Ex-Motoren

Der Grundgedanke dieser Zündschutzart ist es, durch eine Reihe von Maßnahmen die Entstehung von Funken, Lichtbögen oder zu hohen Temperaturen des Motors zu verhindern, sodass von vornherein ein Anlass zur Zündung vermieden wird. Zusätzlich ist immer ein geeignetes Überwachungsgerät erforderlich, das auch im Störfall (zum Beispiel blockierter Läufer) vor einer Zündung bewahrt.

Motoren der Zündschutzart Erhöhte Sicherheit "e" befinden sich in einer explosionsfähigen Atmosphäre, wobei diese Atmosphäre in einer gefahrdrohenden Menge auftreten darf. Diese Motoren sind der Gerätegruppe II - Kategorie 2G (entspricht Zone 1) zugeordnet.
Sie gewährleisten ein hohes Maß an Sicherheit.

Die Motoren sind zugelassen, und optimal angepasst für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen der Zone 1 nach EN 50014 und EN 50019 beziehungsweise EN 60079-0 und EN 60079-7. Sie werden gemäß EG-Richtlinie (94/9/EG) mit II 2 G Ex e II gekennzeichnet.
Die Einhaltung der Vorschriften wird immer mit einer EG Baumusterprüfbescheinigung garantiert.
Ex e Motoren erfüllen – wenn erforderlich – auch die Bestimmungen des Staubschutzes gemäß EN 50281-1-1 // EN 50281-1-2. Sie sind dann entsprechend zusätzlich typengeprüft und mit einer EGBaumusterprüfbescheinigung dokumentiert.

Wir liefern seit 40 Jahren Ex-Motoren an unsere Kunden in der chemischen Industrie und den Anlagenbau, auch in folgenden Sonderausführen:

  • polumschaltbare Motoren
  • Bremsmotoren
  • Motoren mit Fremdbelüftung
  • geräuscharme Ausführung
  • Motoren mit aufgebautem Frequenzumrichter

Wir können – auch wenn es nicht in der EuP-Richtlinie vorgeschrieben ist – über den gesamten Geltungsbereich der Norm IEC 60034-30 von 0,75 bis 375 Kilowatt ein durchgängiges Spektrum an explosionsgeschützten Motoren in der hohen Wirkungsgradklasse IE2 anbieten. Dies gilt für Zone 1 und Zone 2 in allen gängigen Zündschutzarten.

Typenspektrum IEC

Die Motoren erfüllen die Richtlinie ATEX 95:

  • durchgängige Grauguss-Reihe für Standard und explosionsgeschützte Motoren
  • Zündschutzart Erhöhte Sicherheit "e" (EEx e II), druckfeste Kapselung "d" (EEx de IIC), Non-Sparking "n" (EEx nA, Ex nA) und Staubexplosionsschutz für Zone 21/22

Typenspektrum NEMA

Die Motoren erfüllen die strengen Anforderungen nach:

  • Class I, Group D
  • Class II, Groups F&G
  • Division 1, hazardous areas

Profil

  • abgenommen durch Shell, DOW, BAYER, Statoil, BP, ABB Lumus, Technip u.v.m.
  • erfüllt bereits im Standard-Design das Anforderungsprofil für den Einsatz in der chemischen Industrie
  • parameteroptimierte Motoren (angepasste Wicklungsvarianten und Läufer) erzielen sehr gute Wirkungsgrade bei bestmöglichen Leistungsfaktoren (geringe Betriebskosten)
  • kompletter Leistungsbereich
  • durchgehend zertifiziert nach ATEX, NEPSI (China) und GOST (Russland)

Optionen

  • vergrößerte Anschlusstechnik
  • verschiedene Lüftermaterialien
  • SPM Nippel ab BG 132
  • Nachschmiereinrichtung ab BG 160
  • Schrauben aus Edelstahl
  • Zusatz-Anschlusskasten ab BG 132 - Stillstandsheizung ab BG 132
  • Kaltleiter oder PT100 als zusätzlicher Schutz (Alleinschutz)
  • alle Motoren in Isoklasse H lieferbar
  • alle Motoren sind elektrisch nach „NEMA Standards Publication No MG1“ lieferbar
  • Flanschmotoren können mit Flansch und Wellenende nach NEMA ausgeführt werden

Lieferprogramm

Druckfest gekapselte Motoren

Die Motoren sind so ausgelegt, dass sie unbeschädigt dem durch eine Explosion in ihrem Inneren entstehenden Druck standhalten und zusätzlich eine Ausbreitung des Feuers nach außen verhindern.

Ausgangsleistung 0,55 - 950 kW
Baugröße IEC 80 - 450
Spannungen Alle gängigen Spannungen
Frequenz 50 Hz/60 Hz
Schutzart IP 55
Zündschutzart Für Zone 1 oder 2,
Temperaturklassen T1 - T4
Zertifikate Gemäß ATEX-Richtlinie,
GOST (Russland)

Merkmale

  • standardmäßig für Anwendungen mit Frequenzumrichterbetrieb einsetzbar
  • Varianten für die verschiedenen in der Öl- und Gasindustrie geltenden Normen wie NORSOK und Shell sowie für VIK
  • mariner Einsatz und für Deckaufstellung bei den meisten Klassifikationsgesellschaften

Vorteile

  • kein Spülen vor dem Start
  • keine Überdruckkapselung erforderlich
  • keine thermische Begrenzung für "te"-Zeit
  • keine Systemprüfung bei Anwendungen mit Frequenzumrichterbetrieb erforderlich
  • keine Einzelzertifizierung erforderlich
EEx e-/Ex e-Motoren
Ausgangsleistung 0,25 - 1100 kW
Baugröße IEC 80 - 560
Gehäusematerial Aluminium oder Grauguss
Anzahl der Pole 2 - 12
Spannungen Alle gängigen Spannungen
Schutzart IP 55/IP 56
Zündschutzart Für Zone 1 oder 2
Temperaturklassen T1 - T3
Zertifikate Gemäß ATEX-Richtlinie
EEx nA/Ex nA – Motoren
Ausgangsleistung 0,25 - 2 000 kW
Baugröße IEC 71 - 560
Gehäusematerial Aluminium oder Grauguss
Anzahl der Pole 2 - 12
Spannungen Alle gängigen Spannungen
Frequenz 50 Hz/60 Hz
Schutzart IP 55/IP 56
Zündschutzart Für Zone 2,
Temperaturklassen T1 - T4
Zertifikate Gemäß ATEX-Richtlinie und IEC Normen,
CQST (China),
GOST (Russland)
Zündschutzart: D / DIP
Ausgangsleistung 0,55 - 2 000 kW
Baugröße IEC 71 - 560
Gehäusematerial Aluminium oder Grauguss
Anzahl der Pole 2 - 8
Spannungen Alle gängigen Spannungen
Frequenz 50 Hz/60 Hz
Schutzart IP 55/IP 56
Zündschutzart Für Zone 21: Kategorie 2, T 125 °C, IP 65
Für Zone 22: Kategorie 3, T 125 °C, IP 55 oder IP 65
Zertifikate Gemäß ATEX-Richtlinie

Definitionsbereich

Was bedeutet erhöhte Sicherheit 'e' ?

Dieser Schutz verhindert, dass es bei anormalen und normalen Betriebsbedingungen, für die der Motor zertifiziert ist, zu Funkenbildung oder einer überhöhten Oberflächentemperatur kommt.

Die EHSRs der ATEX-Richtlinie für Kategorie 2 müssen eingehalten werden:

  • Potenzielle Zündquellen wie Funken, Flammen, Lichtbogen und andere Zündquellen dürfen nicht vorkommen.
  • Streu- und Kriechströme dürfen in leitfähigen Einrichtungen nicht vorkommen.
  • Bei der Installation in Zone 1 muss der Motor den Anforderungen der Kategorie 2 entsprechen, auch wenn er in Zone 1 eingesetzt wird.


Das explosionsfähige Gas dringt in den Motor ein, ohne eine Explosionsgefahr zu verursachen, weil:

  • bei keinem der sich im Inneren des Motors befindenden Teile die Temperaturklasse, für die der Motor zugelassen ist, überschritten wird.
  • bei anormalen Betriebsbedingungen der Motor abgeschaltet wird, bevor die Temperatur im Innern die Temperaturklasse des Motors erreicht.
  • aufgrund des für die relevanten Komponenten verwendeten Materials, der Auslegung der Anschlüsse und Abstände zu beweglichen Teilen keine Gefahr der Funkenbildung besteht.
Die Zündschutzart 'e' betreffende Normen  
EN 60079-0: 2004-03 Elektrische Betriebsmittel für explosionsfähige Gasatmosphären, Teil 0: Allgemeine Anforderungen
EN 60079-7: 2003-08 Elektrische Betriebsmittel für explosionsfähige Gasatmosphären, Teil 7: Erhöhte Sicherheit 'e'
EN 50014: Juni 1997 Elektrische Betriebsmittel für potenziell explosionsfähige Atmosphären, Allgemeine Anforderungen
EN 50019: Juli 2000 Elektrische Betriebsmittel für potenziell explosionsfähige Atmosphären, Erhöhte Sicherheit 'e'
IEC 60079-0: 2004-01 Elektrische Betriebsmittel für explosionsfähige Gasatmosphären, Teil 0: Allgemeine Anforderungen
IEC 60079-7: 2001-11 Elektrische Betriebsmittel für explosionsfähige Gasatmosphären, Teil 7: Erhöhte Sicherheit 'e'

Zusätzlich zu den oben genannten Normen besteht in Deutschland die Empfehlung unter Bezug auf VIK: März 1999, eine Mindestzeit tE festzulegen.
Dieser Schutz wird definiert durch:

  • Temperaturklasse
  • tE: Maximal zulässige Blockierzeit des Rotors, die auch zur Einstellung des Relais mit "e"-Zertifizierung, das den Motor schützt, verwendet wird.

Dieser Schutz wird unter normalen Betriebsbedingungen sowie bei schlechteren und anormalen Bedingungen sichergestellt, falls nach längerem Betrieb eine Störung am Rotor auftritt.

Wärmeklasse

Die maximale Zeit tE zur Sicherstellung einer Übereinstimmung mit der Abschaltzeit des Relais sollte den Mindestwert einhalten, der in den Normen für Motoren mit erhöhter Sicherheit festgelegt ist.

Was bedeutet Druckfeste Kapselung 'd' ?

Dieser Schutz verhindert eine Ausbreitung der Explosion aus dem Inneren nach außen, weil:

  • der Motor selbst 'explosionsgeschützt' ist, das heißt bei einer Explosion im Inneren des Motors wird diese nicht auf eine explosionsfähige Atmosphäre außerhalb des Gehäuses übertragen.
  • die maximale Oberflächentemperatur des Motors nicht die Temperaturklasse überschreitet, für die der Motor zugelassen ist.
  • außerhalb des Motorgehäuses keine Funkenbildung erfolgt.

Die EHSRs der ATEX-Richtlinien für Kategorie 2 müssen eingehalten werden.

  • Teile, die eine explosionsfähige Atmosphäre zünden können, werden gekapselt. Es muss sichergestellt werden, dass das Gehäuse dem bei einer Explosion im Inneren entstehenden Druck standhält und eine Ausbreitung auf die das Gehäuse umgebende explosionsfähige Atmosphäre verhindert wird.
  • Die Einrichtung muss mit geeigneten Kabel- und Rohreinführungen ausgestattet sein.

Bei einer Installation in Zone 1 muss der Motor den Anforderungen der Kategorie 2 entsprechen, obwohl er in Zone 1 eingesetzt wird.

Diese Zündschutzart kann für elektrische und nichtelektrische Betriebsmittel verwendet werden.

Konstruktionsmöglichkeiten für Motoren:

  • mit Ständer und Klemmenkasten der Zündschutzart 'd'
  • oder mit Ständer in Zündschutzart 'd' und Klemmenkasten mit erhöhter Sicherheit 'e'.
Sich auf die Zündschutzart 'd' beziehende Normen  
EN 60079-0: 2004-03 Elektrische Betriebsmittel für explosionsfähige Gasatmosphären, Teil 0: Allgemeine Anforderungen
EN 60079-1: 2004-03 Elektrische Betriebsmittel für explosionsfähige Gasatmosphären, Teil 1: Druckfeste Kapselung 'd'
EN 50014: Juni 1997 Elektrische Betriebsmittel für potenziell explosionsfähige Atmosphären, Allgemeine Anforderungen
EN 50018: November 2000 Elektrische Betriebsmittel für potenziell explosionsfähige Atmosphären, Druckfeste Kapselung 'd'
IEC 60079-0: 2004-01 Elektrische Betriebsmittel für explosionsfähige Gasatmosphären, Teil 0: Allgemeine Anforderungen
IEC 60079-1: 2003-11 Elektrische Betriebsmittel für explosionsfähige Gasatmosphären, Teil 1: Druckfeste Kapselung 'd'
Für Klemmenkasten 'e' geltende Normen  
EN 60079-0: 2004-03 Elektrische Betriebsmittel für explosionsfähige Gasatmosphären, Teil 0: Allgemeine Anforderungen
EN 60079-7: 2003-08 Elektrische Betriebsmittel für explosionsfähige Gasatmosphären, Teil 7: Erhöhte Sicherheit 'e'
EN 50014: Juni 1997 Elektrische Betriebsmittel für potenziell explosionsfähige Atmosphären, Allgemeine Anforderungen
EN 50019: Juli 2000 Elektrische Betriebsmittel für potenziell explosionsfähige Atmosphären, Erhöhte Sicherheit 'e'
IEC 60079-0: 2004-01 Elektrische Betriebsmittel für explosionsfähige Gasatmosphären, Teil 0: Allgemeine Anforderungen
IEC 60079-7: 2001-11 Elektrische Betriebsmittel für explosionsfähige Gasatmosphären, Teil 7: Erhöhte Sicherheit 'e'
Kennzeichnung EN IEC
Stator und Klemmenkasten 'd' EEx d Ex d
Stator 'd' und Klemmenkasten 'e' EEx de Ex de

Ausführung

Das Motorgehäuse ist so ausgeführt, dass es mit einem Mindestsicherheitsfaktor von 1,5 ohne Beschädigung den Drücken widersteht, die von einer Explosion im Inneren verursacht werden.

Es wird mit den von den Normen geforderten Sicherheitsfaktoren geprüft, ob das Gehäuse dem Explosionsdruck ohne Auswirkung auf die Umgebung standhält. Die Oberflächentemperatur überschreitet nicht die Temperaturklasse, nach der der Motor zertifiziert ist.

Die maximale Oberflächentemperatur wird bei Nennleistung des Motors und Spannungseinspeisung unter den schlechtesten Bedingungen geprüft. Sie darf die zertifizierte Temperaturklasse nicht überschreiten.

Was bedeutet Non-sparking 'n' ?

Dieser Schutz verhindert eine Funkenbildung oder das Auftreten einer zu hohen Oberflächentemperatur unter den normalen Betriebsbedingungen, für die der Motor zertifiziert ist.

  • Die EHSRs der ATEX-Richtlinie für Kategorie 3 müssen eingehalten werden.
  • Die Einrichtungen müssen so ausgelegt sein, dass wahrscheinliche Zündquellen, die während des normalen Betriebs auftreten können, verhindert werden.
  • Die Oberflächentemperatur darf die für die beabsichtigten Betriebsbedingungen - einschließlich der Netztoleranzen - angegebenen maximalen Temperaturen nicht überschreiten.

Bei Installation in Zone 2 muss der Motor den Anforderungen der Kategorie 3 entsprechen.

Das explosionsfähige Gas dringt in den Motor ein, ohne eine Explosionsgefahr zu verursachen, weil:

  • bei keinem der sich im Inneren des Motors befindenden Teile die Temperaturklasse, für die der Motor zugelassen ist, überschritten wird.
  • aufgrund des für die relevanten Komponenten verwendeten Materials und der speziellen Ausführung der Anschlüsse keine Gefahr der Funkenbildung besteht.
Für die Zündschutzart 'n' geltende Normen  
EN 60079-0: 2004-03 Elektrische Betriebsmittel für explosionsfähige Gasatmosphären, Teil 0: Allgemeine Anforderungen
EN 60079-15: 2005-10 Elektrische Betriebsmittel für explosionsfähige Gasatmosphären, Teil 15: Zündschutzart 'n'
EN 50014: Juni 1997 Elektrische Betriebsmittel für potenziell explosionsfähige Atmosphären, Allgemeine Anforderungen
EN 50021: April 1999 Elektrische Betriebsmittel für potenziell explosionsfähige Atmosphären, Zündschutzart 'n'
IEC 60079-0: 2004-01 Elektrische Betriebsmittel für explosionsfähige Gasatmosphären, Teil 0: Allgemeine Anforderungen
IEC 60079-15: 2005-035: 2005-03 Elektrische Betriebsmittel für explosionsfähige Gasatmosphären, Teil 15: Zündschutzart 'n'
Kennzeichnung Alte EN IEC / neue EN
Symbol für die Zündschutzart EEx nA Ex nA

Hinweis: Für non-sparking Motoren ist die Gasgruppe nicht relevant, nur die Mindestzündtemperatur muss berücksichtigt werden.

Ausführung

In die Normen 60079-15:2001-02 und EN 50021: April 1999 wurden neue Anforderungen bezüglich des mechanischen Mindestabstandes zwischen Stator und Rotor aufgenommen. Diese Anforderung ist mit der für Motoren mit erhöhter Sicherheit EEx e/Ex e zum Einsatz in Zone 1 identisch. Hiermit wird der Sicherheitsaspekt beim laufenden Betrieb und dem Start des Motors unterstrichen.

Was bedeutet Staubexplosionsgeschützt - 'D' (EN) oder 'DIP/EEx tD' (IEC)

Dieser Schutz verhindert aus folgenden Gründen eine Ausbreitung der Explosion:

  • Der Motor selbst ist staubexplosionsgeschützt, das bedeutet eine potenziell explosionsfähige Atmosphäre kann nicht in den Motor eindringen.
  • Das Eindringen von Staub in den Motor wird durch den IP-Schutz entweder IP 65 oder IP 55 verhindert.
  • Die maximale Oberflächentemperatur des Motors darf die Temperaturklasse, für die der Motor zugelassen ist, nicht überschreiten.
  • Außerhalb des Motorgehäuses dürfen keine Funken auftreten.

Bei diesem speziellen Schutz ist die Wartung eine kritische Größe, die bei der Festlegung der Zone und der Auswahl des Motorschutzes entsprechend berücksichtigt werden muss.

Die EHSRs der ATEX-Richtlinie müssen eingehalten werden; gemäß Kategorie 2, wenn der Motor nach IP6X staubgeschützt ist, oder Kategorie 3, wenn der Motor nach IP5X staubgeschützt ist:

  • In staubhaltiger Umgebung aufgestellte Einrichtungen müssen so ausgelegt sein, dass sich Staubablagerungen auf ihrer Oberfläche nicht entzünden können.
  • Die Oberflächentemperatur der Einrichtung muss deutlich unter der Glühtemperatur der Staubablagerung liegen.
  • Die Einrichtung muss so ausgelegt sein, dass eine Entzündung eines Luft/Staub-Gemischs auch bei Betriebsstörungen verhindert wird.
  • Die Einrichtung muss so ausgelegt sein, dass eine Entzündung eines Luft/Staub-Gemischs durch voraussehbare Zündquellen bei normalen Betriebsstörungen verhindert wird.
  • Einrichtungen einschließlich Kabeleinführungen müssen so konstruiert sein, dass unter Berücksichtigung der Partikelgröße Staub keine explosionsfähige Mischung bilden kann.

Bei einer Installation in der staubhaltigen Zone 21 oder Zone 22 müssen Motoren auch dann den Anforderungen der Kategorie 2 entsprechen, wenn sie in Zone 22, in der 'normaler', nichtleitender Staub vorkommt, installiert werden.
Bei Installation in Zone 22 ohne leitfähigen Staub müssen die Motoren der Kategorie 3 entsprechen.
In Zone 20 dürfen keine Motoren installiert werden.

DIP-Schutz betreffende Normen:  
EN 50281-1-1: September 1998 Elektrische Betriebsmittel zur Verwendung bei Vorhandensein von brennbarem Staub, Teil 1-1: Durch Gehäuse geschützte elektrische Betriebsmittel, Aufbau und Prüfung
EN 50281-1-3: September 1998 Elektrische Betriebsmittel zur Verwendung bei Vorhandensein von brennbarem Staub, Teil 1-2: Durch Gehäuse geschützte elektrische Betriebsmittel, Auswahl, Installation und Wartung
IEC 61241-1-1: 1999-06 Elektrische Betriebsmittel zur Verwendung bei Vorhandensein von brennbarem Staub, Teil 1-1: Durch Gehäuse geschützte elektrische Betriebsmittel mit Begrenzung der Oberflächentemperatur, Spezifikation für Betriebsmittel
IEC 61241-1-2: 1999-06 Elektrische Betriebsmittel zur Verwendung bei Vorhandensein von brennbarem Staub, Teil 1-2: Durch Gehäuse geschützte elektrische Betriebsmittel mit Begrenzung der Oberflächentemperatur, Auswahl, Installation und Wartung

Auswahl und Installation des Produkts

Gerätekategorie Mindestschutz für die Einrichtung
Kategorie 1, Zone 21 entfällt
Kategorie 2, Zone 21
(leitfähiger Staub)
IP 6x
Kategorie 3, Zone 22
(nichtleitfähiger Staub)
IP 5x

Temperaturgrenzwerte

Die Oberflächentemperatur darf den Grenzwert der Temperaturklasse mit einem Sicherheitszuschlag von 5 K während des Nennbetriebs nicht überschreiten, wenn die Versorgungsspannung zwischen
95 % und 105 % von UN liegt.