PATLAYICI ORTAMLARDA KULLANILAN DÖNER ELEKTRİK MAKİNELERİNDE

KORUMA TİPLERİNE GÖRE ALINMASI GEREKEN ÖNLEMLER

(EN 60079-14: 2014 Madde 11– Patlayıcı Ortamlarda Kullanılan

Elektriksel Tesislerin Tasarımı, Seçimi ve Kurulumu)

 

1 Döner Elektrik Makineleri

Döner elektrikli makineler belirlenen voltaj ve frekanstaki başlatma akımına veya jeneratörler varsa, kısa devre akımına sürekli olarak ve kabul edilmeyecek seviyede ısınmaya yol açmadan aşırı yüklemeye karşı ilave tedbirlerle korunmalıdırlar. Aşırı yüklenmeden koruyucu cihaz aşağıdaki gibi olmalıdır:

a)   Her üç fazı da izleyen, akımdan bağımsız, zaman gecikmeli bir cihaz, makinenin belirlenmiş akımından fazlasına ayarlanmış olmamalı, belirlenen akımın 1,20 katında 2 saat veya daha az çalışacak veya belirlenen akımın 1,05 katında 2 saat çalışmayacak veya

b)  Makinenin gömülü sıcaklık sensörlerinin doğrudan sıcaklık kontrolünü yapan bir cihaz veya buna denk bir başka cihazı bulunmalıdır

2.1 Dönüştürücü (Converter) ile beslenen motorlar “d” tipi (Alevsızdırmaz ) korumalı motorlar

Değişen frekansta ve gerilimde bir dönüştürücü kaynağı ile beslenen motorlar aşağıdakileri gerektirir:

a) Motor; IEC 60079-1’e göre ve sağlanan bir koruma cihazı ile açıklayıcı belgelerde belirtilen dönüştürücü ile birleşik şekilde bir birim olarak bu hizmet için tip deneyinden geçirilmiş olmalı veya

 

b) Motor; dönüştürücü ile birleşik şekilde bir birim olarak bu hizmet için tip deneyinden geçirilmemiş ise (yani motor dönüştürücü (Converter) ile birlikte belgelendirilmemiş ise),  motor belgesinde belirtilen gömülü sıcaklık algılayıcıları ile doğrudan sıcaklık kontrolü için düzenler (veya teçhizat) içermeli  veya motor muhafazasının yüzey sıcaklığını sınırlamak için başka etkin tedbirler ("akıma bağlı" zaman gecikmeli koruyucu cihaz hariç) alınmalıdır. Sıcaklık kontrolünün etkinliğini sağlarken gerekli hizmetin sağlanabilmesi için; gücü, hız aralığını, momenti ve frekansı dikkate almalı, bu değerler doğrulanmalı ve yazılı hale getirilmelidir. Koruyucu cihazın çalışması motorun elektriksel olarak devre dışı bırakılmasına sebep olmalıdır.

Not 1 – Bazı durumlarda en yüksek yüzey sıcaklığı motor milinde meydana gelir.

Not 2 – "Akıma bağlı" zaman gecikmeli koruyucu cihaz  (Madde 7.2 a)’ya uygun) ‘başka etkin tedbir’ olarak kabul edilmez.

 

Not 3 – Çıkışında yüksek frekans darbeli dönüştürücüler kullanıldığında  ‘e’ tipi korumalı bağlantı kutulu motorlar için aşırı gerilim atlamalarına ve bağlantı kutusunda meydana gelebilen yüksek sıcaklıkların oluşabileceğine dikkat edilmelidir

 2.2 d-tipi (alevsızdırmaz) motorlarda azaltılmış gerilimli (yumuşak yol verme - soft starting)

Yumuşak yol verme besleme kaynaklı d-tipi korumalı (alevsızdırmaz) motorlar için aşağıdaki şartlar gerekir.

 

a) Motor, hız koruma cihazı ile ve açıklayıcı dokümanlarda(örneğin sertifikasında) belirtilen yumuşak yol verme cihazı ile birleşik şekilde bir birim olarak sertifikalandırılmış (deneyden geçirilmiş) olmalı veya

 

b) Motor, hassas yol verme cihazı ile birleşik şekilde bir birim olarak deneyden geçirilmemiş ise (yani motor yumuşak yol verici ile birlikte belgelendirilmemiş ise)  motor belgesinde belirtilen gömülü sıcaklık algılayıcıları ile doğrudan sıcaklık kontrolü için düzenler (veya teçhizat)  veya motor mahfazasının yüzey sıcaklığını sınırlamak için başka etkin tedbirler sağlanmalı ve hız kontrol cihazı, yüzey sıcaklığının aşılmayacak şekilde motorun çalışmasını sağlamalıdır.  Sıcaklık kontrolünün etkinliği veya motorun düzgün çalışması doğrulanmalı ve doküman haline getirilmelidir. Koruyucu cihazın çalışması motorun elektriksel olarak devre dışı bırakmasına sebep olmalıdır.

Not 1 – Yumuşak yol vermenin kısa süreli periyot için kullanıldığı kabul edilir.

Not 2 – Çıkışında yüksek frekans darbeli hassas yol verici cihaz kullanıldığında, ‘e’ tipi korumalı bağlantı kutulu motorlar için aşırı gerilim atlamalarına ve bağlantı kutusunda meydana gelebilen yüksek sıcaklıkların oluşabileceğine dikkat edilmelidir

3 e- tipi (artırılmış güvenlikli) korumalı motorlar

3.1 Şebekeden beslenen e -tipi motorlar:

Madde 11.1 deki özelliklerin karşılanması için, ters-zaman gecikmeli aşırı yük koruyucu düzenleri, sadece motor akımını izlememeli, aynı zamanda işaretleme plâkasında belirtilen bir tE süresi içinde motorun devresi de kesilmelidir. Aşırı yük rölesi veya salıcısının, yol verme akımının beyan akımına oranının fonksiyonu olarak gecikme süresini veren akım-zaman karakteristik eğrileri, kullanıcı tarafından saklanmalıdır.

Eğriler, 20 °C’luk bir ortam sıcaklığına ilişkin soğuk durumdan oluşan ve yol verme akımı oranlarının (IA / IN) en az 3 ilâ 8’lik bir aralığı için gecikme süresi değerini göstermelidir. Koruyucu düzenlerin tetikleme süresi bu gecikme değerlerinin ± % 20’sine eşit olmalıdır.

Üçgen sargılı makinelerin bir faz kaybı durumunda özellikleri özel olarak belirtilmelidir. Yıldız sargılı makinelerin aksine, özellikle çalışma sırasında meydana gelirse, bir fazın kaybı algılanamayabilir. Bunun etkisi makinayı besleyen hatlarda akım dengesizliği ve motorun artan sıcaklığı olacaktır. Yol verme esnasında düşük momentli bir yüke sahip üçgen sargılı bir motor aynı zamanda bu sargı arızası durumunda da çalışabilir ve bu nedenle arıza uzun süreler fark edilmeden mevcut olabilir. Bu nedenle, üçgen sargılı makineler için, aşırı ısı artışlarına yol açmadan önce makinadaki dengesizlikleri algılayacak faz dengesizlik koruması sağlanmalıdır.

Genel olarak devamlı çalışan, dikkate alınabilecek ek ısınma üretmeyen, seyrek ve hafif şartlarda yol verilen motorlar, ters-zaman gecikmeli aşırı yük koruması ile birlikte kabul edilebilir. Zor yol verme şartlarında çalışan veya sık sık yol verilen motorlar, sadece sınırlama sıcaklığının aşılmamasını sağlayan uygun koruyucu düzenlerle birlikte kabul edilebilir.

Yukarıdaki gibi hatasız seçilen bir ters-zaman gecikmeli aşırı yük koruma düzeni, motorun devresini motor beyan hızına erişmeden kesiyorsa, zor yol verme şartlarının bulunduğu kabul edilir. Genel olarak bu olay, toplam yol verme süresi 1,7 tE’yi aşarsa ortaya çıkar.

Not 1 – Çalışma: Motorun görevinin S1 (sabit yükte sürekli çalışma) olmadığı durumlarda, kullanıcı bir çalışma tanımı veren yeterlilik belirlemesi için uygun parametreleri elde etmelidir.

Not 2 - Yol verme: Motor için doğrudan anında yol verme süresinin, yol verme esnasında motor koruma düzeninin motoru devre dışı bırakmayacak şekilde tE süresinden az olması tercih edilir. Yol verme süresinin tE süresini % 80 aştığı durumlarda makinanın kullanma talimatındaki çalışma sağlanırken yol verme ile ilgili sınırlamalar motor imalâtçısı tarafından verilmelidir.

Doğrudan anında yol verme esnasında gerilim düştüğü için, yol verme akımı düşer ve hızlanma süresi artar. Küçük gerilim düşmeleri için bu etkiler yok olma eğilimi göstermekle birlikte, yol verme esnasında UN’nin % 85’inden daha az gerilimler için, motor imalâtçısı yol verme hakkındaki ilgili sınırlamaları beyan etmelidir.

Motorlar imalâtçı tarafından sabit sayıda bir yol vermeyle sınırlandırılabilir.

Not 3 - Koruma rölesi: “e” koruma tipine uygun olan makineler için koruma rölesi Madde 7’deki kurallara ilâve olarak aşağıdakileri de yerine getirmelidir:

a) Her bir fazdaki akımı izlemeli,

b) Motorun tam yüklü durumuna yakın aşırı yük koruması sağlamalı,

c) Motorun tolerans, kayma ve ısıl durumuna ilişkin müsaadeye sahip olmalıdır. İzleme süresinin toleransı ± % 20 içinde olmalıdır.

Ters-zaman gecikmesi aşırı yük koruma kesicisi, yumuşak ve sık olmayan yol vermeye sahip olan S1 görev tipli makinalar için kabul edilebilir olabilir. Yol verme görevinin zor ve yol vermenin sık sık gerektiği durumlarda, makinanın beyan edilen çalışma parametrelerinde sınırlama sıcaklıklarının aşırı olmamasını temin edecek şekilde koruma düzeni seçilmelidir. Yol verme süresinin 1,7 tE’yi aştığı durumlarda, ters-zaman rölesi yol verme sırasında makinayı devre harici bırakması beklenebilir.

Bazı şartlar altında, örneğin S1’den başka zor görev için motor sıcaklık algılaması ve koruması ile sertifikalandırılabilir. Durum böyleyse, tE süresi tanımlanmayabilir

 

3.2 Şebekeden beslenen e- tipi (artırılmış güvenlikli) motorlar için sargı sıcaklığı algılayıcılarının kontrolü:

Madde 11.1’deki özeliklerin karşılanması için, makina durma konumuna geçse dahi, makinenin ısıl korunmasında, koruyucu düzenlerle birlikte olan sargı sıcaklığı algılayıcıları yeterli olmalıdır. Makinanın sıcaklığının sınırlandırılmasını kontrol etmek üzere sargı içine yerleştirilen sıcaklık algılayıcılarının kullanılmasına, bu tür kullanım sadece makina dokümanında belirtilmiş ise izin verilir.

Not - Gömülü sıcaklık algılayıcılarının tipi ve bağlı koruyucu düzen makine üzerinde açıklanmalıdır

 

3.3 Beyan gerilimi 1 kV’tan daha büyük olan e- tipi (artırılmış güvenlikli) döner makineler

Beyan gerilimi 1 kV'u aşan makineler "potansiyel stator sargısı boşalma riski değerlendirilmesi için (tutuşma risk faktörleri) için Ek G tablo G.1’ deki belirtilen hususlar dikkate alınmalıdır. Risk faktörlerinin toplamı 6’dan büyük ise bu durumda yoğunlaşması olmayan yer ısıtıcıları kullanılmalı ve muhafazanın yol verme anında ortamda patlayıcı gaz bulunmamasını sağlamak için özel tedbirler alınmalıdır.

Not 1 – Makinenin ‘özel tedbirler’ altında çalışması amaçlanmışsa sertifikasında (IEC 60079-0’a uygun) ‘X’ sembolü ile belirtilen özel durum açıklması yer almalıdır.

Not 2 – Özel tedbirler, ön yol verme havalandırmasını, makina içindeki sabit gaz algılama uygulamasını veya imalatçı talimatlarında belirtilen diğer metotları ihtiva edebilir.

Not 3 –  1kV’un üzerindeki tüm e tipi motorlar için, üretici ; IEC 60079-17’ye uygun olarak, statorlar test edilmeli.

 

3.3.1 Dönüştürücü (Converter) ile beslenen e- tipi (artırılmış güvenlikli) motorlar

Dönüştürücü (Konvertör) tarafından değişken frekans ve voltajla beslenen motorlar konvertör ile (ve sıcaklık kontrolü yapan koruyucu cihazla) birlikte belirli bir görev için tip testinden geçmiş olmalıdır. Motor belirlenmiş elektriksel sınırlamalar içinde kullanılmalı ve konvertör yapılandırması ise frekans aralığı ve minimum taşıyıcı frekans gibi diğer belirtilmiş parametreleri açısından motorun belirlenmiş bilgilerine göre yapılmış olmalıdır. Konvertör yapılandırması parametreleri değiştirmeye olanak tanımalıdır.

 

Not: Kalıcı mıknatıslı motorlar güç kesildikten sonra durma safhasında jeneratör gibi çalışırlar. Voltajın belirlenmiş voltaj değerinden fazla olabildiği  “eb” koruma seviyeli motorlarda, motor konvertör sistemi sonuç olarak ortaya çıkan voltajlara uygun olacaktır.

 

3.3.2 e- tipi (artırılmış güvenlikli) motorlarda azaltılmış gerilimle yol verme (yumuşak yol verme - soft starting)

Yumuşak yol verme ile beslenen motorlarda aşağıdaki durumlardan birisinin olması gereklidir.

a) Motor, açıklayıcı dokümanlarda belirtilen yumuşak yol verme cihazı ve sağlanan koruyucu düzenle birleşik bir birim olarak deneyden geçirilmiş olmayı veya

b) Motor, hafif yol verme cihazı ile birleşik bir birim olarak deneyden geçirilmediği durumda; motor dokümanında belirtilen gömülü sıcaklık algılayıcının doğrudan sıcaklık kontrolü için olan gereken düzenler (veya teçhizat) motorun sıcaklığını sınırlamalı veya buna benzer diğer etkin tedbirler alınmalı veya hız kontrol cihazı motorun izin verilen maksimum sıcaklık sınırı aşılmayacak şekilde motorun çalışmasını sağlamalıdır. Sıcaklık kontrolünün etkinliği veya düzgün çalışıp çalışmadığı doğrulanmalı ve yazılı hale getirilmelidir. Koruyucu düzenin çalışması, gerektiğinde motoru  devreden çıkarılabilmelidir.

Not 1: Yumuşak yol vermenin kısa süreli periyotlar için kullanıldığı kabul edilir.

 

Not 2: Çıkış devresinde yüksek frekanslı darbeleri olan yumuşak yol verme cihazı kullanıldığında; bağlantı ucu kutusunda meydana gelebilen aşırı gerilim darbelerinin ve yüksek sıcaklıkların meydana gelebileceği göz önüne alınmalıdır

 

4.1 Dönüştürücü (Converter) ile beslenen (p- tipi) motorlar

Konvertörler tarafından değişken voltaj ve frekansla beslenen motorlar aşağıdakilerden birini sağlamalıdır:

a)   Motorun bu görev için tip testi, konvertörle birlikte bir birim olarak tanımlayıcı belgelerde IEC 60079-0'a göre ve koruyucu cihazla birlikte yapılmış olmalı, veya

b)   Motorun bu görev için tip testi, konvertörle birlikte bir birim olarak yapılmamışsa, motor belgelerinde belirtilen gömülü sıcaklık sensörleri aracılığıyla sıcaklık kontrolü için tedbirler (veya ekipmanlar) sağlanmalı, veya motor gövdesi yüzey sıcaklığını sınırlamak için diğer etkili tedbirler alınmalıdır

c)   Güç, hız aralığı, görevin gerektirdiği tork ve frekans hesaba katılarak sıcaklık kontrolünün etkililiği doğrulanmalı ve belgelenmelidir. Koruyucu cihazın koruma eylemi motorun bağlantısının kesilmesine neden olmamalıdır.

Not 1: Bazı durumlarda en yüksek sıcaklık motor şaftı üstünde oluşur.

Not 2: Akıma bağlı zaman gecikmeli koruyucu cihaz (11.1'e göre) "diğer koruyucu tedbirler" kapsamına girmez.

Koruma tipi “e” veya “n” terminal kutularına sahip motorlar için, çıktıda yüksek frekanslı palslı konvertörler kullanıldığında, voltaj aşımı ataklarının ve terminal kutusunda oluşabilecek yüksek sıcaklıkların göz önüne alındığından emin olunmasına dikkat edilmelidir.

 

4.2 Basınçlandırılmış muhafazalı p- tipi (basınçlandırılmış korumalı) motorlarda azaltılmış gerilimle yol verme (Yumuşak yol verme)

Md. 3.3.2  e- tipi motorlarda azaltılmış gerilimle yol verme (Yumuşak yol verme - Soft Starting) ile aynıdır

 

5.1 Dönüştürücü (Converter) ile beslenen patlayıcı toza karşı muhafazalı koruması olan “t” tipi korumalı,  motorlar

Konvertörler tarafından değişken voltaj ve frekansla beslenen "t" koruma tipli motorlar aşağıdakilerden birini sağlamalıdır:

a)   Motorun bu görev için tip testi, konvertörle birlikte bir birim olarak tanımlayıcı belgelerde IEC 60079-0'a göre ve koruyucu cihazla birlikte yapılmış olmalı, veya

b)   Motorun bu görev için tip testi, konvertörle birlikte bir birim olarak yapılmamışsa, motor belgelerinde belirtilen gömülü sıcaklık sensörleri aracılığıyla sıcaklık kontrolü için tedbirler (veya ekipmanlar) sağlanmalı, veya motor gövdesi yüzey sıcaklığını sınırlamak için diğer etkili tedbirler sağlanmalıdır. Güç, hız aralığı, görevin gerektirdiği tork ve frekans hesaba katılarak sıcaklık kontrolünün etkililiği doğrulanmalı ve belgelenmelidir. Koruyucu cihazın koruma eylemi motorun bağlantısının kesilmesine neden olmamalıdır.

Not 1 Bazı durumlarda en yüksek sıcaklık motor şaftı üstünde oluşur.

Not 2 Akıma bağlı zaman gecikmeli koruyucu bir cihaz (11.1'e göre) "diğer koruyucu tedbirler" kapsamına girmez.

Herhangi bir voltaj aşımı atağı ve terminal kutusunda ortaya çıkabilecek yüksek sıcaklıkların göz önüne alındığına dikkat edilmelidir

 

5.2 Patlayıcı toza karşı muhafazalı koruması olan“t” tipi korumalı motorlarda azaltılmış gerilimle yol verme (Yumuşak yol verme- Soft Starting)

Md. 3.3.2  e- tipi motorlarda azaltılmış gerilimle yol verme (Yumuşak yol verme - Soft Starting) ile aynıdır

 

6.1 Dönüştürücülü (Converter) besleme kaynağından beslenen "n"- tipi (non-sparking) motorlar

Dönüştürücü (konvertör) tarafından değişken voltaj ve frekansla beslenen n-tipi motorlar aşağıdakilerden birini sağlamalıdır:

a)  Motor IEC 60079-15'e göre belirlenen konvertörle veya çıktı voltajı ve akımı özellikleri açısından muadil bir konvertörle birlikte tip testinden geçmiş olmalıdır, veya

b) Motorun bu görev için tip testi, konvertörle birlikte bir birim olarak yapılmamışsa, motor belgelerinde belirtilen gömülü sıcaklık sensörleri aracılığıyla sıcaklık kontrolü için tedbirler (veya ekipmanlar) sağlanmalı, veya motor sıcaklığını sınırlamak için diğer etkili tedbirler sağlanmalıdır. Güç, hız aralığı, görevin gerektirdiği tork ve frekans hesaba katılarak sıcaklık kontrolünün etkililiği doğrulanmalı ve belgelenmelidir. Koruyucu cihazın koruma eylemi motorun bağlantısının kesilmesine neden olmamalıdır. Alternatif olarak motorun sıcaklık sınıfı IEC 60079-15'e göre yapılacak hesaplamalarla belirlenebilir

 

11.6.2 n- tipi (non-sparking) motorlarda azaltılmış gerilimle yol verme (yumuşak yol verme - Soft Starting) 

Md. 3.3.2  e- tipi motorlarda azaltılmış gerilimle yol verme (Yumuşak yol verme - Soft Starting) ile aynıdır

 

11.6.3 Beyan gerilimi 1 kV’tan daha büyük olan n- tipi  makineler

Beyan gerilimi 1 kV'u aşan makineler "potansiyel stator sargısı boşalma riski değerlendirilmesi-tutuşma risk faktörleri” (EN 60079-14: 2014 standardının Ek G tablo G.1’e bakılmalıdır) dikkate alınarak seçilmelidir. Risk faktörlerinin toplamı 6’dan daha büyük ise bu durumda yoğunlaşmayan yer ısıtıcıları kullanılmalı ve mahfazanın yol verme anında patlayıcı gaz ortamı ihtiva etmemesini sağlamak için özel tedbirler alınmalıdır.

Not 1 – Makinenin ‘özel tedbirler’ altında çalışması amaçlanmışsa sertifika IEC 60079-0’a uygun ‘X’ sembolüne sahip olmalıdır.

Not 2 – Özel tedbirler, ön yol verme havalandırmasını, makine içindeki sabit gaz algılama uygulamasını veya imalatçı talimatlarında belirtilen diğer metotları ihtiva edebilir.