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Hocheffiziente Ex-Motoren im Megawattbereich

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27.08.2015 Gemäß der Normen IEC 60079-10-1 und IEC 60079-10-2 ist eine explosionsfähige Atmosphäre „unter normalen atmosphärischen Bedingungen ein Gemisch aus Luft und einer brennbaren Substanz in Form von Gas, Dampf, Staub, Fasern oder Flocken, das sich nach Entzündung explosionsartig ausbreitet“. Ein explosionsgefährdeter Bereich wiederum ist „ein Bereich, in dem gefährliche explosionsfähige Atmosphäre in einer solchen Menge auftritt, oder zu erwarten ist, dass besondere Schutzmaßnahmen für Konstruktion, Installation und Benutzung von Ausrüstung erforderlich sind“.

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Entscheider-Facts Für Betreiber

  • Gerade in energieintensiven Anwendungsbereichen wie Öl und Gas oder Bergbau sind zuverlässige energieeffiziente Antriebe ein entscheidender Faktor zur Reduktion der Betriebskosten.
  • Das gilt auch für explosionsgeschützte Bereiche. Eine Möglichkeit, den Energieverbrauch und die Betriebskosten in Mittel- und Hochspannungsanwendungen zu senken, bietet der explosionsgeschützte Motor der Serie W22X.

Explosionen können entstehen, wenn es zu einer plötzlichen chemischen Reaktion eines brennbaren Stoffs – egal ob in Form von Gas, Nebel, Dampf oder Staub – mit Sauerstoff unter Freisetzung hoher Energie kommt. Dies geschieht, wenn der brennbare Stoff in entsprechender Verteilung und Konzentration gleichzeitig mit dem Sauerstoff in der Luft und einer Zündquelle  – zum Beispiel elektrischer Funken – in Kontakt kommt. Dieses Risiko besteht vor allem bei Anwendungen in der chemischen und petrochemischen Industrie, in der Förderung von Erdöl und Erdgas, im Bergbau und in Mühlen (beispielsweise Getreide, Feststoffe).

Explosionsgeschützte Motoren müssen daher so konstruiert sein, dass sie bei der Explosion eines zündfähigen Gemischs im Gehäuseinneren die Ausbreitung von Funken in den explosionsgefährdeten Bereich, in dem sie installiert sind, um jeden Preis unterbinden. Bei der Entwicklung der explosionsgeschützten MotorenW22X in Baugröße 800 standen folgende drei Dinge im Vordergrund:

Sicherheit: zum Schutz von Mensch und Anlage
Um den hohen Sicherheitsanforderungen von Betriebsmitteln in explosionsgefährdeten Bereichen gerecht werden zu können, müssen explosionsgeschützte Elektromotoren wie die der Baureihe W22X wichtige internationale Normen erfüllen. Für Europa entscheidend ist vor allem die Atex-Richtlinie des Europäischen Parlaments und des Rates von 1994, die die Anforderungen für Geräte und Schutzsysteme zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen festlegt. Während die Atex-Produktrichtlinie 94/9/EG die Verantwortlichkeiten des Geräteherstellers regelt, legt die Betriebsrichtlinie 1999/92/EG die Pflichten des Endanwenders fest. Darüber hinaus sind explosionsgefährdete Bereiche gemäß des IECEx-Systems der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) in verschiedene Zonen  (nach Intensität  der explosionsfähigen Atmosphäre), Gruppen (nach Art des brennbaren Materials) und Temperaturklassen (entsprechend der Zündtemperatur des brennbaren Materials) unterteilt, deren Kriterien ein Ex-Motor entsprechend der jeweiligen Anwendung genau erfüllen muss.

Die Motorbaureihe erfüllt wichtige internationale Normvorgaben. So verfügt das Modell 800 aktuell über die Atex- und die IEC-Ex-Zertifizierungen für den Bereich Ex d(e) IIB T4 Gb sowie für Bergbau (Gruppe I) und leitfähige Stäube (Gruppe III); weitere Zertifizierungen wie die für den Bereich Ex d(e) IIC T4 Gb und regionale Zertifizierungen wie EAC, CCOE oder Inmetro folgen.

Heftausgabe: September 2015
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Mark Herten, freier Journalist, für WEG

Über den Autor

Mark Herten, freier Journalist, für WEG

Andreas Schulte Mesum, Leiter Energiegeschäft WEG

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