Los riesgos, o sea las posibles fuentes de ignición en un motor eléctrico de baja tensión son:
Existen diversos tipos de motores especialmente diseñados para las zonas 1 y 2 (para zona 0 no hay) y hay que conocer básicamente en que consiste cada una de las protecciones para saber que seleccionar y como instalarlo.
Dentro de esta filosofía, hacemos a continuación una breve descripción de cada una de las protecciones existentes, con el fin de dar a conocer las partes vitales que se deben cuidar durante la vida de ese producto.
Diseño antideflagrante, Ex d y Ex de
El diseño de esta protección viene descrito por la norma EN60079-1. Es categoría 2, valido para utilización en zonas 1 y 2
La protección se basa en:
- Sin chispas durante el funcionamiento normal.
- Sin superficies externas calientes durante su funcionamiento normal ni en condiciones de arranque o fallo.
- Si salida de deflagraciones ni gases calientes hacia el exterior de la envolvente.
La envolvente del motor se diseña de modo que ninguna explosión interna pueda ser transmitida a la atmósfera potencialmente explosiva circundante. La carcasa debe soportar, sin daño, cualquier nivel de presión ocasionado por una explosión interna. La forma, longitud y distancia en todas las juntas de ensamblaje y encastes, entradas de cables, eje, etc, se debe diseñar de forma que desenergice y enfríe la salida de gases al exterior.
Además la temperatura de la envolvente externa del motor, durante su funcionamiento no debe exceder la temperatura de autoignición de la atmósfera explosiva de la instalación. Cualquier accesorio externo (por ejemplo, Pt100 de rodamientos o ventiladores auxiliares) tiene que ser considerado y eliminar el riesgo de chispas, arcos o sobrecalentamiento peligroso.
En el caso Ex de, la carcasa del motor es Ex d , y la caja de bornas Ex e.
Diseño seguridad aumentada, Ex e
El diseño de esta protección viene descrito por la norma EN60079-7. Es categoría 2, válido para instalación en zonas 1 y 2.
La protección se basa en las caracteristicas siguientes:
- Sin chispas durante su funcionamiento normal, en el arranque ni en caso de fallo.
- Sin zonas calientes peligrosas durante su funcionamiento normal, ni en el momento del arranque ni en caso de fallo.
El diseño de este tipo de motor previene la aparición de chispas, arcos o puntos calientes durante el servicio (incluyendo el arranque), que puedan alcanzar la temperatura de autoignición de la atmósfera circundante, potencialmente explosiva, tanto en el interior como en el exterior.
Esto se asegura aplicando criterios constructivos o dimensionales que principalmente son:
- Valores mínimos especificados para las distancias entre elementos conductores.
- Utilización de materiales aislantes reforzados
- Supresión de elementos con ángulos cerrados donde las cargas eléctricas estáticas pudieran saltar
- Reaseguramiento de las fijaciones mecánicas y eléctricas
- Valores seguros en las distancias entre partes rotativas y estacionarias (por ej. entrehierro, ventilador, etc.)
Hay que considerar los límites de incremento de temperatura tanto en funcionamiento normal como bajo condiciones de bloqueo accidental. Durante un bloqueo de rotor se genera una corriente de cortocircuito cercana a la corriente de arranque, y las temperaturas de los bobinados del rotor y el estator subirán rápidamente (ver figura 1). Para impedir que estos valores excedan el nivel de temperatura límite de la temperatura de autoignición de la zona, deben dispararse dispositivos de protección dentro de un tiempo especificado , Te , tiempo máximo de rotor bloqueado.
Diseño antichispas, Ex nA
El diseño de esta protección viene descrito por la norma EN60079-15. Es categoría 3, válido para zona 2.
La protección se basa en:
- Sin chispas durante funcionamiento normal.
- Sin superficies calientes peligrosas durante el funcionamiento normal.
Este principio de protección está basado en los mismos conceptos que el de seguridad aumentada, pero dejando excluidas la situación de arranque o bloqueo del rotor.
Las características constructivas, requerimientos de pruebas y evaluación son similares.
Al ir destinados a una zona en que la probabilidad de atmósfera explosiva es muy baja, no se considera la situación de arranque y bloqueo y no se aparece el concepto de la protección de rotor bloqueado
Gracias a ASEA BROWN BOVERI, S.A., y a Caridad Miguel por la información