Взрывозащита электрооборудования строится на одном из нескольких конструктивных принципов — каждый из которых исключает воспламенение взрывоопасной среды своим способом. Эти принципы закреплены в ТР ТС 012/2011 как виды взрывозащиты и обозначаются латинскими буквами в маркировке оборудования. Выбор вида взрывозащиты определяется классом взрывоопасной зоны, характеристиками среды и конструктивными особенностями оборудования — универсального решения нет, каждый вид имеет свою область применения.
Стандарты серии ГОСТ 31610, разработанные на основе IEC 60079, устанавливают технические требования к каждому виду взрывозащиты отдельно. Соответствие этим стандартам является основанием для сертификации по ТР ТС 012/2011. Ниже — разбор всех видов взрывозащиты электрооборудования, применяемых в газовых и пылевых средах, и отдельно — для неэлектрического оборудования.
Виды взрывозащиты электрооборудования для газовых сред
Для электрического оборудования, эксплуатируемого в газовых и паровых взрывоопасных средах, ТР ТС 012/2011 предусматривает восемь видов взрывозащиты. Каждый из них допускается к применению в определённых классах зон и подгруппах оборудования.
Взрывонепроницаемая оболочка «d»
Вид взрывозащиты «d» (от нем. druckfeste Kapselung) основан на принципе локализации взрыва: если воспламенение внутри оболочки всё же произошло, оболочка выдерживает давление взрыва и не даёт пламени распространиться наружу. Конструктивный ключ — щели между сопрягаемыми поверхностями оболочки выполнены с точными зазорами, через которые горячие газы охлаждаются ниже температуры воспламенения среды. Максимально допустимый зазор зависит от подгруппы среды: для IIC (водород, ацетилен) он значительно меньше, чем для IIA (пропан). Взрывонепроницаемая оболочка — один из наиболее распространённых видов взрывозащиты для электродвигателей, светильников, распределительных устройств, кнопок и выключателей. Применяется в зонах класса 1 и 2.
Повышенная защита «e»
Вид взрывозащиты «e» (от нем. erhöhte Sicherheit) действует иначе: не локализует взрыв, а исключает появление источника воспламенения. Достигается за счёт повышенных требований к конструкции — усиленная изоляция, увеличенные расстояния между токоведущими частями, ограничение температуры нагрева, защита от перегрузок и механических повреждений. Вид «e» применяется для оборудования, в нормальном режиме работы не имеющего электрических дуг и искр — клеммных коробок, осветительных приборов с люминесцентными лампами, обмоток статоров. Применяется в зонах класса 1 и 2. Нередко сочетается с другими видами: например, оболочка «d» снаружи и клеммная коробка «e» внутри.
Искробезопасная электрическая цепь «i»
Вид взрывозащиты «i» ограничивает энергию в цепи до уровня, при котором искра или нагрев не способны воспламенить взрывоопасную среду. Это единственный вид взрывозащиты, который распространяется не на оборудование целиком, а на электрическую цепь. Три уровня: ia — защита сохраняется при двух независимых отказах (зоны 0, 1, 2), ib — при одном отказе (зоны 1, 2), ic — только в нормальном режиме (зона 2). Искробезопасная электрическая цепь широко применяется в датчиках, измерительных приборах, системах управления — там, где передаётся малая мощность. Обязательное условие: вся цепь, включая кабели и барьеры искрозащиты, должна быть сертифицирована как единый комплекс.
Выбор вида взрывозащиты для конкретного оборудования — задача, требующая знания характеристик среды, класса зоны и конструктивных особенностей изделия. Специалисты ПромТехСтандарт помогут определить подходящий вид взрывозащиты и организовать сертификацию по ТР ТС 012/2011.
Герметизация компаундом «m»
Вид взрывозащиты «m» (от нем. Verguss) заключается в заливке токоведущих частей компаундом — эпоксидной смолой или аналогичным материалом. Взрывоопасная среда не имеет доступа к источникам воспламенения, а токоведущие части лишены возможности создавать искры или перегреваться выше допустимого уровня. Два уровня: ma (зоны 0, 1, 2) и mb (зоны 1, 2). Вид «m» применяется для небольших электронных компонентов, соединителей, элементов схем управления. Ремонт оборудования с видом «m» в полевых условиях невозможен — при повреждении компаунда требуется замена.
Заполнение или продувка под избыточным давлением «p»
Вид взрывозащиты «p» (от нем. Überdruckkapselung) основан на создании избыточного давления внутри оболочки — чистым воздухом или инертным газом. Взрывоопасная среда не может проникнуть внутрь, поскольку давление снаружи ниже, чем внутри. Три уровня: px (зоны 1, 2), py (зоны 1, 2), pz (зона 2). Вид «p» применяется для крупного электрооборудования — шкафов управления, преобразователей частоты, аналитических приборов — там, где другие виды взрывозащиты конструктивно сложно реализовать. Требует системы контроля давления с блокировкой при его падении.
Масляное заполнение «o»
Вид взрывозащиты «o» (от нем. Ölkapselung) — погружение токоведущих частей в масло. Взрывоопасная среда изолирована от источников воспламенения масляным слоем. Применяется преимущественно для трансформаторов и коммутационных аппаратов. В современной практике используется редко — вытеснен более технологичными видами защиты. Допускается в зонах класса 1 и 2.
Кварцевое заполнение «q»
Вид взрывозащиты «q» (от нем. Sandkapselung) — засыпка оболочки кварцевым песком или стеклянными гранулами. Токоведущие части окружены сыпучим диэлектриком, который поглощает тепло и гасит дуги. Применяется для конденсаторов, резисторов, предохранителей. Специфический вид защиты с узкой областью применения — зоны класса 1 и 2.
Защита вида «n»
Вид взрывозащиты «n» применяется исключительно для зоны класса 2 — там, где взрывоопасная среда при нормальной эксплуатации маловероятна. Принцип: оборудование не создаёт источников воспламенения в нормальном режиме работы. Несколько подвидов: nA — неискрящее оборудование, nC — оборудование с защищёнными разрывными контактами, nR — оболочка с ограниченным дыханием. Вид «n» — наименее строгий из всех и применяется только там, где более высокий уровень защиты избыточен.
Виды взрывозащиты электрооборудования для пылевых сред
Для пылевых взрывоопасных сред (классы зон 20, 21, 22) применяются отдельные виды взрывозащиты, учитывающие специфику пылевых отложений и их способность проникать в оболочки оборудования.
Защита оболочкой «t» — основной вид взрывозащиты для пылевых сред. Оболочка препятствует проникновению пыли внутрь и ограничивает температуру наружных поверхностей ниже температуры самовоспламенения пылевого облака или слоя. Три уровня: ta (зоны 20, 21, 22), tb (зоны 21, 22), tc (зона 22). Степень пылезащиты оболочки должна соответствовать требованиям стандарта — как правило, не ниже IP6X для уровней ta и tb. Искробезопасность «i» и герметизация компаундом «m» применяются в пылевых средах по тем же принципам, что и в газовых, с поправкой на температурные требования для пылевых сред. Продувка под давлением «p» также допускается для пылевых сред при условии, что система продувки предотвращает накопление пыли внутри оболочки.
Оборудование для пылевых взрывоопасных сред требует отдельной сертификации по ТР ТС 012/2011. Специалисты ПТС проконсультируют по выбору вида взрывозащиты для вашей пылевой среды и подберут нужную схему сертификации.
Виды взрывозащиты неэлектрического оборудования
ТР ТС 012/2011 распространяется не только на электрическое оборудование. Пневматический инструмент, механические приводы, насосы без электропривода, гидравлические устройства — всё это может подпадать под регламент, если в конструкции предусмотрены специальные меры по предотвращению воспламенения взрывоопасной среды.
Конструкционная безопасность «c» — наиболее распространённый вид взрывозащиты неэлектрического оборудования. Конструктивные меры исключают воспламенение от нагретых поверхностей, искр трения и адиабатического сжатия, создаваемых подвижными частями. Применяется для пневматического инструмента, вентиляторов, механических мешалок. Контроль источника воспламенения «b» — устройства непрерывно контролируют параметры элементов оборудования (температуру, скорость, крутящий момент) и при достижении опасных значений вызывают срабатывание защиты. Защита жидкостным погружением «k» — аналог масляного заполнения для неэлектрического оборудования. Взрывонепроницаемая оболочка «d» и защита повышенным давлением «p» применяются для неэлектрического оборудования по тем же принципам, что и для электрического.
Сочетание нескольких видов взрывозащиты
Одно изделие может иметь несколько видов взрывозащиты одновременно — это распространённая практика. Например, электродвигатель с взрывонепроницаемой оболочкой «d» для основного корпуса и повышенной защитой «e» для клеммной коробки маркируется как Ex de. Датчик с искробезопасной цепью «i» и герметизацией компаундом «m» маркируется как Ex im. Каждый вид взрывозащиты в составе маркировки подтверждён испытаниями по соответствующему стандарту серии ГОСТ 31610. При сертификации по ТР ТС 012/2011 орган по сертификации проверяет соответствие каждому заявленному виду защиты отдельно.
Применимость видов взрывозащиты по классам зон
Не каждый вид взрывозащиты допускается во всех классах зон. Для зоны класса 0 (постоянное присутствие взрывоопасной газовой среды) подходит только искробезопасность уровня ia и герметизация компаундом уровня ma — виды, обеспечивающие защиту при двух независимых отказах. Для зоны класса 1 допустимы большинство видов: d, e, ia, ib, ma, mb, px, py, o, q. Для зоны класса 2 — все перечисленные плюс менее строгие: ic, pz, nA, nC, nR. Для пылевых зон классов 20, 21, 22 применяются виды t, i, m, p с соответствующими уровнями. При выборе оборудования подгруппа оборудования (IIA, IIB, IIC для газовых сред; IIIA, IIIB, IIIC для пылевых) должна соответствовать подгруппе взрывоопасной среды или быть выше.
Ошибка в выборе вида взрывозащиты — одна из наиболее частых причин замечаний при сертификации. Специалисты ПромТехСтандарт проверят соответствие оборудования классу зоны до подачи заявки на сертификацию.
Определите нужную маркировку для своего оборудования
Виды взрывозащиты понятны — теперь конкретика. Интерактивный калькулятор подберёт минимально допустимую маркировку Ex под вашу среду и тип оборудования: укажите подгруппу, температуру самовоспламенения, класс зоны — и получите готовую строку маркировки с допустимыми видами взрывозащиты и ключевыми требованиями при выборе.
Как пользоваться: пройдите 5 шагов — тип среды, подгруппа, температура самовоспламенения, класс зоны, тип оборудования. На каждом шаге выберите вариант — калькулятор сразу перейдёт дальше. Результат появится автоматически.
FAQ
Чем отличается взрывозащита вида «d» от вида «e»?
Вид «d» — взрывонепроницаемая оболочка — допускает воспламенение внутри, но локализует его: оболочка выдерживает давление взрыва и не даёт пламени выйти наружу. Вид «e» — повышенная защита — исключает само появление источника воспламенения за счёт конструктивных мер. Оба вида применяются в зонах класса 1 и 2, но для разных типов оборудования: «d» — там, где внутри могут возникать дуги и искры (коммутационные аппараты, двигатели), «e» — там, где их нет в нормальном режиме (клеммные коробки, светильники).
Можно ли использовать оборудование с видом взрывозащиты «n» в зоне класса 1?
Нет. Вид «n» предназначен исключительно для зоны класса 2 — там, где взрывоопасная среда при нормальной эксплуатации маловероятна. В зоне класса 1 необходим более высокий уровень взрывозащиты: виды d, e, i, m, p или их сочетание.
Что означает маркировка Ex de IIB T4?
Это оборудование имеет два вида взрывозащиты: взрывонепроницаемую оболочку «d» и повышенную защиту «e». Группа оборудования II — для применения вне шахт. Подгруппа IIB — подходит для сред подгрупп IIA и IIB (этилен и менее опасные газы), но не для IIC (водород, ацетилен). Температурный класс T4 — максимальная температура поверхности не превышает 135°C, что соответствует средам с температурой самовоспламенения выше 135°C.
Нужна ли отдельная сертификация для каждого вида взрывозащиты?
Нет. Сертификация по ТР ТС 012/2011 охватывает оборудование целиком, включая все заявленные виды взрывозащиты. Испытания проводятся по стандартам серии ГОСТ 31610 для каждого вида в рамках одной процедуры сертификации. Отдельные сертификаты на каждый вид взрывозащиты не оформляются.
Какой вид взрывозащиты выбрать для датчика давления в зоне класса 1?
Для датчиков и измерительных приборов с малой передаваемой мощностью наиболее распространено применение искробезопасной электрической цепи «i» уровня ia или ib. Это позволяет использовать стандартные конструкции датчиков с барьерами искрозащиты на стороне системы управления. Альтернатива — взрывонепроницаемая оболочка «d» или герметизация компаундом «m». Выбор зависит от конструкции датчика, характеристик среды и требований к системе в целом.
Виды взрывозащиты электрооборудования в системе ПромТехСтандарт
Правильный выбор вида взрывозащиты — не только вопрос безопасности, но и экономии: избыточный уровень защиты увеличивает стоимость оборудования и усложняет сертификацию, недостаточный — является основанием для отказа в сертификации или замечаний надзорных органов при эксплуатации. ПромТехСтандарт сопровождает сертификацию оборудования по ТР ТС 012/2011 по всем видам взрывозащиты — от анализа конструкции до получения сертификата.
Если перед вами стоит задача сертифицировать оборудование с конкретным видом взрывозащиты — опишите изделие и среду, в которой оно будет работать. Специалисты ПромТехСтандарт определят применимые стандарты серии ГОСТ 31610, подберут схему сертификации и организуют испытания в аккредитованной лаборатории.
