełniać wymagania co do stopnia ochrony wynikające zarówno z czynników narażeniowych, pochodzących z otoczenia i działających na maszynę, jak i z czynników zagrożeniowych dla środowiska pochodzących z maszyny elektrycznej.

Ze względu na rodzaj budowy rozróżnia się silniki: z osłoną ognioszczelną — oznaczenie Exd; o budowie wzmocnionej — oznaczenie Exe; z osłoną gazową z nadciśnieniem — oznaczenie Exp (patrz p. 5.1.3).

W tablicy 5.38 podano podział i oznaczenia silników przeciwwybuchowych w zależności od ich przeznaczenia, rodzaju budowy, grupy zapłonowej oraz klasy bezpieczeństwa. Wymagania co do osłon ognioszczelnych elektrycznych urządzeń przeciwwybuchowych są zawarte w normie PN-83/E-08116. Natomiast klasyfikację mieszanin wybuchowych, przyporządkowanie do klasy temperaturowej oraz wymagania co do granicznego doświadczalnego prześwitu szczeliny MESG, na podstawie którego ustala się grupę wybuchowości, podaje norma PN-84/E-08119. Silniki przeciwwybuchowe przeznaczone do napędu urządzeń okrętowych muszą ponadto spełniać wymagania normy BN-88/3083-26/00 [5.9],

Tablica 5.38. Podział i oznaczenia maszyn elektrycznych przeciwwybuchowych, wg PN-83/E-08U0, PN-87/E-08111, PN-85/E-08112, PN-83/E-08115

	Oznaczenia w zależności od
Objaśnienia	przeznaczenia	rodzaju ochrony	grupy	grupy
		przed zapłonem	bezpieczeństwa	zapłonowej
Dla górnictwa; typowy gaz metan	Ex, (B)		i
Dla przemysłu chemicznego; typowy gaz:	Ex	_
propan			TTA
etylen			1113
wodór			lic, (ItCa)
acetylen			IIC, (IlCb)
Obudowa ognioszczelną		d, (M)
Budowa wzmocniona		e,(W)
Osłona gazowa pod ciśnieniem	—	P.(C)	—
Ochrona specjalna		s, (S)
Temperatura samozapalenia mieszaniny wybuchowej:
powyżej 450°C				Tl
300-r450°C	—	—	—	T2
200-i-300^sC				T3
135 -r 200''C				T4
100-135°C				T5
85-i- 10CTC				T6

W nawiasach podano oznaczenia stosowane przed 1981 r.

Silniki nie zapewniające bezpieczeństwa przeciwwybuchowego, ale przeznaczone do celów specjalnych, np. napędu urządzeń w podziemnych wyrobiskach górniczych nie zagrożonych wybuchem gazu, pyłu lub par, muszą także spełniać wymagania specjalne, np. ich stopień ochrony nie może być niższy niż IP54. Pozostałe wymagania ujmuje norma PN-82/G-38000.

Silniki w obudowie ognioszczelnej mogą zawierać elementy iskrzące podczas pracy. Powinny jednak wytrzymywać bez uszkodzenia ciśnienie występujące przy wybuchu wewnątrz obudowy oraz muszą być tak szczelne, żeby wybuch nie mógł przenieść się do środowiska otaczającego. Osłona ognioszczełna powinna wytrzymywać ciśnienie probiercze równe półtorakrotnej wartości największego ciśnienia podczas wybuchu mieszaniny, do której silnik jest przystosowany (tzw. ciśnienie odniesienia) — nie mniejsze jednak niż 0,35 MPa.

Wybuch mieszaniny znajdującej się na zewnątrz silnika może nastąpić także pod wpływem nadmiernego nagrzania się jego powierzchni. Temperatura powierzchni obudowy silnika z osłoną ognioszczelną oraz temperatury powierzchni wszystkich elementów silnika o budowie wzmocnionej muszą być ograniczone do wartości zależnej od temperatury samozapalenia się mieszaniny wybuchowej. W zależności od wartości tej temperatury rozróżnia się 6 grup zapłonowych (tabl. 5.38). Dopuszczalne temperatury powierzchni elementów silnika stykających się z mieszaniną wybuchową podano w tabl. 5.39.

Tablica 5.39. Dopuszczalne temperatury elementów maszyn elektrycznych w zależności od grupy zapłonowej, wg PN-83/E-08110

Grupa zapłonowa	Przeznaczenie maszyny	Dolna granica temperatury zapłonu mieszaniny °C	Graniczna temperatura obudowy ^UC	Maksymalna temperatura po czasie tE °C
				uzwojenia klatkowego	uzwojenia stojana o izolacji klasy B
	dla górnictwa	200	160	180	115
Tl	dla przemysłu	450	360	400	185
T2	chemicznego lub	300	240	270	185
T3	pokrewnych	200	160	180	180
T4		135	110	125	125
T5		100	80	90	90
T6		85	65	75	75

Silniki o budowie wzmocnionej nie mogą zawierać części iskrzących, a ich uzwojenia - przy największym prądzie w czasie pracy lub podczas stanu awaryjnego — nie mogą do chwili ich odłączenia osiągać temperatury wyższej niż dopuszczalna dla danej grupy zapłonowej. Największy prąd może wystąpić przy zwarciu wewnętrznym zwojowym, w czasie zahamowania silnika załączonego do sieci albo podczas jego rozruchu, hamowania lub nawrotu. Czas wyłączenia silnika zależy od zastosowanych zabezpieczeń przetężeniowych.

Czas, w którym najbardziej nagrzewające się uzwojenie silnika —już nagrzane do temperatury odpowiadającej warunkom pracy znamionowej — osiągnie, np. pod wpływem prądu zwarciowego, przyrost temperatury dopuszczalny dla danej grupy zapłonowej, nazywa się czasem nagrzania t_E i jest jednym z parametrów znamionowych maszyny. Czas ten powinien być nie krótszy niż czas zadziałania zabezpieczeń. Silniki niskiego napięcia powinny charakteryzować się czasem nagrzania i_E > 7 s; zaś wysokiego napięcia — t_E > 5 s.

Silniki z osłoną gazową z nadciśnieniem mają obudowy szczelne, napełnione czystym powietrzem lub gazem ochronnym obojętnym (np. azotem) pod ciśnieniem o co najmniej 50 Pa większym niż ciśnienie w otaczającym środowisku. Obudowa silnika i armatura powinny wytrzymywać 1,5-krotne robocze nadciśnienie gazu ochronnego, jednak nie mniejsze niż 200 Pa.

Silniki o zwiększonej częstotliwości są stosowane albo w celu uzyskania prędkości obrotowej większej niż 3000 obr/min albo w celu zmniejszenia masy układu napędowego.