防爆電動機

適用範囲: 防爆モーターは主に炭鉱、石油・ガス、石油化学および化学産業で使用されます。さらに、繊維、冶金、都市ガス、輸送、穀物および石油の加工、製紙、医療などの分野でも広く使用されています。
防爆モーターの防爆レベルはどうやって決めるのですか？
1. 使用環境中の爆発性物質の分析
ガスの種類:
まず、モーターを使用する場所に存在する可燃性ガスの種類を確認します。ガスが異なれば爆発特性も異なります。たとえば、水素は非常に引火性が高く、爆発性のガスであり、爆発限界の範囲が広い (4.0% - 75.6%)。水素充填所や水素を含む一部の化学プロセスなど、水素が存在する環境では、より高い防爆レベルのモータが必要となり、通常防爆レベルEx dⅡC（クラスⅡC相当の耐圧防爆形）が必要となります。水素などのガス）。
メタン（天然ガスの主成分）の爆発限界は比較的狭い（5.0% - 15.0%）。地下炭鉱などメタンガスが主に存在する環境では、防爆レベルEx dⅠ（耐圧防爆タイプ、第一種鉱山ガス環境に適したタイプ）またはEx eⅠ（安全性強化タイプ、第一種鉱山ガス環境に適したタイプ）のモータを使用してください。環境）が一般的に使用されます。
粉塵の種類:
可燃性粉塵が存在する環境では、粉塵の性質を特定する必要があります。例えば、金属粉（アルミニウム粉など）は可燃性、爆発性が高く、最小発火エネルギーが低い。アルミニウム粉末加工作業場では、粉塵爆発を防止するために、防爆モーターが Ex tD A21 (可燃性粉塵環境に適したエンクロージャ保護タイプ) 以上に達する必要がある場合があります。
穀物粉塵（小麦粉など）も可燃性ではありますが、金属粉塵とは爆発特性が異なります。防爆レベルの要件は、特定の粉塵濃度、粒子サイズ、その他の要因に基づいて決定される場合があります。一般に、Ex tD A22 防爆モーターは穀物加工などの場所で使用できます。
ガスまたは粉塵の濃度:
作業環境内のガスや粉塵の濃度も防爆レベルを決定する上で重要です。可燃性ガスや粉塵の濃度が爆発下限に近い場合が多い場合、防爆モーターの防爆レベル要件は高くなります。たとえば、化学反応器の近くでは、可燃性ガスの濃度を監視すると、それが爆発下限の 30% から 50% の間にあることがよくわかります。このとき、防爆レベルの高いモーターが必要となり、リスクを軽減するためにガス検知警報装置や換気装置との連携が必要となる場合があります。
逆に、ガスや粉塵の濃度が非常に低く、換気が良好な場合は、防爆レベルを適切に下げることができますが、それでも基本的な安全要件を満たす必要があります。
危険区域の区分を検討する
地域分類基準:
関連する規格 (国際電気標準会議 IEC 規格や中国の GB 3836 シリーズ規格など) に従って、危険区域はさまざまなカテゴリに分類されます。たとえば、ゾーン 0 は、爆発性ガス混合物が継続的に発生するか、長時間存在する環境を指します。製油所の一部の閉鎖プロセス パイプライン内など、ゾーン 0 環境では、爆発の危険があるため、本質安全 (Ex ia) 防爆モーターなどの安全レベルの高いモーターの使用が許可されています。ここでのリスクは非常に高いです。
ゾーン 1 は、通常の動作中に爆発性ガス混合物が発生する可能性がある環境を指します。石油化学プラントのオープン生産作業場などのゾーン 1 では、耐圧防爆 (Ex d) または安全性向上 (Ex e) の防爆モーターを使用でき、Ex dⅡB T4 (耐圧防爆) などの適切な防爆レベルを使用できます。 、クラス IIB ガス、温度グループ T4) に適していますが、特定のガスの種類およびその他の条件に従って決定する必要があります。
ゾーン 2 は、通常の動作中に爆発性混合ガスが発生する可能性が低く、発生したとしても短時間しか存在しない環境を指します。ゾーン 2 では、防爆要件は比較的低く、無火花 (Ex n) または正圧 (Exp) 防爆モーターなど、保護レベルがわずかに低い一部の防爆モーターを使用できますが、防爆レベルは、その地域の基本的な安全要件を満たしている必要があります。
エリア内の機器の配置と換気条件:
危険区域内の機器の配置も防爆レベルの決定に影響します。モータが可燃性ガスや塵埃が蓄積する可能性のある低地や換気の悪い隅に設置されている場合は、全体のエリア分類レベルが若干低くても (ゾーン 2 など)、防爆レベルを高める必要がある場合があります。 。たとえば、化学倉庫の隅ではガスが溜まりやすいため、倉庫内の他の換気の良い場所よりも防爆性能の高いモーターを使用する必要がある場合があります。
換気条件が良好であれば可燃性物質の濃度を低減できるため、防爆定格が低いモータでもある程度使用できます。たとえば、換気システムを備えた塗装工場では、換気システムにより空気中の可燃性塗料ミストの濃度を効果的に減らすことができます。換気の良い場所では、実際の状況に応じてより低い防爆定格のモーターを選択できますが、換気システムのモーター自体には、通常、換気の信頼性を確保するためにより高い防爆定格が必要です。
関連する規格および認証要件への参照
国際規格および国内規格:
国際電気標準会議 (IEC) の IEC 60079 シリーズ規格は、防爆電気機器の規格として世界中で広く認識されています。この規格は、防爆モータの各種防爆の種類、等級分類、試験方法などを詳細に規定したものです。たとえば、IEC 60079-0 は防爆電気機器の一般要件を指定し、IEC 60079-1 には主に耐圧防爆電気機器の要件が含まれます。この規格を参照することで、防爆モータの防爆定格がどのような要求を満たすかを正確に決定することができます。
中国では、GB 3836 シリーズの規格 (GB 3836.1 - 2010「爆発性雰囲気 パート 1: 機器の一般要件」や GB 3836.2 - 2010「爆発性雰囲気 パート 2: 耐圧防爆で保護された機器」など)エンクロージャ "d") は、防爆モーターの防爆レベルを決定するための重要な基準であり、これらの規格は国際規格に準拠しており、組み合わせられています。中国の実際の産業環境と安全要件は、さまざまな環境で防爆モーターが持つべき防爆レベルと性能要件を指定します。
認証機関の要件:
防爆モーターは通常、中国の国家防爆電気製品品質監督検査センター (CQST) やその他の国際的に認められた認証機関 (EU 市場向けの ATEX 認証機関など) などの専門の認証機関によって認証される必要があります。 。これらの認証機関は、製品設計や試験結果などに基づいて、モーターが特定の防爆レベル要件を満たしているかどうかを判断します。たとえば、企業が製造した防爆モーターを EU に輸出する場合、認証機関は次の要件を満たす必要があります。 ATEX認証を取得します。認証プロセスでは、ATEX 指令および関連する調整規格が厳密に従って、モーターの防爆レベルが EU 市場の安全要件を満たしているかどうかが評価されます。
モーターの動作条件と潜在的な故障モードを考慮する
動作条件:
防爆レベルの選択は、モータの使用周波数、負荷変化、使用時間などの使用条件に影響されます。大規模化学生産における重要な搬送ポンプモーターなど、モーターを長時間連続運転する必要がある場合、稼働時間が長いため故障の可能性が比較的高く、より高い防爆レベルが必要になる場合があります。 。たとえば、このような長期間稼働するモーターの場合、起こり得る故障状況に対処するために、耐圧防爆タイプ (Ex d) およびより高い防爆レベル (Ex dⅡC T4 など) のモーターを選択する傾向が高まる可能性があります。
モーターの起動と停止の周波数も重要です。一部の断続的な材料搬送システムなど、頻繁に起動と停止を繰り返すモーターは、より多くのアークと熱を発生し、爆発の危険性が高まります。この場合、安全性の向上（Ex e）と適切な防爆レベルを組み合わせるなど、頻繁な使用に耐え、適切な防爆レベルを備えたモータを選定し、モータの補助などの補助措置を考慮する必要があります。熱保護装置。
潜在的な障害モード:
モーターの考えられる故障モードを分析することは、防爆レベルを決定するために重要です。たとえば、モーター巻線の短絡は、アークや高温を発生させる可能性がある一般的な障害です。可燃性ガスが存在する環境では、この障害により爆発が発生する可能性があります。したがって、短絡故障が発生しやすいモータ（湿気の多い環境で動作するモータや頻繁に過負荷がかかるモータなど）の場合は、内部故障による外部爆発を防止できる防爆レベルの高いモータを選択する必要があります。 、耐圧防爆 (Ex d) モーターなど、安全性を向上させるためにいくつかの故障検出および保護装置 (ヒューズ、サーマル リレーなど) を追加することを検討してください。
モーターのベアリングに欠陥があると、モーターが不安定に動作したり、火花が発生したり、過熱したりする可能性があります。爆発の危険がある環境では、ベアリングの故障が防爆性能に及ぼす影響を考慮する必要があります。高度な防爆要件が求められる一部の場所では、ベアリングの故障による爆発を防ぐために、特別なベアリング保護手段または本質安全防爆 (Ex ia/Ex ib) 設計を備えたモーターを選択できます。