Frekans Konvertörleri ve Patlayıcı Alanlar

Danfoss, konvertörlerde patlayıcı bölgelerdeki sık karşılaşılan sorunlara bazı çözümler üretmiştir. Bu tarz bir alanda hem kişilerin hem de  ekipmanın güvenliğini sağlamak amacıyla uygun adımların atıldığından emin olunması adına mutlaka uzmanlaşmış profesyonellere danışılmalıdır.
 

Yönetmeliklere ve Direktiflere Uyulması

Danfoss düzenleyici düzeyde önlemler alıp, üretici olarak müşterilere işleri için doğru ürünleri sunmaktadır. Dünyanın en tehlikeli yerlerinin ve patlayıcı ortam alanlarının çoğunu kapsayan öncelikle üç düzenleme vardır. ATEX direktifleri Avrupa Birliği'nin alanlarını kapsar ve dünyanın birçok yerinde büyük oranda kabul görür.

ATEX'e Avrupa dışından bir ek olarak, IEC gerekliliklerini temel alan IECEx sertifikası da bulunmaktadır. Amerika Birleşik Devletleri ve Kanada Ulusal Elektrik Yasası (NEC) kapsamındadır. Bu nedenle biraz farklı şekilde ele alınırlar.

ATEX direktifleri kapsamında, ekipmanın ve işyerinin korunmasını kapsayan iki özel direktif bulunmaktadır. Yazımız çoğunlukla AC frekans konvertörlerinin ekipman tarafına odaklanmıştır. ATEX; gazlar, buharlar veya buğuların bulunduğu alanları 0, 1 ve 2 olarak böler. Yanıcı tozların veya ateşlenebilir fiberler alanları da 20, 21 ve 22 olarak  bölgeleri olarak bölünmektedir.  Bu bölgeler, bu parçacıkların tehlikeli bir konsantrasyonunun mevcut olduğu zaman alanlarına işaret etmektedir. Bölge 0/20'de, tehlikeli konsantrasyonların varlığının uzun süreler boyunca veya yüksek frekansla sürekli olarak bir beklentisi vardır. 1/21 bölgesinde, tehlikeli konsantrasyonlar sadece ara sıra görünür. 2/22 bölgesinde, , bu tehlikeli konsantrasyonların oluşması olası değildir ancak belirli bir süre sonra tehlikeli duruma gelebilirler.

►İlginizi Çekebilir: VLT® FCD 302 I Zorlu Ortam Şartlarına Dayanıklı IP66 Desentral Motor Sürücü

VACON^® NXP, VACON^®100 INDUSTRIAL veya VLT^® AutomationDrive gibi AC frekans konvertörleri için bazı özel seçenekler vardır. Bu ürün aileleri için patlayıcı atmosferlerde yer alan motorların sıcaklığını izlemek amacıyla ATEX sertifikalı giriş sağlayan opsiyon kartları bulunmaktadır. Bu seçenekler için maden olmayan teçhizatta bulunan patlamaya dayanıklı motorların yalnızca gaz / toz ortamlarında kontrol edilmesi için onay alınmıştır. Bunar Bölge 1/21 veya Bölge 2/22'de kaldığı sürece geçerlidir.

IECEx sistemi, alanları sınıflandırma yönteminde ATEX'e büyük ölçüde benzemektedir. Bununla birlikte, sertifikasyon süreci yalnızca IEC standartlarını izleyen IECEx nedeniyle biraz farklıdır. ATEX, diğer ekipmanlarla bağlantıları göz önüne almakta, IECEx yalnızca cihazın kendisine uygulanmaktadır. Buna ek olarak, IECEx sertifika prosedürü, üreticinin ekstra bir sertifika gereksinimi gerektiren kalite sistemlerini de ele alır. IECEx sertifikası, genel olarak daha küresel bir sertifika olarak görülmektedir.

Kuzey Amerika'da, NEC, tehlikeli bölgelerdeki gereksinimleri belirleyen standarttır. NEC ATEX yönergelerinden daha kapsamlıdır. ATEX'in yüksek seviyede bölgeler kullandığı yerlerde NEC, sınıfları ve bölünmeleri tanımlar. Sınıflar Sınıf I, II ve III'e ayrılmıştır. Sınıf I gaz / sis / buharlar için, Sınıf II tozlar için ve Sınıf III ise tutuşabilir lifle ve tozlar için geçerlidir. Bölümler,  Bölüm 1 ve Bölüm 2'ye ayrılmıştır.

Bölüm 1: Tehlikeli konsantrasyonların yüksek ihtimalini (ATEX Zone 0/20 ve Zone 1/21 gibi) içerir.
Bölüm 2: Normalde tehlikeli değildir. Ancak kısa sürede tehlikeli duruma gelebilecek alanları belirtir (ATEX Zone 2 / 22). Ayrıca, NEC her sınıfı temsili materyal gruplarına ayırır. Örneğin, grup A, asetilen ile temsil edilirken, G grubu, un, tahıl, ahşap ve plastik gibi iletken olmayan tozlar tarafından temsil edilmektedir.

Bununla birlikte, burada dikkat edilmesi gereken nokta, ATEX standardında görülen tehlikeli bölgelerdeki cihazlarla bağlantı kurmak için standartlar belirlemek yerine NEC standartlarının doğrudan cihazlara uygulanmasıdır. Bunun anlamı, bir ürün bu yerlerde kullanım için sunulmadıkça, belirli bir sınıf / bölüm değerlendirmesi için belirli bir UL onayı gerektirmez. Nitekim, çok az sayıda üreticinin bu alanlarda çalışan AC  frekans konvertörleri vardır ve bunların çoğu Sınıf I, Bölüm 1 için tasarlanmıştır. Bu durum Bölüm 2 de konvertörün büyük, ağır ve pahalı UL Tip 7 muhafazaları içermesi anlamına gelmektedir.  Bununla birlikte, Danfoss Drive, ABD ve Kanada'da, Sınıf 1, Bölüm 2 bölgelerinde Bölüm 1 muadillerinden daha düşük ebat, ağırlık ve fiyatlarla hizmet veren VACON^® X5 HazLo ürününü sunmaktadır.
 

VACON^® X5 HazLo 

Ürün Etiketinin Kontrolü

ATEX söz konusu olduğunda, bir ürünün belirli bir alan veya kullanım için sertifikalandırılmış olduğunun belirlenmesi, ürün etiketinde libasit bir şekilde belirtilir. Örneğin, VLT® MCB 112 seçeneği için aşağıda etiket örneğini görebilirsiniz.

Bu etiket üzerinde, [Ex] simgesi bunun ATEX yönergesine göre onaylandığını gösterir. [II], bu ürünün madencilik dışı uygulamalar için geçerli olduğu anlamına gelir. [(2)], bağlı cihazın (motorun) kurulduğu yere ilişkindir. Bu 2 olduğu için, motorların Bölge 1/21 veya Bölge 2/22 için onaylandığı ancak Bölge 0/20'de bulunmayacağı anlamına gelir. Sonraki işaretler, ürünün uygulanabilir olduğu uygulamaları belirler. [G], gaz alanları (Bölgeler 1 ve 2) ve için [D] ise toz bölgeleri (Bölge 21 ve 22) içindir.

Son olarak, bu ürünün arayüzüyle birlikte girebileceği, parantez içine konan bir motor türü koleksiyonu bulunmaktadır. Ürünün kendisi bu tür bir korumaya sahip olursa, parantezler görünmezdi. Gazlı alanlar için, bu ürün yalnızca 'Ex d' motorları değil aynı zamanda motorun ısınmasını önlemek için motor akımını sınırlayarak daha ucuz, daha küçük ve daha hafif 'Ex e' ve 'Ex n' tipi motorları da kontrol edebilir.

'Ex e' motor tipi, kabul edilemez derecede yüksek sıcaklık, kıvılcım veya elektrikli arklarını önlemek için tasarım önlemlerini (daha geniş hava ve sızıntı boşlukları gibi) içeren artan bir güvenlik türüdür. Ex d motor tipi, içinde bulunan patlamanın basıncına dayanabilen ve patlamanın dışarıda yayılmasını önleyen, aleve dayanıklı bir muhafaza içerir. Bağlantı kutusu, maksimum besleme voltajını kısıtlayan 'e' ateşleme koruma sınıfına uygun olarak uygulanırken, motorun kendisinin de bir 'd' ateşleme koruma sınıfı olduğu 'Ex de' motorlar vardır. Son olarak, 'Ex nA' motor tipi, 'Ex e' tipine kıyasla benzer bir koruma yaklaşımına sahip kıvılcımsız bir motor türüdür. 'Ex e' ve 'Ex d' motorları, bölge 1 ve 2'de kullanılabilir, ancak 'Ex n' yalnızca bölge 2'de kullanılabilir.

Tozlu alanlar için, bu ürün hem Ex tb hem de Ex tc tipi motorlarla uyumludur ve her ikisi de muhafaza ile korunur. Bu durumda, muhafaza o kadar sıkıdır (yüksek IP sınıfı) ki yanıcı tozlar girememektedir. Dış yüzey sıcaklığı, motorların ortamı tutuşturacak kadar sıcak olmamasını sağlamak için de sınırlandırılır. 'Ex tb' motorları 21 ve 22 numaralı bölümlerde kullanılabilir ancak 'Ex tc' sadece 22 no'lu bölümde kullanılabilir.

Motor etiketi aynı zamanda IEC 60079-0 standardına göre patlama grubu ekipman koruma seviyesini içerir. Gazlar için veya doğrudan toz için maksimum sıcaklık T6 (85 ° C) ila T1 (450 ° C) sıcaklık sınıfındadır ve toz koruması için IP sınıflandırılması kullanılmaktadır. Ayrıca unutulmamalıdır ki çıkış voltajının darbe genişliği modülasyonundan dolayı, frekans konvertörü çıkışının du / dt yükselme voltajı ve bir sinüs dalgalı filtre takarak zayıflatılması gereken tepe voltajı vardır. Bağlanan motor kablosu, kablonun gerilim düşüşünden dolayı mümkün olduğunca kısa tutulmalıdır.
 

 

Tesislerdeki Tehlikelerin Kontrolü

İşçilerin ve ekipmanların korunması için atılacak adımların geri kalan kısmı, ekipmanın kurulacağı tesisin durumuna bağlıdır. Ekipmanın bulunduğu yerde mevcut tehlikeleri doğru bir şekilde tanımlamak önemlidir. Bölgeyi saptamak, mevcut patlayıcı atmosferlere karşı olumsuz sonuçlardan kaçınmak için ekipmanın uygun seviyede olmasını sağlamanın ilk adımıdır. İkincisi, patlamaya dayanıklı motorlar, sıcaklık sensörleri ve kapsüllenmiş röleler gibi patlayıcı ortamlar için özel olarak tasarlanmış ekipmanların kullanılması ve bunları işlevsel emniyet ekipmanları ile eşleştirilmesi, bu alanlarda çalışmada riskini azaltmanın diğer yollarıdır. Herhangi bir patlama ve arıza riskini tamamen ortadan kaldıramamış olsanız da, tehlikeleri tanımlamak ve doğru ekipmanları seçmek için gerekli adımları atarak, bu özel ortamlarda çalıştırılmakta olan risklerin çoğunu en azından hafifletebilirsiniz.
 
 
Kaynak: