Двигатель класса 1, раздел 2 не обязательно должен быть взрывозащищенным. Стандартный трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором может работать в помещениях класса I, раздела 2, если он не имеет нормально дугообразующих компонентов и его температурный код на заводской табличке удерживает максимальную температуру поверхности ниже температуры воспламенения соответствующего газа. Этот принцип, определенный Национальным электротехническим кодексом США (NEC) и применяемый в стандарте IEEE 1349, является первым, что необходимо понять, прежде чем покупать двигатель для опасных зон, поскольку он отделяет необходимые расходы на безопасность от дорогостоящего завышения технических характеристик.
Что означает «Класс I, Дивизион 2»?
Класс I, раздел 2 (C1D2) — это классификация местоположения, а не мощность двигателя. Согласно статье 500 NEC, она описывает область, где горючие газы или пары отсутствуют при нормальной работе, но могут появиться в ненормальных условиях, таких как негерметичный фланец, разрыв диафрагмы или процедура технического обслуживания, при которой на короткое время открывается технологическая линия.
NEC сортирует опасные места по трем вопросам: в чем заключается опасность (класс), насколько вероятно ее наличие (подраздел) и к какому химическому семейству она принадлежит (группа).
| Класс | Форма опасности | Представительные газы | Дивизион 1 | Дивизион 2 |
|---|---|---|---|---|
| Класс I | Горючие газы и пары | Пропан, водород, этилен | Присутствует во время нормальной работы | Присутствует только при нештатной работе |
| Класс II | Горючая пыль | Угольная пыль, зерновая мука | Присутствие пыли при нормальной работе | Пыль присутствует только в аварийных условиях |
| Класс III | Воспламеняющиеся волокна | Текстильный ворс, опилки | Волокна обрабатываются или обрабатываются | Волокна хранятся рядом с оборудованием |
Поскольку газ категории 2 присутствует редко и обычно быстро рассеивается, Кодекс рассматривает его как категорию более низкого риска, чем газ категории 1. Этот единственный факт определяет логику выбора двигателя, описанную ниже.
Как IEEE 1349 определяет выбор двигателя в разделе 2
IEEE 1349, впервые опубликованный в 2001 году и последний раз переработанный в 2021 году, представляет собой справочное руководство по применению электрических машин в зонах класса I, раздел 2 и зона 2. Он не требует использования одного типа двигателя; он определяет процедуру, основанную на рисках, основанную на трех проверках.
Проверка температурного кода
У каждого горючего газа есть температура самовоспламенения (AIT), и поверхность двигателя никогда не должна достигать ее. На паспортной табличке T-код указана максимальная температура поверхности при номинальных условиях: T3 допускает до 200°C, T4 до 135°C и T6 до 85°C. Если газовая температура AIT равна 180°С, двигатель Т3 неприемлем, поскольку температура его поверхности может достигать 200°С; выбор должен быть сделан на двигатель T4 с номинальной температурой 135°C или ниже.
Проверка компонентов дуги
Вторая проверка спрашивает, создает ли двигатель дугу или искру во время нормальной работы. Коллекторные машины постоянного тока, двигатели с фазным ротором и однофазные двигатели с открытыми центробежными пусковыми переключателями подходят. Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором этого не делают, поэтому они доминируют в приложениях Дивизиона 2 и почему наши трехфазные корпуса NEMA и IEC являются естественной отправной точкой для этих проектов.
Анализ корпуса и внутреннего дыхания
Третья проверка касается внутреннего дыхания: каждый двигатель вдыхает и выдыхает при изменении температуры, поэтому легковоспламеняющийся газ может попасть в неработающий двигатель и оставаться там до перезапуска. IEEE 1349 требует, чтобы оценщик подтвердил, что сочетание корпуса, Т-кода и температуры окружающей среды предотвращает внутреннее возгорание или что корпус может его содержать. Двигатели, изготовленные по стандартам взрывобезопасности, по своей конструкции имеют внутреннее зажигание; особенности конструкции, которые делают взрывозащищенные двигатели Эффективность важна для Подразделения 1, но для Подразделения 2 они являются скорее опцией, чем требованием.
Варианты корпуса, работающие в конфигурации C1D2
Четыре семейства корпусов охватывают почти все решения класса I, раздела 2, и правильный выбор зависит от результатов проверки температуры, среды установки и технологических требований, а не от маркетинговой этикетки.
| Корпус | Строительство | Типичная роль C1D2 |
|---|---|---|
| ОДП | Открытая каплезащитная рама, приточная вентиляция. | Внутренние, неагрессивные площадки, где проходят проверки Т-кода и дугового разряда. |
| Прокат стальной ТЭФК | Полностью закрытый, внешний вентилятор | Универсальный выбор по умолчанию для Дивизиона 2. |
| ТЭНВ | Полностью закрытый, без вентилятора, естественная конвекция. | Малые насосы и станки; предсказуемая температура поверхности |
| Чугунный ТЭФК | Чугунный корпус, внешний вентилятор. | Коррозионная, влажная или механически агрессивная среда. |
Двигатели TENV заслуживают особого внимания в обзоре Дивизиона 2. Без охлаждающего вентилятора вся рама нагревается равномерно, что упрощает оценку температурного кода и часто приводит к более низкой максимальной температуре поверхности, чем у двигателя с вентиляторным охлаждением при той же нагрузке. Для компактных насосов и станков конструкция TENV часто является наиболее прямым ответом.
ТЭНВ Motor for Division 2 Hazardous Area Applications Этот полностью закрытый невентилируемый двигатель нагревается равномерно без вентилятора, что упрощает оценку температурного кода и часто снижает максимальную температуру поверхности. Стоит рассмотреть как компактное и прямое решение для насосов и станков. Посмотреть продукт → Там, где окружающая среда влажная, соленая или пыльная, чугунная рама TEFC обеспечивает коррозионную стойкость, теплопередачу и механическую прочность, которых не хватает стальным рамам общего назначения. Это важно при аудите опасных зон, поскольку поверхностная коррозия и точечная коррозия ухудшают рассеивание тепла, а более горячий корпус двигателя снижает запас безопасности по Т-коду в течение всего срока службы.
Полностью закрытый чугунный двигатель премиум-класса Благодаря чугунному корпусу TEFC этот двигатель устойчив к коррозии, улучшает теплопередачу и сохраняет механическую прочность во влажной, соленой или пыльной среде. Актуально для сохранения запасов безопасности Т-кода во время аудита опасных зон. Посмотреть продукт → Шаг за шагом: создание защищенной спецификации C1D2
Спецификация двигателя C1D2 хороша настолько, насколько хороша его документация. Выполните следующие шесть шагов, чтобы создать выбор, который удовлетворит инженеров, инспекторов и страховщиков.
- Определите газ или пар и его группу NEC (A: ацетилен, B: водород, C: этилен, D: пропан) на чертежах классификации зон.
- Запишите температуру самовоспламенения газа и установите под ней целевой Т-код, оставляя запас для колебаний нагрузки и окружающей среды.
- Проверьте предполагаемый двигатель на наличие искрения в компонентах, таких как щетки, реле или разомкнутый центробежный переключатель.
- Убедитесь, что T-код соответствует реальной рабочей температуре окружающей среды, а не только эталонным условиям 40°C, указанным в каталогах.
- Запросите пакет сертификации производителя: список CSA или UL, температурный код на заводской табличке и письменную оценку IEEE 1349.
- Сохраните оценку в файле проекта, чтобы обслуживающий персонал и будущие покупатели могли понять, почему двигатель одобрен для этого места.
Пятый шаг чаще всего пропускают, и он предотвращает споры. Примечание «Класс I, раздел 2» в таблице данных не является доказательством; Маркировка заводской таблички должна соответствовать сертифицированному протоколу испытаний. Если поставщик не может предоставить этот отчет, двигатель не соответствует номиналу.
Распространенные ошибки при покупке двигателя C1D2
Большинство ошибок при закупках в Подразделении 2 происходят из-за того, что к нему относятся как к Подразделению 1 или из-за того, что доверяют названию корпуса, а не данным о температуре. Повторяющиеся ошибки последовательны:
- Покупка взрывозащищенного двигателя по умолчанию. Он может стоить в два-четыре раза дороже, чем правильно оцененный двигатель общего назначения с TEFC, и не добавляет никакой пользы в плане безопасности, если проверка Т-кода уже прошла.
- С учетом реальной температуры окружающей среды. Двигатель, рассчитанный на температуру окружающей среды 40°C, может превысить предел Т-кода в насосной, где летом температура достигает 50°C.
- Предположим, что каждый однофазный двигатель дисквалифицирован. Конструкции с конденсаторным запуском и конденсаторным пуском с герметичными переключателями или реле PTC могут быть оценены для категории 2, но каждая модель должна оцениваться индивидуально.
- Перемотка двигателя С1Д2 без контролируемого процесса ремонта. Изменение размера провода или класса изоляции приводит к изменению рассеивания тепла; двигатель теряет свой Т-код, если ремонтная мастерская не проверит его повторно.
- Принятие слова продавца вместо отчета. Сертификация прослеживается по паспортной табличке и протоколу испытаний; попросите оба перед покупкой.
Если руководитель технического обслуживания настаивает на том, чтобы все было взрывозащищенным, практический Отличия взрывозащищенных двигателей от обычных двигателей объясните, почему стандартная индукционная машина часто может выполнить эту работу за небольшую часть стоимости.
Часто задаваемые вопросы по двигателям класса 1, раздела 2
Нужен ли мне взрывозащищенный двигатель класса I, раздел 2?
Нет. Категория 2 допускает двигатели общего назначения, которые не имеют нормально дугогасящих компонентов и чей Т-код остается ниже температуры самовоспламенения газа. Взрывозащищенное строительство требуется в Подразделении 1 и разрешено в Подразделении 2, но во многих местах C1D2 оно является завышенным.
Чем Зона 2 отличается от Дивизиона 2?
Зона 2 — это эквивалент на основе IEC, определенный в статье 505 NEC. Она охватывает те же опасности, связанные с газом, но использует другие концепции маркировки и защиты, например, неискрящее оборудование Ex nA. IEEE 1349-2021 касается обеих систем, поэтому одна оценка двигателя может поддерживать любую маркировку.
Может ли перемотанный двигатель сохранить класс I Division 2?
Только в том случае, если ремонтная мастерская повторно проверит двигатель и повторно проверит температурный код после перемотки. Различные размеры проводов, классы изоляции или процессы лакирования меняют термическое поведение. Без документированной повторной проверки отремонтированный двигатель следует рассматривать как не предназначенный для опасной эксплуатации.
Разрешены ли однофазные двигатели в помещениях категории 2?
Допускается только в том случае, если пусковое устройство не может вызвать возгорание. Открытый центробежный пусковой переключатель вызывает дугу при каждом запуске. Однофазные конструкции с герметичными переключателями, реле PTC или конфигурациями с постоянными конденсаторами устраняют этот источник дуги и могут пройти проверку IEEE 1349, если T-код и корпус также приемлемы.
Выбор двигателя класса 1, раздела 2 — это решение, касающееся температуры, компонентов и документации, а не покупка самой тяжелой рамы на полке. Проверьте газовую группу, Т-код и паспортную табличку, и вы установите безопасный, соответствующий требованиям двигатель по разумной цене.
