驱动器与防爆电机匹配的建议

本文将介绍危险区域基础知识、电机防爆类型的描述和比较，然后提供有关驱动器与防爆电机匹配的建议以及成本评估。爆炸性环境

危险情况的形成需要三个要素：易燃物质、氧气和点火源。

危险区域

区域是根据该区域发生危险的概率来定义的。 0 区存在永久性的事故威胁，一般不适合任何类型的电气设备。

预防措施

风险最小化——根据 EN 1127-1 的基本原则。必须按以下顺序采取保护措施：

初级防爆

预防危险环境 -限制易燃物质的浓度 -惰性化（添加氮气、二氧化碳）

二级防爆

避免所有潜在点火源

三级防爆

将爆炸后果限制在无害程度。

电机保护方法是二级预防措施，避免任何潜在的点火源。

电气设备分类

电气设备分类

在设备类别名称中，M 表示矿井，G 表示气体，D 表示粉尘。本文仅关注 G 气体类别。

大致而言，防爆等级 (EPL) Ga、Gb、Gc 对应于设备类别 1G、2G 和 3G，与区域 0、1 和 2 相一致。最新的 IEC 标准意味着 nA（无火花）将成为 ec （用于 EPL 增加 - 区域 2）；e（增加安全性）将变为 eb（用于 EPL 高 - 区域 1），d（防火）将变为 db（用于 EPL 高 - 区域 1）。此术语自 2018 年起强制使用。

分类气体和蒸汽分类

气体和蒸汽分类

氢气是一种非常易燃的气体，但点火温度较高。气体可燃性越高，本质安全电路的最小点火能量 (MIE) 越低，最小点火电流 (MIC) 越低；并且 Ex d 机器的最大实验安全间隙 (MESG) 越小。

点火温度越高，允许的表面温度越高，允许的温度等级越低。IIB 气体组和 T3（200°C）温度等级的电机是目前最常见的。

防护等级达到 IP55 - 防尘防水喷射是所有类型的 Ex 电机的标准配置，相当于 NEMA 3。IP56 - 防尘和海浪也很常见。IIIC 导电粉尘需要防尘 IP65，滚柱轴承 HV 电机也可以。

防护等级

防护方法和类别

电机使用的保护方法与监控设备不同。但是，电机可能安装了需要单独保护的监控设备。

气体危险标记 – 将来，EPL 将被添加到末尾，例如“……Ex d IIC T4 Gb”

未来“ec”中的无火花“nA”

气体危险标记

根据 EN 60079-15，这是一种防爆类型其中，通过利用其他方法将正常运行期间发生点火源的风险降至最低，这些方法可以是：

nA - 无火花 - nC - 封闭式断路 - nL - 有限能量 - nR - 限制呼吸

nA 是最适合的保护方法电机。未来 nA（无火花）将成为设备保护等级 (EPL) 的 ec - 增加 - 区域 2。也就是说，Ex n 电机只能在区域 2 中使用。

Ex n 需要进行转子设计点火风险评估电机 >100kw 且除 S1 或 S2 之外的操作模式。对于电压 >1kV 且非 S1 或 S2 运行模式的电机，需要进行定子绕组点火风险评估。（EN 60079-15）

未来“eb”中的增强安全性“e”

增强安全性

Ex e 电机始终会降低额定值，以防止发生危险正常运行（包括启动）期间的温度、火花和电弧。这种降额使 Ex e 电机不受欢迎且未被广泛使用。此外，Ex e 电机通常只能处理 T3 温度等级。

需要进行定子绕组点火风险评估1kV 以上的电机。（EN 60079-14）还必须安装防冷凝加热器，并且可能需要在启动期间提供额外保护（吹扫、测量气体浓度等）。将来，e（增强安全性）将变为 eb，用于 EPL 高压 - 1 区。

防火“d”将来会变成“db”

防火

防火电机必须满足三个基本要求。首先，设计必须限制外表面温度不超过允许的温度等级。其次，防爆性能必须确保爆炸不会蔓延到外部环境。最后