МИНИСТЕРСТВО ВНУТРЕННИХ ДЕЛ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ «ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА “ЗНАК ПОЧЕТА” НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ»
КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК В ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНЫХ
ЗОНАХ
СПРАВОЧНОЕ ПОСОБИЕ
МОСКВА 2001
СОДЕРЖАНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ
1. ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ВО ВЗРЫВООПАСНЫХ ЗОНАХ
1.1. Термины и определения
1.2. Классификация взрывоопасных зон
1.3. Классификация взрывоопасных смесей
1.4. Взрывозащищенное электрооборудование
1.4.1. Уровни взрывозащиты
1.4.2. Виды взрывозащиты
1.4.3. Маркировка взрывозащищенного электрооборудования
1.5. Выбор электрооборудования для взрывоопасных зон
1.5.1. Электропроводки и кабельные линии
1.5.2. Электродвигатели
1.5.3. Аппараты управления и приборы
1.5.4. Светильники
1.6. Заземление и зануление электроустановок во взрывоопасных зонах
2. ВЫБОР И ПРИМЕНЕНИЕ ЗАРУБЕЖНОГО ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
2.1. Общие сведения
2.2. Сопоставление отечественной и зарубежной классификаций взрывоопасных зон
2.3. Сопоставление классификаций взрывоопасных смесей по ПУЭ и зарубежным стандартам
2.4. Соответствие маркировок зарубежного и отечественного электрооборудования по взрывозащите
3. ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ В ПОЖАРООПАСНЫХ ЗОНАХ
3.1. Общие сведения
3.2. Классификация пожароопасных зон
3.3. Выбор электрооборудования для пожароопасных зон
3.3.1. Электропроводки и кабельные линии
3.3.2. Электродвигатели
3.3.3. Аппараты управления и приборы
3.3.4. Светильники
3.4. Заземление и зануление электроустановок в пожароопасных зонах
4. АППАРАТЫ ЗАЩИТЫ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ
4.1. Общие сведения
4.2. Плавкие предохранители
4.3 Автоматические выключатели (автоматы)
4.4. Устройство защитного отключения (УЗО)
4.4.1. Элементы конструкции и принцип действия УЗО
4.4.2. Термины и определения
4.4.3. Параметры УЗО
4.4.4. Выбор типа и параметров УЗО
4.4.5. Селективность работы УЗО
4.4.6. Требования пожарной безопасности
4.5. Тепловые реле
5. ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ ИСКРОБЕЗОПАСНОСТЬ (ЭСИБ) И ЗАЩИТА ОТ СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА
5.1. Основные положения
5.2. Условия электризации и предельные параметры процессов электризации
5.3. Чувствительность к зажигающему воздействию разрядов
5.4. Зажигающая способность разрядов статического электричества
5.5. Критерии электростатической искробезопасности
5.6. Требования к заземлению и данные по обеспечению ЭСИБ в некоторых технологических процессах
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Классификация взрывоопасных зон для отдельных производств и установок
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Номенклатура светильников для пожаровзрывоопасных зон и производственных помещений с тяжелыми условиями среды
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Номенклатура монтажных коробок для пожаровзрывоопасных зон и помещений с тяжелыми условиями среды
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Перечень стандартов на взрывозащищенное электрооборудование
ЛИТЕРАТУРА
Приводится
терминология, связанная с использованием электрооборудования в пожаровзрывоопасных
средах. Представлена классификация горючих смесей и пожаровзрывоопасных зон.
Изложены рекомендации по выбору и использованию конкретных видов и марок
электрооборудования в пожаровзрывоопасных зонах.
Авторский
коллектив: д-р техн.наук, профессор Г.И. Смелков, канд. техн. наук, профессор
В.Н. Черкасов, Е.П. Шаститко, канд. техн. Наук В.А. Пехотиков, д-р техн. Наук
В.Н. Веревкин, Н.Е. Чебарова.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Устойчивая
тенденция к постоянному увеличению ассортимента и количества, выпускаемых
электроизделий, расширение области их применения требуют и более
квалифицированного надзора в части обеспечения их пожарной безопасности.
Особая
ответственность и вместе с этим наибольшие трудности возникают у инспекторского
состава ГПН в процессе контроля правильности применения электроизделий в
пожароопасных и взрывоопасных зонах.
Эти
трудности, прежде всего, связаны с тем, что большая часть действующих в этой
области нормативных документов существенно устарела. Разрабатываемая в
настоящее время новая серия российских стандартов, вступающих в силу с 2001
года (см. прил.
4 ), потребует коренного пересмотра глав ПУЭ: 7.3
"Электроустановки во взрывоопасных зонах" и 7.4
"Электроустановки в пожароопасных зонах". Вместе с тем в эксплуатации
еще долгое время будут находиться электродвигатели, светильники и другое
электрооборудование, выпущенное в соответствии с маркировкой ПУЭ-86, ПИВЭ и
ПИВРЭ, а также других устаревших нормативных документов.
Настоящее
справочное пособие призвано помочь работникам ГПН и всем практическим
работникам пожарной охраны разобраться в сложных вопросах классификации
взрывоопасных смесей, пожаровзрывоопасных зон, в классификации и маркировках
взрывозащищенного электрооборудования, оценить в ходе инспекторской проверки
правильность выбора и соответствие электроустановки данной пожаровзрывоопасной
зоне.
Авторы
с благодарностью примут замечания и предложения, направленные на дальнейшее
совершенствование справочного пособия.
Наш адрес:
143903,
Московская обл.,
Балашихинский
р-н,
пос.
ВНИИПО, д. 12.
1.
ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ВО ВЗРЫВООПАСНЫХ ЗОНАХ
1.1.
Термины и определения
Взрыв - быстрое преобразование вещества
(взрывное горение), сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых
газов, способных производить работу.
Вспышка - быстрое сгорание горючей
смеси, не сопровождающееся образованием сжатых газов.
Взрывоопасная зона - помещение или ограниченное
пространство в помещении или у наружной установки, в котором имеется или может
образоваться взрывоопасная смесь в объеме, требующем специальных мер защиты при
конструировании электрооборудования, его монтаже и эксплуатации.
Взрывоопасные
зоны в зависимости от частоты и продолжительности присутствия взрывоопасной
газовой смеси подразделяются на три класса.
Зона класса 0 - зона, в которой взрывоопасная
газовая смесь присутствует постоянно или в течение длительного времени.
Зона класса 1 - зона, в которой существует
вероятность присутствия взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях
эксплуатации.
Зона класса 2 - зона, в которой маловероятно
присутствие взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации, а
если она возникает, то редко и существует очень непродолжительное время.
Примечание Частоту возникновения и длительность
присутствия взрывоопасной газовой смеси допускается определять по правилам
(нормам) соответствующих отраслей промышленности
Помещение - пространство, ограниченное со
всех сторон ограждающими конструкциями: стенами (в том числе с окнами и
дверями) с покрытием (перекрытием) и полом.
Наружная установка - установка, расположенная вне
помещения (снаружи) открыто, либо под навесом, либо за сетчатыми или
решетчатыми ограждающими конструкциями.
Взрывоопасная газовая смесь - смесь горючих газов или паров
с воздухом при нормальных атмосферных условиях, горение которой
распространяется на весь объем несгоревшей смеси.
Горючие
газы относятся к взрывоопасным при любой температуре окружающей среды.
Взрывоопасная пылевоздушная
смесь (облако
взрывчатой пыли) - смесь с воздухом при нормальных атмосферных условиях
воспламеняющихся веществ в виде пыли или волокон, горение которой
распространяется по всей невоспламененной смеси.
Горючие
пыль и волокна относятся к взрывоопасным, если их нижний концентрационный
предел воспламенения не превышает 65 г/м 3 .
Горючая
жидкость - жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источника
зажигания и имеющая температуру вспышки выше 61 °С.
Горючие жидкости относятся к пожароопасным;
нагретые в условиях производства до температуры вспышки и выше - к
взрывоопасным.
Легковоспламеняющаяся жидкость
(далее - ЛВЖ) -
жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и
имеющая температуру вспышки не выше 61 °С.
Температура воспламенения - температура горючего вещества,
при которой оно выделяет горючие пары или газы с такой скоростью, что после их
воспламенения от источника зажигания возникает устойчивое горение.
Температура самовоспламенения
взрывоопасной газовой смеси -
наименьшая температура окружающей среды, при которой в условиях специальных
испытаний наблюдается самовоспламенение взрывоопасной газовой смеси.
Температура вспышки - самая низкая температура жидкости,
при которой в условиях специальных испытаний над ее поверхностью образуются
пары, способные воспламеняться в воздухе от источника зажигания, устойчивое
горение при этом не возникает.
Верхний и нижний
концентрационные пределы воспламенения (ВКПР - НКПР) - соответственно максимальная и
минимальная концентрации горючих газов, паров ЛВЖ, пыли или волокон в воздухе,
выше и ниже которых взрыв не происходит даже при возникновении источника
инициирования взрыва.
Безопасный экспериментальный
максимальный зазор (БЭМЗ) -
максимальный зазор между фланцами оболочки, через который не проходит передача
взрыва из оболочки в окружающую среду при любой концентрации смеси в воздухе
(между ВКПР и НКПР).
Искробезопасная электрическая
цепь -
электрическая цепь, выполненная так, что электрический разряд или ее нагрев не
могут воспламенить взрывоопасную среду при предписанных условиях испытания.
Взрывозащищенное
электрооборудование (электротехническое устройство) - электрооборудование
(электротехническое устройство), в котором предусмотрены конструктивные меры с
целью устранения или затруднения возможности воспламенения окружающей
взрывоопасной среды.
Электрооборудование
(электротехническое устройство) общего назначения - электрооборудование,
выполненное без учета определенных требований, обусловленных назначением и/или
условиями эксплуатации.
Уровень взрывозащиты
электрооборудования (электротехнического устройства) - степень взрывозащиты
электрооборудования (электротехнического устройства) при установленных
нормативными документами условиях.
Вид взрывозащиты
электрооборудования (электротехнического устройства) - совокупность средств
взрывозащиты электрооборудования (электротехнического устройства),
установленная нормативными документами.
Взрывозащищенное
электрооборудование в зависимости от области применения подразделяется на
группы:
I
- рудничное взрывозащищенное электрооборудование, предназначенное для подземных
выработок шахт и рудников, опасных по газу или пыли;
II
- взрывозащищенное электрооборудование для внутренней и наружной установки,
кроме рудничного взрывозащищенного.
1.2.
Классификация взрывоопасных зон
Классификация
взрывоопасных зон производится по ПУЭ [1
], ГОСТ
Р. 51330.9-99 [2
] и ГОСТ Р. 51330.22-99 [3
].
Классы
взрывоопасных зон представлены в табл. 1.1 .
Таблица 1.1.
ПУЭ [1
] | ГОСТ
Р. 51330.9-99[2
] | ГОСТ Р. 51330.22-99[3
] |
- | 0 (взрывоопасная
смесь присутствует постоянно или длительно) | - |
B
- I | 1 (существует
вероятность присутствия взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях
эксплуатации) | - |
B
- Ia | 2 (присутствие
взрывоопасной смеси в нормальных условиях эксплуатации маловероятно или оно
редко и не очень продолжительно) | - |
B-I6 | - | - |
B-Iг | 1 или 2 | - |
- | - | 20 (горючая
пыль в виде облака имеется постоянно или часто при нормальном режиме работы
оборудования) |
В- II | - | 21 (горючая
пыль в виде облака может присутствовать при нормальном режиме работы оборудования)
|
В- II а | - | 22 (облако
горючей пыли может возникать редко при ненормальном режиме работы оборудования)
|
Сопоставление
классов зон позволяет устранить разночтение и на этой основе осуществлять
рациональное размещение технологического и электротехнического оборудования в
таких зонах, с точки зрения выбора соответствующего уровня взрывозащиты и
обеспечения безопасности эксплуатации.
Следует
учитывать также рекомендуемое приложение Г из ГОСТ
Р. 51330.9-99 [2
] - "Классификация взрывоопасных зон для отдельных производств
и установок" (см. прил. 1 ).
1.3.
Классификация взрывоопасных смесей
По ГОСТ
12.1.011-78 [6
] все взрывоопасные смеси газов и паров с воздухом классифицируются
по группам и категориям.
На
группы взрывоопасные смеси подразделяются по их температуре самовоспламенения (табл.
1.2 ), а на категории (табл.1.3 ) -по величине так
называемого безопасного экспериментального максимального зазора (БЭМЗ) между
плоскими фланцами у стандартной экспериментальной оболочки [6
] или по величине критического зазора [7
, 8
].
Таблица 1.2
Группа смеси | Температура самовоспламенения, °С | Группа смеси | Температура самовоспламенения, °С | Группа смеси | Температура самовоспламенения, °С |
По ПИВЭ [ 7
] | По ПИВРЭ [ 8
] | По ПУЭ или ГОСТ
12.1.011-78 |
А | Свыше 450 | Т1 | Свыше 450 | Т1 | Свыше 450 |
Б | Свыше 300 до 450 | Т2 | Свыше 300 до 450 | Т2 | Свыше 300 до 450 |
Г | Свыше 175 до 300 | Т3 | Свыше 200 до 300 | Т3 | Свыше 200 до 300 |
Д | Свыше 120 до 175 | Т4 | Свыше 135 до 200 | Т4 | Свыше 135 до 200 |
| | Т5 | Свыше 100 до 135 | Т5 | Свыше 100 до 135 |
| | | | Т6 | Свыше 85 до 100 |
Таблица 1.3
Категория взрывоопасной смеси | Критический зазор, мм | Категория взрывоопасной смеси | БЭМЗ, мм |
По ПИВЭ и ПИВРЭ | По ГОСТ
12.1.011-78 и ПУЭ |
1 | Свыше 1,0 | I * | Свыше 1,0 |
2 | Свыше 0,65 до 1,0 | НА | Свыше 0,9 |
3 | Свыше 0,35 до 0,65 | ИВ | Свыше 0,5 до 0,9 |
4 | Менее 0,35 | НС | До 0,5 |
* Категорией I обозначен рудничный метан.
1.4. Взрывозащищенное электрооборудование
Применение электрооборудования общего назначения во взрывоопасных
зонах (за небольшим исключением) по условиям пожаровзрывобезопасности
недопустимо. Здесь следует применять взрывозащищенное электрооборудование [1
, 9
], которое должно иметь минимально допустимый уровень и вид
взрывозащиты и отвечать требованиям его применения во взрывоопасных смесях той
или иной группы и категории.
1.4.1.
Уровни взрывозащиты
Обозначение
уровней взрывозащиты по разным нормативным документам [ 1 , 4
, 8
] приводится в табл. 1.4 .
Таблица 1.4
Уровень взрывозащиты электрооборудования
| ГОСТ
12.2.020-76 [4
] и ПУЭ | ПИВРЭ |
Повышенной
надежности против взрыва | 2 | Н |
Взрывобезопасный
| 1 | В |
Особовзрывобезопасный
| 0 | О |
Искробезопасные электрические цепи разделяются на три уровня
( табл.
1.5 ).
Таблица 1.5
Уровень вэрывозащиты
электрооборудования по ГОСТ
12.2.020-76 | Знак уровня искробезопасной
электрической цепи для электрооборудования группы II |
Особовзрывобезопасный
| i a
|
Взрывобезопасный
| i b
|
Повышенной
надежности против взрыва | i c
|
1.4.2.
Виды взрывозащиты
Обозначение
видов взрывозащиты по разным нормативным документам [ 1 , 4
, 7
, 8
] приводится в табл. 1.6
Таблица 1.6
Вид взрывозащиты электрооборудования | ГОСТ
12.2.020-76 и ПУЭ | ПИВРЭ, ПИВЭ |
Взрывонепроницаемая
оболочка | d | В |
Защита
вида "е" (повышенной надежности против взрыва) | е | Н |
Искробезопасная
электрическая цепь | i | И |
Масляное
заполнение оболочки с токоведущими частями | о | М |
Заполнение
(или продувка) оболочки под избыточным давлением защитным газом | р | П |
Кварцевое
заполнение оболочки с токоведущими частями | q | К |
Специальный
вид взрывозащиты | s | С |
1.4.3.
Маркировка взрывозащищенного электрооборудования
Комментарии (0)
Чтобы оставить комментарий вам необходимо авторизоваться