Светильники во взрывозащищенном исполнении

Понятия о взрывобезопасности светильников

Говоря о взрывозащищенных светильниках, подразумевают взрывозащищенные и рудничные светильники. Световые приборы этой важной и ответственной группы, работающие в особо опасных условиях, подчиняются наиболее сложному комплекту технических требований и подвергаются наиболее всесторонним испытаниям в процессе разработки новых конструкций и производства.

Под световыми приборами во взрывонепроницаемой оболочке подразумевают то, что составными частями такого светового прибора являются взрывонепроницаемая оболочка с ее элементами, электрические части, присоединительные коробки с вводными устройствами. Одной из особенностей таких оболочек является то, что полость с нормально искрящими или нагревающимися до высокой температуры при нормальной работе частями отделяется от полости вводного устройства взрывонепроницаемой перегородкой, а присоединение жил кабелей или проводов к элементам электрооборудования осуществляется посредством взрывонепроницаемых проходных выводов.

Взрывонепроницаемые соединения бывают плоскими, цилиндрическими, лабиринтными, резьбовыми или комбинированными. На рисунке 1, а – г приведены примеры выполнения различных соединений взрывонепроницаемой оболочки. Соединения конструируются и изготовляются так, чтобы во всех случаях ширина зазора (щели) была не более, а длина зазора не менее регламентированных значений. Острые кромки на взрывозащитных поверхностях притупляются или имеют фаску.

Рисунок 1. Взрывонепроницаемые соединения:
а – плоское; б – цилиндрическое; в – лабиринтное; г – резьбовое; w₁ – ширина щели (зазора) плоского соединения; W_a – то же, но цилиндрического; L – длина щели (зазора) плоского соединения; L₁ – то же, но цилиндрического; h – ширина зазора резьбового соединения; H – длина резьбового соединения

Взрывонепроницаемые оболочки электрооборудования конструируются так, чтобы были выдержаны параметры приведенные в таблице 1 для категорий взрывоопасной смеси I, IIА и IIВ для соединений неподвижных, плоских и цилиндрических.

Таблица 1

Требования к параметрам взрывонепроницаемых оболочек

*¹ Ширина зазора (w₁ = w_d) при категории смеси I – не более 0,5 мм, IIА – не более 0,3 мм и IIВ – не более 0,2 мм.
*² Ширина зазора w₁ ≤ 0,2 мм, w_d ≤ 0,25 мм.
*³ Ширина зазора (w_d) при категории смеси I и IIА – не более 0,15 мм.
*⁴ Только в металлических оболочках.

Блокировки препятствующие открытию взрывонепроницаемых оболочек

Взрывонепроницаемые оболочки имеют блокировку, препятствующую открыванию крышек при наличии напряжения на токоведущих частях. Блокировка осуществляется как электрическими, так и механическими средствами. Одним из видов блокировки является использование крепежных болтов со специальной формой головок. На крышках оболочек, открываемых только для монтажа и профилактических ремонтов, вместо блокировки может быть нанесена предупреждающая  надпись "Открывать, отключив от сети!". Примеры блокировок даны на рисунке 2.

Рисунок 2. Блокировки светильников:
а – ВЧА-200; б – ВЗГ-100; г – электропневматическая блокировка

Блокировки в световых приборов подразделяются на механические, электромеханические и электропневматические. Наиболее простой является механическая блокировка с помощью специальных крепящих болтов с уплотненной кодированной головкой. Открывание оболочек таких световых приборов возможно только квалифицированным обслуживающим персоналом с помощью специального инструмента. Другим используемым вариантом является пломбирование крепящих болтов путем заливки их мастикой или с помощью металлических пломб. Наиболее же распространены блокировки, автоматически снимающие напряжение с доступных токоведущих частей при смене источника света или нарушении взрывозащиты (рисунок 2). На рисунке 9, а показана конструкция светового прибора, в котором узел светопропускающего элемента и патрона источника света сочленяются с корпусом с помощью резьбового соединения. При снятии этого узла источник света отключается от токоведущих контактов, находясь во взрывонепроницаемой камере. При размыкании токоведущих контактов взрывонепроницаемость светового прибора не нарушается, а после снятия узла со светопропускающим элементом открытые контакты обесточены, так как разомкнуты под действием пружин. Конструкция таких блокировок многоэлементна, достаточно сложна и требует наличия больших длин резьбовых соединений.

Блокировка на рисунке 2, б обеспечивает размыкание электрической цепи с помощью кнопки при снятии узла светопропускающего элемента. Электромеханическая блокировка с помощью тумблера (рисунок 2, в) широко применяется во многих современных световых приборах. Разобрать световой прибор можно только в том случае, если блокировочные винты находятся в положении, при котором они с помощью специальных кулис 2 включают двухполюсный тумблер 1.

Электропневматическая блокировка на рисунке 2, г обеспечивает электрическое включение при замыкании контакта 3 только при избыточном давлении воздуха 0,1 – 0,12 МПа во внутренней полости светового прибора, при котором мембрана 1 с помощью толкателя 2 воздействует на контакт 3. При  падении внутреннего давления мембрана сжимается и размыкает контакты. Это исключает возможность электрического включения.

Маркировка взрывозащищенных светильников

Все взрывозащитные рудничные световые приборы наряду с наименованием имеют маркировку по взрывозащите по ГОСТ 12.2.020-76.

В обобщенном виде специальная маркировка взрывозащиты электрооборудования группы II представлена в таблице 2. Для рудничного электрооборудования маркировка взрывозащиты определяется назначением поставки изделий в Россию или на экспорт.

Таблица 2

Маркировка взрывозащиты элоборудования группы II

Примеры условных маркировок рудничных световых приборов представлены в таблицах 3 и 4.

Таблица 3

Маркировка взрывозащиты рудничного оборудования

Таблица 4

Маркировка рудничного электрооборудования для поставки на экспорт

Таким образом, в отличие от маркировки взрывозащиты оборудования группы II (для внутренней и наружной установки) маркировка рудничного взрывозащитного электрооборудования (для подземных выработок, шахт и рудников, опасных по газу и пыли) не содержит знака уровня защиты и температурного класса.

Важно знать системы обозначения соответствующих взрывозащитных рудничных световых приборов в других странах, где по-разному решаются вопросы создания и применения средств взрывозащиты.

Европейским комитетом по стандартизации электротехнических изделий (CENELEC) введены европейские нормы EN50014. Отличительной особенностью введенной маркировки является наличие у общего знака взрывозащищенности дополнительной буквы E (то есть знак имеет вид EEx). В тех случаях, когда в изделии использовано несколько видов взрывозащиты, на первом месте после EEx ставится буквенное обозначение главного вида взрывозащиты, а затем и другие виды – по мере их значимости. Если изделие предназначено для работы в условиях определенного вещества, то вместо обозначения температурного класса указывается формула этого вещества. Табличка с маркировкой должна содержать дополнительное название и условный знак испытательной станции, номер свидетельства о взрывозащищенности и дату его выдачи. После номера свидетельства может ставиться знак "X", указывающий на то, что при эксплуатации данного электрооборудования необходимо соблюдать определенные условия, обычно оговариваемые в эксплуатационной документации. В тех случаях, когда для различных частей электрооборудования использованы разные виды взрывозащиты, каждая часть должна иметь свою маркировку взрывозащиты. Ниже приведены примеры маркировок по EN50014:

• EEx IIА Т4 – электрооборудование группы IIА, класс температуры Т4 во взрывонепроницаемой оболочке;
• EExdI / IIВ Т3 – электрооборудование для групп I и IIВ, класс температуры Т3 во взрывонепроницаемой оболочке;
• EExep II 125 °С (Т4) или EExep II 125 °С – электрооборудование повышенной надежности в оболочке, продуваемой под избыточным давлением для группы II с с максимальной температурой поверхности 125  °С (Т4);
• EExd II (NH3) – электрооборудование во взрывонепроницаемой оболочке для амиака.

Маркировка, принятая CENELEC, является более полной, однако она имеет  то недостаток, что не содержит характеристики степени взрывозащищенности изделия, то есть в ней не указывается ни уровень взрывозащиты, ни класс взрывоопасности той зоны, где можно применять то или иное оборудование.

Источник: Айзенберг Ю. Б., "Основы конструирования световых приборов: Учебное пособие для вузов" – Москва: Энергоатомиздат, 1996 – 704с.