Взрывозащищённые оболочки разных видов защиты Ex

Виды взрывозащиты Ex d, Ex e, Ex i и Ex p — это четыре разных физических принципа, которыми оборудование защищают от воспламенения взрывоопасной среды. Ex d гасит взрыв внутри корпуса, Ex e не даёт ему возникнуть, Ex i ограничивает энергию искры, Ex p вытесняет опасный газ давлением. Разберём, чем они отличаются и где применяется каждый.

Что такое вид взрывозащиты

Вид взрывозащиты — это способ, которым конструкция прибора исключает поджиг горючей смеси. По ГОСТ 31610.0-2019 (IEC 60079-0) все методы сводятся к трём подходам: не выпустить взрыв наружу, не дать искре или нагреву появиться, либо изолировать электрику от среды. На этих подходах и строятся Ex d, Ex e, Ex i, Ex p и остальные виды.

Выбор вида зависит от класса зоны, типа оборудования и мощности цепи. Один прибор может сочетать несколько видов — например, корпус Ex d с клеммным отсеком Ex e.

Ex d — взрывонепроницаемая оболочка

Ex d (ГОСТ 31610.1, IEC 60079-1) допускает взрыв внутри корпуса, но не выпускает пламя наружу. Оболочка выдерживает внутреннее давление до 15–20 бар, а через специальные щелевые зазоры продукты горения выходят охлаждёнными и не поджигают внешнюю среду.

Это самый универсальный вид для мощного оборудования с искрящими частями: электродвигателей, пускателей, светильников, постов управления. Применяется в зонах 1 и 2. Минус — вес и цена: корпуса делают из толстостенного чугуна или алюминиевого сплава. Пример такого исполнения — взрывозащищённые светильники Ex d для промышленных объектов.

Ex e — повышенная защита вида «е»

Ex e (ГОСТ 31610.7, IEC 60079-7) идёт другим путём: в приборе вообще нет нормально искрящих частей, а конструктивные меры исключают перегрев и искрение при работе. Увеличенные зазоры, надёжные контакты, ограничение температуры — всё это снижает риск воспламенения до нуля в штатном режиме.

Вид «е» применяют там, где нет коммутации под нагрузкой: клеммные коробки, соединительные посты, светильники, обмотки двигателей. Он легче и дешевле Ex d, но не подходит для аппаратов с дугой или искрой. Часто Ex e комбинируют с Ex d. Типовой продукт этого вида — клеммные коробки Exe/Exi.

Ex i — искробезопасная электрическая цепь

Ex i (ГОСТ 31610.11, IEC 60079-11) работает не с корпусом, а с энергией: ток и напряжение в цепи ограничены так, что искра или нагрев физически не могут поджечь смесь. Защита закладывается в саму электрическую схему, а не в оболочку.

Вид «i» делится на три уровня по надёжности:

Уровень Надёжность Зона применения
ia Двойной запас, две неисправности Зона 0, 1, 2
ib Одна неисправность Зона 1, 2
ic Штатный режим Зона 2

Только Ex i (уровень ia) можно ставить в зону 0 — самую опасную. Поэтому вид применяют для КИПиА: датчиков, преобразователей, систем автоматики малой мощности. Для сильноточных цепей он не годится — ограничение по энергии слишком жёсткое.

Ex p — заполнение оболочки под давлением

Ex p (ГОСТ 31610.2, IEC 60079-2) не пускает опасный газ внутрь: в корпусе поддерживают избыточное давление защитного газа (воздуха или азота) 50–200 Па. Пока давление есть, взрывоопасная смесь не проникает к электрике. При падении давления система автоматически отключает питание.

Вид «р» выбирают для крупногабаритного оборудования, которое невозможно или дорого делать в исполнении Ex d: шкафов автоматики, анализаторных, операторных панелей, больших щитов. Требует линии подачи защитного газа и контроля давления, поэтому применяется на стационарных объектах. Такие решения ставят в шкафы управления и автоматики.

Сравнение видов взрывозащиты

Четыре вида различаются принципом, стандартом, допустимой зоной и типом оборудования. Сводка ниже помогает выбрать под задачу.

Вид Принцип защиты Стандарт Зона Типичное оборудование
Ex d Гасит взрыв внутри корпуса 60079-1 1, 2 Двигатели, светильники, посты
Ex e Исключает искру и перегрев 60079-7 1, 2 Коробки, клеммники, светильники
Ex i Ограничивает энергию цепи 60079-11 0, 1, 2 Датчики, КИПиА, автоматика
Ex p Избыточное давление газа 60079-2 1, 2 Шкафы, анализаторные, щиты

Как выбрать вид взрывозащиты под задачу

Отправная точка — класс взрывоопасной зоны и тип прибора. Для зоны 0 подходит только Ex ia. Для мощного искрящего оборудования в зоне 1 — Ex d. Для пассивных соединений — Ex e. Для КИПиА — Ex i. Для крупных шкафов, где Ex d нерентабелен, — Ex p.

Второй фактор — среда: группа газа (IIA/IIB/IIC) и температурный класс должны совпадать с параметрами объекта. Как всё это читается на шильдике, разобрано в материале про расшифровку маркировки взрывозащиты. Правильный подбор экономит и деньги, и место: избыточный класс защиты — это лишний вес и стоимость, недостаточный — прямой риск.

Инженеры Горэлтех подбирают исполнение под конкретный проект — по классу зоны, составу среды и типу оборудования. Полный ассортимент по видам защиты — в каталоге взрывозащищённого оборудования.

Часто задаваемые вопросы

Чем отличается Ex d от Ex e?

Ex d допускает взрыв внутри корпуса и гасит его, поэтому подходит для искрящего оборудования. Ex e не допускает искру и перегрев конструктивно — только для приборов без коммутации под нагрузкой. Ex e легче и дешевле, но уже по применению.

Какой вид взрывозащиты нужен для зоны 0?

Только искробезопасная цепь уровня Ex ia (ГОСТ 31610.11). Она сохраняет безопасность при двух независимых неисправностях. Ex d, Ex e и Ex p в зону 0 не допускаются — они рассчитаны на зоны 1 и 2.

Можно ли совмещать разные виды взрывозащиты в одном приборе?

Да, это обычная практика. Например, корпус двигателя выполняют в Ex d, а клеммную коробку — в Ex e. В маркировке тогда указывают оба вида. Комбинирование снижает вес и стоимость без потери безопасности.

Что дешевле — Ex d или Ex e?

Ex e дешевле и легче: не нужен толстостенный корпус, как в Ex d. Но Ex e применим только для оборудования без искрения. Для двигателей, пускателей и светильников с ПРА обычно требуется Ex d или комбинация видов.

Для чего применяют вид взрывозащиты Ex p?

Ex p используют для крупногабаритного оборудования — шкафов автоматики, анализаторных, операторных панелей, где исполнение Ex d слишком дорого или тяжело. Внутри поддерживается избыточное давление защитного газа 50–200 Па, вытесняющее опасную смесь.

Какие стандарты регулируют виды взрывозащиты?

Базовый документ — ТР ТС 012/2011 и ГОСТ 31610.0-2019 (IEC 60079-0). По видам: Ex d — ГОСТ 31610.1, Ex e — 31610.7, Ex i — 31610.11, Ex p — 31610.2. Все они гармонизированы с международной серией IEC 60079.

Как обозначается вид взрывозащиты в маркировке?

Буквой после знака Ex: d — взрывонепроницаемая оболочка, e — повышенная защита, i — искробезопасная цепь, p — заполнение под давлением. Например, в маркировке 1Ex d IIC T6 Gb вид защиты — «d».