Взрывозащищенные светильники. Важные моменты

На рынке взрывозащищенного освещения представлено множество моделей светодиодных светильников, обладающих разными уровнями защиты. Есть светодиодные светильники высокого качества изготовления, которые соответствуют требованиям по взрывозащите. И есть светильники более низкого качества, которые не выполняют требования, прежде всего, безопасности. Как показывает практика, то практически у всех одинаковые световые параметры: потребляемая мощность, световой поток. Отличия касаются прежде всего корпусов, защитного стекла и креплений. Светодиодные светильники сделаны по разной технологии и из разных материалов.


В своем большинстве производители делают взрывозащищенные светодиодные светильники из алюминиевого профиля, изготовленные методом экструзии. Это в первую очередь удобно для производителей, так как, в основном, весь ассортимент их продукции изготовлен из такого профиля. И получается более дешевый и простой вариант. Нет необходимости осваивать новые технологии и тратить средства на изготовление. Да и не всегда это целесообразно. Светильники из алюминиевого профиля можно применять не во всех зонах и есть проблемы с характеристиками защитного рассеивателя – оптического поликарбоната. Прежде всего проблемы с поликарбонатом связаны с теплообменом. Из-за повышенной температуры (при +55 ºC) он начинает изменять свои характеристики, а при более высоких - плавиться. Также надо понимать, что светодиоды выделяют большое количество тепла, которое отводится за счет корпуса – радиатора и это тепло распространяется и на стекло и оптику. И, к примеру, в закрытых помещениях, где температура эксплуатации превышает +50-55 ºC со светильником могут возникнуть проблемы. Из–за перегрева упадет освещенность и произойдет изменение цветовой температуры. С повышением температуры возникнет и деформация оптического поликарбоната (оптический поликарбонат без проблем прожигается простой сигаретой.) Поэтому в «горячие» цеха светильники со стандартным оптическим поликарбонатом монтировать не рекомендуется. По температурному классу только Т6, с температурой воспламенения от 85 до 100 ºC. С применением теплоотводящих компаундов и использования более стойкого к высоким температурам защитного стекла, температурный класс можно довести до Т5, где температура воспламенения от 100 до 135 ºC.

При создании взрывозащищенных светодиодных светильников, в конструкции необходимо: делать как можно меньше зазоров и различных неровностей; использовать меньше различных по структуре материалов и использовать материалы более стойкие к высоким температурам и ударам.

В помещениях с высокой температурой, выше 55 ºC, лучше использовать светильники с традиционными источниками света, а при минусовых температурах преимущество у светодиодных. Но и есть традиционные источники света, которые запрещены к использованию. Так ГОСТ Р 51330.0-99 указывает, что «Лампы, содержащие свободный металлический натрий ( например натриевые лампы низкого давления в соответствии с МЭК 60192 [2]), к применению не допускаются. Допускаются натриевые лампы высокого давления. 21.4. Требования 21.1-21.3 не распространяются на световые приборы группы I. Световые приборы группы I должны соответствовать требованиям ГОСТ 24786.»


Корпус изготовлен из алюминиевого профиля. Защитное стекло – оптический поликарбонат. IP 67.
Корпус изготовлен из алюминиевого профиля. Защитное стекло – оптический поликарбонат. IP 67.
1 Ex d mb op is IIC T5 Gb / Ex tb IIIC T85ºC Db1 Ex dmb op is IIB T5 Gb X

У второй группы светодиодных светильников корпуса производятся путем литья алюминия. Такие корпуса более надежны в эксплуатации и соответствуют всем требованиям взрывозащиты. Они получаются более громоздкими и по весу более тяжелые, но более безопасными. Для обеспечения безопасности во взрывозащищенных светильниках применяют боросиликатное стекло, которое наиболее устойчиво к повышенным температурам и обладает повышенной жаропрочностью и твердостью. В общий силикатный состав добавляется оксид бора, который и обеспечивает устойчивость стекла к температурным перепадам. В стандартном исполнении оно выдерживает мороз до -80ºC и жар на уровне 525ºC (сильные тепловые воздействия не разрушают поверхность стекла на мелкие фрагменты, а лопают панели, у которых образуются тупые и безопасные края.) Это актуально для нефтегазовых предприятий. Также преимуществом использования его в светильниках является стойкость к химическим воздействиям. Ведь большое количество взрывозащищенных светильников применяют на химических производствах. Кроме защитных качеств боросиликатное стекло сохраняет и такие свойства как прозрачность и светопропускная способность. Поэтому сочетание механической стойкости, огнеупорности и светопрозрачности позволяет рассматривать материал в качестве дополнительной характеристики на безопасность. Если не   требуются повышенные меры безопасности, то могут использовать оптический поликарбонат, чтобы снизить его стоимость.

Для светильников с традиционными лампами стоит обратить внимание на ПУЭ. (Глава 7.4. Электроустановки в пожароопасных зонах) п.7.4.33. Конструкция светильников с лампами ДРЛ должна исключать выпадание из них ламп. Светильники с лампами накаливания должны иметь сплошное силикатное стекло, защищающее лампу. Они не должны иметь отражателей и рассеивателей из сгораемых материалов. 


Корпус изготовлен из алюминия путем литья. Защитное стекло – боросиликатное стекло. IP 67.

Корпус изготовлен из алюминия путем литья. Защитное стекло – боросиликатное стекло. IP 67.
1 Ex dmb IIC Т5 Gb X Ex tb IIIC Т100°С Db

Пример использования светильников серии ДСП 47 – 45 PREMIUM. (литой корпус)

Пример использования светильников серии ДСП 47 – 45 PREMIUM. (литой корпус)


При выборе светильников, не стоит забывать про дополнительные элементы светильника, такие как крепеж, клемная коробка и соединения. Они также должны соответствовать уровню взрывозащиты. Здесь лучше проконсультироваться со специалистом или приобрести у производителя в комплекте со светильником.
 

Взрывозащищенные коробки типа КР-В-100d Взрывозащищенные коробки типа КР-В-100d

Взрывозащищенные коробки типа КР-В-100d


ГОСТ Р 51330.0-99 Крепежные детали (9.1 Общие положения.) Части, обеспечивающие стандартный вид взрывозащиты или используемые для предотвращения доступа к неизолированным электрическим частям, находящимся под напряжением, должны сниматься или освобождаться только с помощью инструмента. Крепежные детали для оболочек из материалов, содержащих легкие металлы, могут изготовляться из легких металлов или пластмасс, если материал крепежной детали совместим с материалом оболочки.

Для каждой категории взрывозащищенных светильников выдвигаются свои требования, с которыми знакомы не все потребители. Требования к взрывозащищенности приборов отражаются на их конструктивном исполнении: материале защитной оболочки (корпуса прибора), конструкции кабельных вводов, крепежных элементов, уплотнительных элементов и блокировок. Маркировка взрывозащищенности прибора наносится в удобном для считывания месте корпуса.

Перед проектированием или покупкой, необходимо уточнить уровень взрывозащиты светильников, запросить сертификаты и посмотреть на нормативные требования, проконсультироваться у профессионалов.

Светодиодные светильники имеют ряд преимуществ перед традиционными. У них выше световая эффективность и срок службы. При этом меньше эксплуатационные затраты и гораздо большее разнообразие по дизайну светильников. А с развитием технологий появились взрывозащищенные светильники и большой мощности.


Для удобства мы разместим несколько таблиц и описаний.

По области применения оборудование делится на следующие группы:

I — оборудование, предназначенное для применения в подземных выработках шахт, рудников, опасных в отношении рудничного газа и (или) горючей пыли, а также в тех частях их наземных строений, в которых существует опасность присутствия рудничного газа и (или) горючей пыли;
II — оборудование, предназначенное для применения во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок;
III — оборудование, предназначенное для применения во взрывоопасных пылевых средах.

Условное обозначение взрывозащиты прибора состоит из шести пунктов.

1.    -  обозначения определяет уровень взрывозащиты прибора:

I группа взрывозащищенного электрооборудования

РО    Для особо взрывобезопасного электрооборудования
РВ    Для взрывобезопасного электрооборудования
РП    Для электрооборудования повышенной надежности против взрыва

Для II группы взрывозащищенного электрооборудования

0    Для особо взрывобезопасного электрооборудования
1    Для взрывобезопасного электрооборудования
2    Для электрооборудования повышенной надежности против взрыва


2.    Знак Ex указывающий, что оборудование соответствует стандартам взрывозащиты.

3.    Указывает на вид взрывозащиты


o    Масляное заполнение оболочки
p    Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением
q    Кварцевое заполнение оболочки
d    Взрывонепроницаемая оболочка
е    Защита вида "е"
ia    Искробезопасность, уровень "ia" (категория "ia")
ib    Искробезопасность, уровень "ib" (категория "ib")
iс    Искробезопасность, уровень "iс" (категория "iс")
m    Герметизация компаундом
n    Защита вида "n"
s    Специальный вид взрывозащиты

Масляное заполнение оболочки с токоведущими частями (о) — вид взрывозащиты, при котором электрооборудование или части электрооборудования погружены в защитную жидкость так, что взрывоопасная атмосфера, которая может быть над жидкостью или снаружи оболочки, не может воспламениться.

Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением защитным газом (р) — вид взрывозащиты, предназначенный для использования в потенциально взрывоопасных газовых средах, в которых для безопасной работы электрооборудования: защитный газ поддерживается под давлением выше давления во внешней среде и используется для защиты от образования взрывоопасной газовой смеси в оболочках, которые не содержат внутренний источник утечки воспламеняющегося газа или пара; защитный газ подается в количестве, достаточном, чтобы полученная концентрация взрывоопасной газовой (паровой) смеси вокруг электрического компонента была вне верхнего и нижнего пределов взрываемости в соответствии с условиями эксплуатации. Это применяется для предотвращения образования взрывоопасных смесей внутри оболочек, содержащих один или более внутренних источников утечки.

Кварцевое заполнение оболочки с токоведущими частями (q) — вид взрывозащиты, при котором части, способные воспламенить взрывоопасную газовую смесь, фиксируются в определенном положении и полностью окружены заполнителем, предотвращающим воспламенение окружающей взрывоопасной среды. Этот вид взрывозащиты не препятствует прониканию окружающей взрывоопасной газовой среды в оборудование и компоненты и возможности её воспламенения цепями. Однако благодаря малому свободному объёму в заполняющем материале и подавлению пламени, которое может проходить по путям в заполняющем материале, предотвращается внешний взрыв.

Взрывонепроницаемая оболочка (d) — вид взрывозащиты в котором электротехническое оборудование помещается в прочную оболочку, способную выдержать внутренний взрыв без деформирования корпуса. Защита обеспечивается зазорами элементов корпуса, которые обеспечивают выход газов, образовавшихся во время вспышки во внешнюю атмосферу без подрыва окружающей взрывоопасной среды. Все электрические вводы тщательно герметизированы в местах ввода в оболочку. Этот вид защиты основывается на идее сдерживания взрыва. В данном случае допускается, чтобы источник энергии вступил в соприкосновение с опасной смесью воздуха и газа. В результате происходит взрыв, но он должен оставаться ограниченным в оболочке, изготовленной таким образом, чтобы выдерживать давление, возникающее при взрыве внутри оболочки, и таким образом препятствовать распространению взрыва в окружающую атмосферу.

Повышенная защита вида (е) — вид защиты электрооборудования с использованием дополнительных мер против возможного превышения допустимой температуры, а также возникновения дуговых разрядов, искрения в нормальном или нештатном режимах работы.
Искробезопасная электрическая цепь (i) - искробезопасная электрическая цепь определяется как цепь, в которой разряды или термические воздействия, возникающие во время нормального режима работы электрооборудования, а также в аварийных режимах, не вызывают воспламенения взрывоопасной смеси. Вид взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» основывается на поддержании искробезопасного тока (напряжения, мощности или энергии) в электрической цепи. При этом под искробезопасным током (напряжением, мощностью или энергией) имеется в виду наибольший ток (напряжение, мощность или энергия) в электрической цепи, образующий разряды, который не вызывает воспламенения взрывоопасной смеси в предписанных соответствующими стандартами условиях испытаний.

Герметизация компаундом (m) — вид взрывозащиты, при котором части оборудования, способные воспламенять взрывоопасную среду за счет искрения или нагрева, заключаются в компаунд для исключения воспламенения взрывоопасной среды при эксплуатации или монтаже.
Взрывозащита вида (n) — вид взрывозащиты заключающийся в том, что при конструировании электрооборудования общего назначения приняты дополнительные меры защиты для того, чтобы в нормальном и некоторых ненормальных режимах работы, оговоренных в настоящем стандарте, оно не могло стать источником дуговых и искровых разрядов, а также нагретых поверхностей, способных вызвать воспламенение окружающей взрывоопасной смеси. Взрывозащита вида «n» применяется для обеспечения взрывозащиты не искрящего электрооборудования, а также электрооборудования, части которого могут создавать электрические дуги или искры или имеют нагретые поверхности, которые без применения какого-либо из способов защиты, указанных в данном стандарте, могут вызвать воспламенение окружающей взрывоопасной смеси.

nA – не искрящее оборудование;
nC - защита оболочкой с возможным присутствием искрящих контактов;
nR - оболочка с ограниченным пропуском газов

Специальный вид взрывозащиты (s)

4.    Пункт несет обозначение группы электрооборудования.

Электрооборудование   
  Знак группы
Рудничное, предназначенное для подземных выработок шахт и рудников   
  I
Для внутренней и наружной установки (кроме рудничного)   II


Подгруппы электрооборудования группы II

 Знак группы электрооборудования   
  Знак подгруппы электрооборудования     Категория взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным
  II   -
  IIА, IIВ и IIС
    IIА   IIА
    IIВ   IIА и IIВ
    IIC   IIА, IIВ и IIС

Электрооборудование группы II в зависимости от значения предельной температуры подразделяется на шесть температурных классов, соответствующих группам взрывоопасных смесей, где предельная температура - наибольшая температура поверхностей взрывозащищенного электрооборудования, безопасная в отношении воспламенения окружающей взрывоопасной среды.


Температурные классы электрооборудования группы II

 Температурный класс   
  Температура самовоспламенения, ºС   
 Группа взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным
  T1
  Выше 450   
  Т1
  T2   От 300 до 450   Т1-Т3
  T3   От 200 до 300   IIА и IIВ
  T4   От 135 до 200   Т1-Т4
  T5   От 100 до 135   T1-Т5
  T6   От 85 до 100   Т1-Т6


Автор: Генеральный директор «Аксиома Света», Романовский А.Н.