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防爆技術於低壓感應馬達的應用

摘要"

隨著職業安全意識的抬頭,各國安全法規的要求也愈趨嚴謹,且亦有愈來愈多的區域或國家將使用於危險場所之防爆設備列為強制性管制項目,如北美(UL, CSA)、歐盟(ATEX)、中國(GB)…等,台灣勞委會亦於101年1月1日起強制要求,凡使用於危險環境的場所之電氣產品(含防爆電動機、燈具、開關箱),皆需通過官方指定機構型式檢定後方可使用。
但根據已強制實施的3種防爆設備申請案件統計結果[1],防爆電動機申請案件最多,失敗率最低,主要因馬達廠因外銷市場需求,已累積相當數量之國外防爆認證申請經驗,以下彙整敝司相關防爆產品申請經驗,供業界先進參考。

關鍵詞:防爆馬達、型式檢定

各地區規範劃分及趨勢

• 防爆規範體系
目前主要區分為北美地區(UL、CSA等體系)及其他地區(IEC體系)。
• 目前趨勢
以IEC體系為大宗,目前除北美地區的防爆自成一格外,其他大部分地區國家皆趨向   
• IEC體系,例如國際IECEx防爆標準,歐明ATEX防爆標準,台灣CNS防爆標準,大陸GB防爆標準…等,法規訂定方式基本上皆以IECEx法規為基本架構修訂。
• 主要差異
北美地區防爆體系:證書係以適用之危險環境區分,並無特定之防爆型式。
IEC防爆體系:證書係以防爆型式區分,各種不同的防爆型式有各自滿足的適用危險環境。
• 選用對策
不同於北美防爆體系,IEC體系的防爆馬達(包括ATEX,IECEx,CNS 及 GB……等)。選用需注意先清楚(1)使用環境,進而再(2)選用適合該環境的防爆型式。

爆炸三要素

避免同時發生如下之狀況(圖1)
• 足夠濃度之危險物質(危險氣體,蒸氣,粉塵)
• 助燃物(氧氣)
• 足夠能量之點火源(火花、熱能)
危險區域分類與防爆標示

• 危險區域定義(含北美防爆體系對照),(表1、圖2)。
• 防爆標示-IEC/ATEX等體系

IEC/ATEX體系防爆標示案例如上,以下針對標示內容之代表涵意說明如下

1. 設備群組
主要區分礦用與非礦用,而礦用又分M1及M2兩類,非礦用分1, 2, 3共三類(表2)。
2. 設備群組vs.危險區域
上述之不同設備群組可對應至不同的危險區域(Zone),危險區域區分氣體防爆(gas)與粉塵防爆(dust)兩類,(表3)。
3. 防爆機能分類
根據IEC60079-14,不同之危險區域需選擇對應之防爆設備,不同防爆設備皆有對應之防爆法規,故製造商需針對欲販售防爆種類之產品依照相應之法規設計/測試驗證並取得防爆證書方可販售,(圖3)
4. 危險物質分類
根據IEC60079-0及-14中規定,使用者需針對工作場所存在之危險物質選用對應之危險物質群組設備,而製造商生產之設備則需依指定之代表性氣體或粉塵進行測試,(表4、表5、表6)。
• 危險物質溫度等級
依據IEC60079-0規定, 防爆設備之表面溫度需小於所申請的溫度等級。
如防爆馬達等級為T4,則馬達之表面溫度不可大於135度。
另依據IEC60079-14規定,使用場所存在的危險氣體燃點需大於設備上之溫度等級,(表7、表8)。
 • 各地區的防爆標誌及規定
 在不同體系下,各國依據當地法規制定測試方式,並由政府認可單位(certify body)進行驗證,通過並取得防爆證書後,產品方可標示當地認可之標章於當地販售,(表9)。...更多內容,請見《機械新刊》雜誌

 

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