Derek gantry menempuh jarak lebih jauh daripada mesin mana pun di pabrik, dan pasokan listriknya harus mengikutinya. Trafo, kabel, drum dan pembumian, diukur di runway dan bukan di papan nama.
Sebagian besar pertanyaan kelistrikan derek hanya punya satu jawaban. Pada derek khusus, pertanyaan yang sama punya empat jawaban, dan keempatnya saling bertentangan. Rel konduktor yang merupakan cara termurah dan paling andal untuk memasok daya ke derek grab 20 ton sama sekali tidak diizinkan di gudang sebelah jika gudang itu tergolong terklasifikasi. Drive yang memperbaiki kontrol pada lini pickling dapat membatalkan sertifikasi motor yang berjarak dua meter. Kerekan yang sepenuhnya aman di gudang batu bara akan gagal pada hitungan partikel di cleanroom.
Jadi keputusan pasokan pada derek khusus bukanlah perhitungan beban. Ini perhitungan ruang. Salah menilai ruang, paket kelistrikan pun salah, sebaik apa pun ukurannya.
Artikel ini menelusuri empat ruang yang kami bangun: penanganan material curah dalam debu mudah terbakar, lini pickling dan asam, cleanroom, serta pabrik berperingkat gas. Keluarga derek sama, pengendali sama, empat jawaban berbeda. Kapasitas terpasang di ruang-ruang itu berkisar dari sekitar 0.5 ton di sebuah bay semikonduktor hingga 50 ton pada grab.
Karena modus kegagalannya berubah. Pada derek biasa musuhnya adalah jatuh tegangan dan kelas tugas. Di area berbahaya musuhnya adalah percikan yang tidak terlihat, atau permukaan 140 derajat ketika gas menyala pada 135. Di aula pickling musuhnya adalah lapisan asam klorida yang mengubah isolator bersih menjadi konduktor dalam delapan belas bulan. Di cleanroom musuhnya adalah debu karbon yang lepas dari sepatu kolektor Anda sendiri.
Setiap hal itu adalah masalah kelistrikan dengan jawaban mekanis, atau sebaliknya. Itulah sebabnya paket kelistrikan pada derek khusus biasanya menjadi pos terbesar kedua dalam penawaran setelah struktur.
| Ruang | Apa yang dilakukan atmosfer | Apa yang gagal lebih dulu | Bagaimana pasokan listriknya seharusnya |
|---|---|---|---|
| Grab, terminal curah | Awan debu mudah terbakar, lapisan 5 mm pada setiap permukaan horizontal | Suhu permukaan di bawah lapisan debu, bukan busurnya | Enclosure berperingkat debu, IP6X, kelas T dideklarasikan bersama lapisannya |
| Lini pickling | Kabut asam, kondensasi dua kali sehari, lapisan klorida | Tahanan isolasi, lalu creepage tracking | IP65 atau lebih baik, tingkat polusi 3 atau 4 diasumsikan, selubung yang tahan asam |
| Cleanroom | Tidak ada yang korosif. Semuanya menghitung partikel | Derek sebagai sumber partikel dan ESD | Drive tersegel, udara motor terfilter, tidak ada kontak geser terbuka |
| Pabrik berperingkat gas | Gas atau uap mudah terbakar, Zone 1 atau 2 | Setiap kontak yang memercik, setiap permukaan panas | Motor dan kolektor berperingkat Ex, tanpa rel konduktor terbuka sama sekali |
Perhatikan bahwa hanya satu dari empat kolom itu yang menyebut listrik dalam pengertian biasa. Tiga lainnya membahas apa yang dilakukan lingkungan terhadap peralatan, bukan apa yang dilakukan peralatan terhadap pasokan.
Ruang-ruang itu mendapat nama dari sistem zona, bukan dari prosesnya. Zona gas adalah 0, 1 dan 2. Zona debu adalah 20, 21 dan 22. Angkanya mengikuti seberapa sering atmosfer itu benar-benar hadir, dan angka-angka di bawah ini adalah yang dipublikasikan para pembuat derek pada lembar penandaan Ex mereka.
| Zone | Kehadiran per tahun | Kategori ATEX | Enclosure untuk debu |
|---|---|---|---|
| 0 / 20 | Lebih dari 1.000 jam | Kategori 1 | IP6X, dan sebagian besar pembuat derek tidak akan menawarkannya |
| 1 / 21 | 10 hingga 1.000 jam | Kategori 2 | IP6X, konduktif maupun tidak |
| 2 / 22 | Kurang dari 10 jam | Kategori 3 | IP6X jika debunya konduktif, IP5X jika tidak |
Ada dua hal yang sering membuat orang tersandung di sini. Pertama, persyaratan IP bukan angka yang berlaku menyeluruh. Di Zone 22 Anda boleh memakai IP5X bila debunya non-konduktif dan IP6X bila konduktif, sehingga terminal gandum dan pabrik serbuk logam dalam kategori Zone 22 yang sama tidak mendapat enclosure yang sama. Kedua, derek Kategori 3 bukan derek Kategori 2 dengan sertifikat lebih sedikit. Kesalahan yang diuji berbeda, dan dokumennya juga berbeda.
Suhu permukaan datang di atas zona. Kelas gas berjalan dari T1 pada 450 derajat hingga T6 pada 85, dan sebagian besar pembeli industri meminta T3 atau T4. T4 adalah 135 derajat. Satu angka itu menentukan lebih banyak bagian paket kelistrikan daripada zona itu sendiri, karena angka itu berlaku untuk bagian luar motor, bagian dalam kotak terminal, dan rem.
| Kelas | Permukaan maksimum | Gas tipikal | Berapa biayanya bagi Anda |
|---|---|---|---|
| T1 | 450 C | Amonia, metana pada beberapa kelas | Hampir tidak ada. Motor standar lolos |
| T3 | 200 C | Uap bensin, sebagian besar pelarut | Nyata. Kelas motor, tipe rem, kotak terminal |
| T4 | 135 C | Asetaldehida, dietil eter, sebagian besar aliran kilang | Menentukan seluruh pemilihan motor, dan menyingkirkan sebagian besar rem standar |
| T6 | 85 C | Karbon disulfida | Hanya mesin khusus. Kami lebih sering menolak daripada menerima |
Motor 30 kW pada permukaan 85 derajat bukanlah motor 30 kW dengan kipas lebih besar. Itu rangka berbeda, belitan berbeda, sering metode pendinginan berbeda. Jika pembeli menulis T6 dalam spesifikasi tanpa memeriksa apa yang ada di ruang itu, proyek berhenti di tahap penawaran motor dan semua pihak kehilangan enam minggu.
Ini bukan soal pendapat. Mazzella, yang telah melakukan elektrifikasi derek selama puluhan tahun, menyatakannya dalam satu kalimat pada perbandingan mereka antara rel konduktor, festoon dan drum kabel: sistem rel konduktor tidak pernah boleh digunakan di lingkungan yang memerlukan derek tahan ledakan.
Alasannya adalah sepatu kolektor. Itu kontak geser. Ia memercik sedikit di setiap sambungan, setiap kali derek lewat, dan di bawah beban percikannya lebih banyak. Di gudang biasa percikan itu hanya gangguan pemeliharaan. Di atmosfer Zone 1 ia adalah sumber penyalaan dengan usia terukur dalam milidetik.
Anda juga tidak bisa keluar dari masalah ini dengan cara menyegel. Rel konduktor tertutup dengan penutup IP6X tetap memiliki sepatu geser yang berjalan pada konduktor telanjang di dalam penutup, dan standar tidak menerima enclosure sebagai proteksi bagi kontak yang memercik di atmosfer terklasifikasi. Itulah sebabnya jawabannya bukan rel konduktor yang lebih baik. Jawabannya adalah teknologi yang berbeda.
Logika yang sama berlaku pada aksesorinya. Katalog festoon ATEX milik Conductix-Wampfler sendiri menetapkan kecepatan jalan maksimum 1 m/s dan menyatakan dengan jelas bahwa proteksi ledakan batal di atas kecepatan itu. Katalog itu juga melarang kabel dan selang PVC dalam sistem serta mewajibkan selubung polikloroprena berat atau elastomer sintetis setara. Kedua persyaratan itu ada karena alasan yang sama: penumpukan statis dan kerusakan selubung menghasilkan percikan yang tidak dapat ditahan enclosure mana pun.
Tiga opsi, dan ketiganya tidak saling menggantikan. Festoon, drum kabel, dan slip ring berperingkat Ex jika mesinnya berputar.
| Metode | Batas kecepatan | Selubung dan material | Di mana unggul |
|---|---|---|---|
| Festoon ATEX | 1 m/s, batas keras | Polikloroprena berat. Tanpa PVC sama sekali | Runway pendek hingga menengah, troli dan gelagar, termasuk kontrol |
| Drum kabel | Ditentukan oleh drum dan kabel, umumnya 60 hingga 100 m/menit | Badan baja stainless atau galvanis, dilapisi powder coating | Lintasan panjang, ruang korosif dan asam, jumlah siklus tinggi |
| Slip ring Ex | Rotasi, umumnya 40 rpm ke atas berdasarkan permintaan | Rumah flameproof atau increased safety, IP65 atau IP66 | Mesin slewing, stacker, setiap rotasi kontinu |
Festoon membawa kabel paling banyak dengan biaya paling rendah dan merupakan pilihan default untuk gelagar Zone 1. Batas 1 m/s terdengar membatasi sampai Anda memeriksa kecepatan jalan panjang yang sebenarnya, yang pada derek proses 20 ton sering 20 hingga 40 m/menit, atau 0.33 hingga 0.67 m/s. Batas itu baru terasa pada derek grab berkecepatan tinggi dan pada runway panjang di mana Anda lebih baik tidak menyeret kabel 40 m.
Drum kabel adalah jawabannya di aula pickling, dan bukan hanya dari sisi ledakan. Konstruksi stainless atau galvanis dengan badan berlapis adalah satu-satunya hal yang bertahan di atmosfer asam selama satu dekade. Mazzella secara khusus menyebut lingkungan korosif dan asam sebagai aplikasi drum, yang justru berlawanan dengan anggapan kebanyakan orang. Kami lebih banyak mengganti festoon daripada drum pada lini asam.
Slip ring adalah opsi keempat dan yang sering dilupakan pembeli. Jika mesin berputar, daya harus melewati sambungan berputar, dan pada mesin Ex sambungan itu adalah komponen tersertifikasi, bukan komponen standar. Produsen Italia TER mempublikasikan slip ring Ex dengan peringkat IP65 atau IP66 pada rentang minus 40 hingga plus 60 derajat, hingga 150 A pada rangka kecil dan 638 A pada rangka besar, pada hingga 1.000 V dan 6.000 V, tersertifikasi menurut direktif ATEX dan EN 60079-0, EN 60079-1 serta EN 60079-14, juga dengan IECEx. Trolex membangun gagasan yang sama untuk Zone 1 sebagai unit flameproof Grup IIB, IP66, throughput 400 A pada 1.000 V AC, 40 rpm, dengan pemanas anti-kondensasi pengatur sendiri terpasang di dalam dan minimal dua sikat per cincin. Perhatikan pembagian sikatnya: tembaga-grafit untuk daya, perak-grafit untuk sinyal.
Ini adalah kesalahpahaman termahal dalam seluruh paket, dan itu bukan kesalahan pembeli. Sebagian besar drive dijual sebagai produk tujuan umum, sebagian besar motor Ex dijual sebagai motor, dan kombinasinya diperlakukan sebagai detail pengkabelan. Padahal bukan.
Panduan ABB sendiri mengenai motor dan drive di atmosfer yang mudah meledak menjabarkan apa yang dibutuhkan setiap tipe proteksi sebelum drive dapat dihubungkan. Sebaiknya dibaca dengan kata-kata mereka sendiri, tetapi bentuknya seperti ini:
| Tipe proteksi | Apa yang harus terpenuhi sebelum drive diizinkan | Dampak praktis pada pesanan |
|---|---|---|
| Ex d, flameproof | Motor diuji bersama drive untuk tugas tersebut dan bersama perangkat proteksinya, atau proteksi suhu langsung dengan sensor tertanam dan margin | Model drive menjadi bagian dari sertifikat. Ganti modelnya dan berkasnya batal |
| Ex ec, increased safety | Diuji bersama drive atau drive yang sebanding, atau kelas suhu melalui perhitungan, atau kontrol langsung dari sensor tertanam | Dapat dikerjakan. Perhitungan atau jalur sensor biasanya lebih murah |
| Ex eb | Diuji bersama drive dan perangkat proteksi tertentu. Uji panas gabungan wajib | Tanpa jalan pintas. Ini uji pabrik, bukan perhitungan |
Jalur perangkat proteksi adalah yang paling banyak dipakai proyek, dan ada satu detail yang sering terlewat. Drive dapat membawa fungsi suhu motor aman terintegrasi, yang didefinisikan dalam EN dan IEC 61800-5-2, dan fungsi itu tersertifikasi sebagai perangkat proteksi di bawah ATEX. Namun penandaan pada drive tersebut hanya mengacu pada fungsi keselamatan di dalamnya, bukan pada drive yang telah diuji dengan motor Anda. Dan karena drive seperti itu biasanya tidak memiliki enclosure Ex, drive hanya dapat dipasang di luar area berbahaya. Pada sertifikat ini muncul sebagai kategori dalam tanda kurung, misalnya (2), yang berarti perangkat yang dimaksudkan dipasang di luar zona.
Jadi pertanyaan yang harus diajukan bukanlah "apakah drive ini tersertifikasi ATEX". Pertanyaannya adalah "untuk apa sertifikatnya, dan di mana kotaknya benar-benar diletakkan". Keduanya punya jawaban berbeda dan keduanya mengubah tata letak panel.
Kelas T bukan sifat motor. Itu sifat motor pada titik operasi tertentu, dan titik operasi yang penting jarang yang ada di papan nama.
Motor standar totally enclosed fan cooled membawa kipas yang dipasang pada poros. Pada kecepatan nominal kipas memindahkan cukup udara untuk menahan suhu belitan. Pada 10 persen kecepatan nominal kipas hampir tidak memindahkan apa pun, karena aliran kipas turun sebanding dengan kecepatan sementara rugi-rugi di dalam motor tetap mendekati nilai penuh di bawah beban. Belitan menjadi lebih panas pada 5 Hz daripada yang pernah terjadi pada 50 Hz, pada torsi yang sama.
Itulah seluruh alasan standar begitu mempermasalahkan kombinasi drive-motor. Motor yang mempertahankan T4 pada 1.500 rpm belum tentu mempertahankan T4 pada 75 rpm dengan beban yang sama, dan konfigurasi drive sebanyak apa pun tidak mengubah aliran udara. Yang bisa dilakukan drive adalah mengukur dan bertindak: membaca PTC atau PT100 di belitan, memodelkan kondisi termal, dan memutus sebelum permukaan melewati batas. Panduan ABB mencantumkan tepat hal itu sebagai alternatif dari kombinasi teruji, dan mencatat bahwa pembatasan frekuensi switching melalui parameter Ex menurunkan arus yang tersedia, yang harus masuk dalam perhitungan.
Tiga jalur praktis, menurut urutan biaya:
Yang pertama adalah blower ventilasi paksa terpisah pada motor, yang diinterlock dengan drive. Murah, kurang rapi, efektif, dan merupakan jawaban standar pada mesin perkakas. Ini menghilangkan variabelnya sepenuhnya.
Yang kedua adalah drive dengan fungsi termal tersertifikasi dan PT100 di belitan, dengan setelan trip pada batas kelas, bukan pada kelas isolasi. Ini lebih murah daripada blower pada mesin kecil dan menuntut disiplin commissioning, karena parameter default disetel untuk motor standar.
Yang ketiga adalah menerima ukuran rangka yang lebih besar sehingga torsi kontinu yang diturunkan peringkatnya masih menutupi tugasnya. Pada derek grab dengan siklus tugas 40 persen ini sering jawaban paling bersih, dan ini yang bertahan dalam audit lima tahun kemudian.
Jalur mana pun yang Anda ambil, dokumen penerimaannya adalah uji panas pada kecepatan terendah yang benar-benar akan dijalankan derek, pada beban tertinggi yang benar-benar akan dibawanya, dengan suhu permukaan diukur bukan diasumsikan. Kami pernah melihat derek grab T4 lolos uji itu pada 50 Hz dan gagal pada 6 Hz, pada sore yang sama, tanpa ada yang berubah selain referensi kecepatan.
Perlahan, lalu Anda mengukurnya. Rel tampak seperti jalur pembumian paling jelas di gedung, dan justru itulah yang tidak bisa Anda andalkan. Roda bukan konduktor bonding. Kontak roda ke rel bergantung pada beban, karat, gemuk, dan apakah derek kebetulan berada di atas sambungan. Pada saat Anda paling membutuhkan bonding, derek mungkin sedang tanpa beban dan tahanan kontaknya mungkin puluhan ohm.
Jadi bonding adalah konduktor tembaga, bukan permukaan bantalan. IEC TS 60079-32-1 memberikan angkanya di bagian 13.2.2: benda logam yang berkontak baik dengan bumi harus memiliki tahanan ke bumi kurang dari 10 ohm, dan meskipun hingga 1 megohm masih dapat diterima untuk mendisipasi statis, nilai di atas 10 ohm merupakan indikator awal korosi atau sambungan longgar dan harus diselidiki. NFPA 77 konsisten, menyebut sekitar 10 ohm untuk tembaga dan 25 ohm untuk baja stainless dalam praktik.
| Titik bonding | Target | Yang sebenarnya kami lihat di lokasi |
|---|---|---|
| Rel festoon ke pembumian gedung | Di bawah 10 ohm | Biasanya baik. Braket yang dicat adalah pengecualian |
| Gelagar ke rel runway | Bonding tembaga kontinu | Hilang pada sekitar satu dari lima derek. Roda dianggap sudah cukup |
| Troli ke gelagar | Bonding tembaga kontinu | Sering dialirkan melalui troli festoon, bukan melalui strap khusus |
| Rangka kerekan ke troli | Bonding tembaga kontinu | Terlewat saat kerekan dipasok terpisah dan dibaut di lokasi |
| Grab atau alat angkat | Di-bonding, bukan digantung pada tali | Bonding yang paling sering terlupakan pada derek grab |
Ujilah dengan instrumen tahanan rendah yang tepat, bukan multimeter pada rentang ohm. Catat nilainya, karena pembacaan kedua setahun kemudian adalah yang memberi tahu apakah suatu sambungan sedang korosi. Dan ujilah pada sambungannya, bukan hanya ujung ke ujung: pembacaan ujung ke ujung yang baik dapat menyembunyikan strap yang sebenarnya mengalirkan arus melalui bantalan.
Debu mengendap, mengisolasi, dan terbakar. Gas menyebar dan menyala. Perbedaan itu mengubah perhitungan dalam dua hal.
Pertama adalah enclosure. Debu harus dijaga keluar dari kotak, yang merupakan masalah IP, dan persyaratannya tidak seragam. Di Zone 21 debu konduktif maupun non-konduktif memerlukan IP6X. Di Zone 22 Anda boleh memakai IP5X untuk debu non-konduktif tetapi IP6X untuk debu konduktif. Pabrik serbuk logam dan pabrik tepung bisa sama-sama Zone 22 dan keduanya tidak bisa memakai enclosure yang sama.
Kedua adalah suhu permukaan, dan di sinilah debu lebih halus daripada gas. Untuk gas Anda membandingkan permukaan dengan suhu penyalaan gas. Untuk debu Anda harus mempertimbangkan awan dan lapisan secara terpisah, karena lapisan debu 5 mm mengisolasi permukaan dan membuatnya berjalan lebih panas daripada peralatan yang sama dalam keadaan bersih.
| Langkah | Rumus | Contoh perhitungan |
|---|---|---|
| Batas awan debu | Dua pertiga dari suhu penyalaan awan | Awan menyala pada 450 C, batas menjadi 300 C |
| Batas lapisan | Suhu penyalaan lapisan dikurangi 75 K | Lapisan menyala pada 300 C, batas menjadi 225 C |
| Nilai penentu | Yang lebih rendah dari keduanya | 225 C, sehingga peralatan ditandai T3 atau lebih baik |
| Koreksi suhu ambien | Dideklarasikan pada 40 C kecuali papan nama menyatakan lain | Gudang 55 C memerlukan mesin dengan peringkat ulang, bukan catatan pada gambar |
Perhatikan apa arti tabel itu bagi sebuah derek. Motor bukan satu-satunya permukaan panas. Rem panas setiap kali berhenti. Begitu juga resistor, jika ada, dan lengkung busur kontaktor. Pada derek grab berperingkat debu kami menandai rem dan resistor secara terpisah, karena sertifikat motor tidak mencakup keduanya.
Dan lapisan debu di atas panel adalah masalah termal bahkan ketika bukan masalah penyalaan. Lapisan 5 mm kurang lebih menggandakan tahanan termal dinding panel. Itulah sebabnya penurunan peringkat di lokasi berdebu lebih besar daripada yang disiratkan spesifikasi debu saja.
Karena asam tidak menyerang logam lebih dulu. Ia menyerang permukaan isolasi, dan melakukannya cukup lambat sehingga tidak ada yang menyadari sampai relai arus bocor ke bumi trip pada mesin yang sudah berjalan tiga tahun.
Mekanismenya adalah creepage tracking. Lapisan klorida pada isolator bersifat sedikit konduktif, dan di aula lembap dengan kondensasi dua kali sehari lapisan itu menjadi jalur bocor melintasi permukaan. Begitu jalur karbon terbentuk, ia tidak pulih. Kerangka IEC 60664-1 memberi nama untuk ini melalui tingkat polusi, dan aula pickling paling baik adalah tingkat polusi 3 dan 4 di zona percikan. Sebagai acuan, standar memberlakukan lantai creepage minimum 0.2 mm pada tingkat 2, 0.8 mm pada tingkat 3 dan 1.6 mm pada tingkat 4, terlepas dari tegangan, karena celah kecil dapat dijembatani oleh tetesan atau partikel berapa pun tegangannya.
| Item | Konstruksi standar | Yang dibutuhkan lini asam |
|---|---|---|
| Panel | IP54, baja dicat | IP65 atau IP66, stainless 304 atau 316, atap miring, tanpa langkan horizontal |
| Kondensasi | Tidak ditangani | Pemanas anti-kondensasi dengan termostat sendiri, plus saluran drainase breather |
| Selubung kabel | PVC | Polikloroprena atau setara. PVC menjadi rapuh dan retak pada gland |
| Gland dan pengencang | Kuningan berlapis nikel | Stainless 316, atau gland akan macet dalam dua tahun |
| Tahanan isolasi | Tidak diukur setelah pemasangan | Minimal 1 megohm pada 500 V DC, lalu diulang pada setiap henti tahunan |
Angka 1 megohm berasal dari IEC 60204-1 bagian 18.3, yang merupakan standar peralatan listrik mesin dan bukan standar derek, dan itulah angka yang dipakai sebagian besar lembar commissioning. Pada mesin baru di aula kering kami biasanya melihat ratusan megohm. Pada derek pickling berusia tiga tahun kami pernah mengukur di bawah 2 megohm dengan semuanya masih berfungsi, dan itulah titik ketika musim hujan berikutnya menjadi trip.
Item lain yang khas asam adalah material enclosure, bukan peringkatnya. IP66 pada baja ringan dicat tidak bertahan lama sebagai IP66 dalam kabut asam klorida. Kami menentukan stainless untuk panel dan kotak terminal, dan kami menerima bahwa stainless-lah alasan paket kelistrikan lebih mahal daripada paket mekanis pada mesin-mesin ini.
Tidak ada yang berkaitan dengan listriknya. Derek cleanroom secara kelistrikan biasa saja: 400 V, sebuah drive, sebuah kerekan, sebuah pendant. Yang menjadi keberatan ruangan adalah bahwa derek merupakan sumber partikel bergerak, sumber ESD dan sumber EMI, dan tidak satu pun dari itu muncul dalam spesifikasi area berbahaya.
Masalah partikel punya jawaban spesifik yang mengejutkan banyak orang. Pilihan elektrifikasi yang paling jelas, rel konduktor terbuka, justru yang terburuk, karena sepatu kolektor karbon yang berjalan pada rel tembaga akan aus dan produk keausannya adalah debu konduktif halus. Debu itu langsung masuk ke ruangan. VAHLE, yang membangun elektrifikasi cleanroom, memasarkan rel konduktor, daya tanpa kontak dan sistem berbasis kabel secara khusus atas dasar emisi partikel yang rendah, risiko ESD dan EMI, yang menunjukkan bahwa pilihannya tidak otomatis dan bergantung pada kelasnya.
Motor adalah sumber kedua. Motor standar menarik udara ruangan melewati dirinya untuk pendinginan dan mengeluarkannya kembali, membawa apa pun yang ia ambil di dalam. Derek cleanroom memakai ventilasi motor terfilter HEPA sehingga udara ruangan yang tidak terfilter tidak pernah melewati drive, serta rumah stainless tersegel di sekitar motor, gearbox dan cable tray agar pelumas dan serpihan tetap di dalam peralatan.
| Sumber | Mekanisme | Solusi |
|---|---|---|
| Keausan kolektor | Sepatu karbon pada rel tembaga menghasilkan debu halus | Sistem tersegel, festoon kabel, atau transfer tanpa kontak |
| Udara pendingin motor | Udara ruangan melewati motor dan kembali | Ventilasi terfilter HEPA, atau salurkan buangannya keluar ruangan |
| Keausan roda dan rel | Roda baja cor melepaskan oksida | Roda dan rel polimer yang tidak melepaskan partikel |
| Pelumas | Kabut oli dari bantalan dan rem | Bantalan tanpa pelumasan, rem kering |
| Sambungan rel | Celah menjebak dan melepaskan debu pada setiap lintasan | Sambungan tanpa celah, permukaan tersegel dan mudah dilap |
ESD adalah separuh lainnya dan lebih berbahaya daripada hitungan partikel. Derek adalah massa logam terisolasi yang besar yang bergerak di atas produk sensitif. Jika tidak di-bonding, ia akan bermuatan, dan melepaskannya ke apa pun yang terdekat. Derek cleanroom memakai kabel pembumian built-in melalui struktur persis karena alasan itu, dan target 10 ohm yang sama dari bagian area berbahaya juga berlaku.
Satu hal yang perlu jelas: derek cleanroom bukan derek Ex dan derek Ex bukan derek cleanroom. Kami pernah diminta keduanya pada mesin yang sama tepat dua kali, di pabrik farmasi yang menangani pelarut dan serbuk di ruangan yang sama. Itu mungkin, dan paket kelistrikannya menjadi item tunggal terbesar dalam penawaran.
Daya dan kontrol bukan sirkuit yang sama dan pada derek khusus keduanya jarang berbagi konduktor. Rel konduktor dapat membawa daya dan tidak yang lain, yang merupakan keterbatasan yang mengejutkan orang pada sistem modular. Pada mesin area berbahaya pemisahan yang sama muncul karena alasan berbeda: sinyal harus melewati sambungan bergerak yang sama dengan daya, dan pada mesin berputar itu berarti slip ring dengan susunan cincin terpisah.
Materinya berbeda, dan itulah detail yang berguna. Pada slip ring Ex, cincin daya memakai sikat tembaga-grafit dan cincin sinyal memakai perak-grafit, dengan cincin fosfor perunggu dan pelapisan logam mulia untuk sinyal, serta minimal dua sikat per cincin. Itu bukan hiasan: perak-grafit memberikan tahanan kontak yang lebih rendah dan lebih stabil, yang dibutuhkan sinyal 24 V atau sebuah bus, sementara tembaga-grafit bertahan terhadap arus dan busur sirkuit motor.
Bila bus terlibat, slip ring yang sama dapat membawa PROFINET, PROFIBUS atau CAN, tetapi kabel dan pelindungnya menjadi bagian dari paket sertifikasi. Aturan kami sederhana: jika kontrolnya bukan 24 V hard-wired atau sebuah pendant, jalur sinyal mendapat gambar sendiri, jarak pemisahan sendiri dari kabel motor, dan pengujian sendiri saat commissioning. Alternatifnya adalah mesin yang berjalan sempurna dalam uji dan fault secara intermiten dalam produksi.
Lebih dari yang diperkirakan kebanyakan orang, dan angkanya ditentukan oleh drive bukan motor. IEC 61800-5-1 memerlukan perhatian begitu arus bocor melebihi 3.5 mA untuk AC atau 10 mA untuk DC, dan pada titik itu salah satu dari tiga hal harus terpenuhi: konduktor proteksi minimal 10 milimeter persegi tembaga, atau ada konduktor proteksi kedua secara paralel, atau konduktor bumi dipantau oleh sesuatu yang trip saat gangguan.
Besarnya cukup dapat diprediksi untuk diestimasi. Aturan praktis yang dipakai pembuat drive adalah 20 mA per drive ditambah 1 mA per meter kabel motor pada frekuensi switching 8 kHz, dan 2 mA per meter pada 16 kHz. Pada derek khusus, panjang kabel besar karena panel berada di satu ujung dan kerekan bergerak, sehingga suku kabelnya tumbuh cepat.
| Kasus | Estimasi | Konsekuensi |
|---|---|---|
| Satu drive, 8 kHz, kabel 40 m | 20 + 40 = sekitar 60 mA | Melebihi batas. PE 10 mm persegi atau konduktor kedua |
| Tiga drive, 8 kHz, masing-masing 25 m | 60 + 75 = sekitar 135 mA | RCD 30 mA pada feeder tidak akan bertahan, dan tidak seharusnya diminta demikian |
| Sama pada 16 kHz | Sekitar 210 mA | Menggandakan frekuensi switching menggandakan suku kabel |
Ada dua konsekuensi, dan keduanya diperdebatkan di lokasi. Pertama adalah perangkat arus sisa. Hanya perangkat tipe B yang diizinkan di upstream sebuah drive, karena arus bocornya memiliki komponen DC yang tidak dapat dilihat perangkat tipe A atau AC, dan setiap perangkat di upstream perangkat tipe B juga harus tipe B. Menambahkan RCD tipe B pada feeder yang sudah memiliki perangkat tipe AC 300 mA bukan penggantian komponen, melainkan studi proteksi.
Kedua adalah konduktor bumi itu sendiri. Kabel bumi 10 milimeter persegi dalam kabel festoon tidak umum dan itulah sebabnya sebagian pemasok diam-diam memakai 6 milimeter persegi dan berharap. Pada mesin area berbahaya itu bukan jalan pintas, melainkan temuan dalam audit.
Ini adalah angka perencanaan kami sendiri dari penawaran, bukan statistik yang dipublikasikan, dan angkanya bergerak mengikuti zona, badan sertifikasi dan pasar. Angka ini adalah persentase di atas paket kelistrikan derek indoor standar kami untuk kapasitas dan bentang yang sama.
| Ruang | Premi paket kelistrikan | Ke mana uangnya pergi |
|---|---|---|
| Debu, Zone 22, Kategori 3 | Plus 45 hingga 80 persen | Enclosure IP6X, motor berperingkat debu, kelas T dideklarasikan, rem |
| Debu, Zone 21, Kategori 2 | Plus 70 hingga 130 persen | Enclosure tersertifikasi di semua titik, gland tersertifikasi, berkas proyek |
| Gas, Zone 2, Kategori 3 | Plus 35 hingga 60 persen | Motor Ex, festoon ATEX, tanpa rel konduktor |
| Gas, Zone 1, Kategori 2 | Plus 90 hingga 160 persen | Kombinasi drive-motor tersertifikasi, proteksi termal, kolektor Ex |
| Pickling, asam | Plus 30 hingga 55 persen | Stainless di semua bagian, pemanas, peningkatan selubung, drum bukan rel |
| Cleanroom, ISO 7 | Plus 60 hingga 110 persen | Drive tersegel, udara motor HEPA, roda polimer, tanpa rel terbuka |
| Cleanroom, ISO 5 | Plus 120 hingga 200 persen | Transfer tanpa kontak bila kelas menuntutnya, stainless penuh, validasi |
Premi bukanlah bagian yang mahal. Bagian yang mahal adalah menemukan zona setelah derek berada di atas kapal, karena retrofit dikerjakan dengan tarif lokasi sementara derek berhenti beroperasi. Kami pernah menawarkan konversi Zone 1 pada mesin yang sudah terkirim dengan harga kira-kira sebesar paket kelistrikan itu sendiri, dua kali lipat.
Ini berasal dari catatan servis kami sendiri pada derek khusus, bukan studi yang dipublikasikan, dan layak dibaca sebagai daftar hal yang mudah terlewat, bukan sebagai peringkat.
| Masalah | Porsi | Pencegahan |
|---|---|---|
| Gland tidak berperingkat Ex, selubung retak di gland | 24 persen | Daftar gland pada gambar, dicocokkan dengan daftar kabel |
| Bonding rel tidak pernah diukur, hanya dipasang | 18 persen | Catat nilai ohm saat commissioning, di setiap sambungan |
| Pemanas kondensasi gagal atau tidak pernah dikabel | 16 persen | Pemanas pada sirkuit sendiri dengan indikator yang terlihat |
| Parameter drive dibiarkan pada default motor standar | 14 persen | Model termal disetel ke batas kelas, dan difoto saat serah terima |
| Selubung terserang kabut asam di titik rendah | 12 persen | Tanpa titik rendah. Loop drainase dan tray stainless |
| Hitungan partikel gagal karena outgassing kabel festoon | 9 persen | Selubung low-outgassing ditentukan, bukan diasumsikan |
| Sikat slip ring belum duduk sebelum pembebanan | 7 persen | Jalankan tanpa beban, lalu periksa tahanan kontak per cincin |
Hanya satu dari tujuh itu yang merupakan kegagalan komponen. Enam adalah kegagalan pemasangan atau dokumentasi, dan setiap satunya tidak terlihat pada factory acceptance test dan jelas terlihat pada audit pertama.
Sepuluh item. Jika salah satunya tidak ada dalam permintaan penawaran, penawaran akan membawa asumsi, dan asumsinya akan yang murah.
| Item | Yang kami butuhkan | Mengapa mengubah biaya |
|---|---|---|
| 1. Zone dan kategori | Nomor Zone dan kategori ATEX, per area bangunan | Menggeser paket hingga puluhan persen |
| 2. Grup gas atau debu | IIA, IIB atau IIC untuk gas. Suhu penyalaan debu untuk debu | Perangkat keras IIC bukan lini produk yang sama dengan IIB |
| 3. Kelas suhu | Kelas T atau batas permukaan debu yang berlaku | Menentukan ukuran rangka motor dan apakah rem standar diizinkan |
| 4. Ambien dan lapisan | Ambien desain, dan perkiraan lapisan debu dalam mm | Gudang 55 C atau lapisan 5 mm mengubah peringkat semuanya |
| 5. Drive atau direct-on-line | Apakah kontrol kecepatan diperlukan, dan apakah motor sudah tersertifikasi bersama drive | Kombinasi teruji dapat menggandakan waktu pengiriman motor |
| 6. Kecepatan jalan | Kecepatan gelagar dan troli dalam m/menit | Di atas 1 m/s opsi festoon ATEX hilang |
| 7. Rotasi | Apakah ada bagian mesin yang berputar terus-menerus | Menambah slip ring tersertifikasi, bukan yang standar |
| 8. Kontrol dan bus | Pendant, radio, atau PLC dengan fieldbus | Rel konduktor tidak dapat membawanya. Ini mengubah seluruh skema |
| 9. Penataan pembumian dan RCD | Proteksi upstream yang ada, dan target pembumian lokasi | Perangkat tipe B dan PE 10 mm persegi mungkin diperlukan |
| 10. Bahasa dokumentasi | Sertifikat mana yang benar-benar akan diminta di lokasi | Pekerjaan notified body adalah item biaya, bukan bentuk keramahan |
Jika Anda dapat menjawab kesepuluhnya, paket kelistrikan adalah penawaran. Jika Anda dapat menjawab empat, itu estimasi dengan empat asumsi di dalamnya, dan semua asumsi itu akan menguntungkan kami, bukan Anda.
Kami membangun mesin ini untuk keempat ruang, dan paket kelistrikan dirancang bersama ruangnya, bukan setelahnya. Jika Anda ingin sisi pasokan ditinjau sebelum derek dispesifikasikan, jajaran derek khusus mencantumkan apa yang kami bangun untuk tugas grab, precast, pickling, cleanroom dan Ex, dan sisi kerekan ada di halaman hoist dan aksesori. Kirimkan gambar zona bersama permintaan penawaran dan kami akan menawarkan paket kelistrikan sebagai pos terpisah, yang merupakan satu-satunya cara untuk melihat berapa biaya ruang itu bagi Anda.
Tidak. Rel konduktor adalah satu-satunya komponen yang tidak dapat dibuat layak melalui enclosure, karena kontak geser terbuka adalah sumber penyalaannya dan standar tidak menerima penutup sebagai proteksi bagi kontak itu di atmosfer terklasifikasi. Menambahkan kotak Ex pada derek berumpan rel tetap menyisakan rel itu sendiri sebagai temuan, dan itulah temuan yang pertama ditulis seorang inspektur. Rel harus dikeluarkan dan diganti dengan festoon, drum kabel atau kolektor tersertifikasi.
Tidak. Sertifikat motor hanya mencakup motornya. Drive mengubah gambaran termal karena ia dapat menjalankan motor di bawah kecepatan nominalnya, di mana kipas yang dipasang pada poros hampir tidak memindahkan udara. Untuk Ex eb standar mewajibkan uji panas gabungan dengan drive tertentu. Untuk Ex d dan Ex ec ada alternatif, termasuk fungsi proteksi termal tersertifikasi dengan sensor di belitan, tetapi seseorang harus memilih jalurnya dan mendokumentasikannya. Drive standar dengan parameter default pada motor Ex adalah temuan yang menunggu untuk ditulis. Lembar pesanan derek khusus memiliki baris khusus untuk hal ini.
IP65 adalah batas minimum kerja dan IP66 adalah yang kami tentukan untuk semua bagian yang terjangkau percikan tangki. Peringkatnya adalah bagian yang mudah. Bagian yang gagal adalah material selubung, yang harus polikloroprena atau setara dan bukan PVC, gland, yang harus stainless atau akan macet, serta pemanas kondensasi, yang harus pada sirkuit sendiri dan benar-benar terkabel. Kotak IP66 stainless dengan kabel PVC dan tanpa pemanas akan terisi kondensat pada musim dingin pertama.
Saat commissioning, lalu pada setiap inspeksi tahunan, dengan nilainya dicatat. Panduan standar adalah bahwa jalur logam di atas 10 ohm merupakan indikasi awal korosi atau sambungan longgar, sehingga trennya lebih penting daripada angka absolutnya. Kami menyarankan pengukuran pada setiap sambungan, bukan ujung ke ujung, karena pembacaan ujung ke ujung yang baik dapat dialirkan melalui bantalan dan menyembunyikan strap yang sudah gagal.
Secara fisik bisa, dan dalam praktik kami berusaha menghindarinya. Derek yang berjalan dari area Zone 2 ke area tidak terklasifikasi membawa peringkat Ex-nya, yang dapat diterima, tetapi sebaliknya tidak: derek standar tidak dapat masuk ke zona. Bila satu mesin harus melewati batas, seluruh mesin mengambil klasifikasi yang lebih tinggi, dan paket kelistrikannya dihargai untuk ruang terburuk yang dimasukinya.
Kategori 3 terlindungi dalam operasi normal, yang berarti satu kesalahan tidak diperhitungkan. Kategori 2 terlindungi dengan satu kesalahan diasumsikan, yang berarti desain harus menoleransi satu kegagalan dan tetap aman. Dalam praktik perbedaannya muncul sebagai proteksi ganda, pengujian enclosure yang berbeda dan berkas sertifikasi yang lebih panjang. Itu juga perbedaan antara penawaran Zone 2 dan penawaran Zone 1, dan biasanya merupakan lompatan tunggal terbesar pada pos kelistrikan dalam penawaran derek khusus.
Artikel terkait:
Panduan Instalasi Derek Khusus: Apa yang Harus Benar Sebelum Pengangkatan Pertama, 0.5 hingga 50 Ton
Standar Derek Khusus: Perbandingan ATEX, IEC 60079 dan Klasifikasi Cleanroom
Konsumsi Energi Derek Khusus: Apa yang Ditarik Empat Mesin Khusus Selama Satu Shift
Jejak Karbon Derek Khusus: Di Mana Emisi Berada pada Mesin Grab, Precast dan Cleanroom
Daya Regeneratif Kerekan: Apa yang Dikirim Kerekan 5 Ton Kembali ke Kabel, 0.125 hingga 100 Ton