Nous comprenons que chaque projet électrique présente des défis uniques, qu'il s'agisse de coûts énergétiques élevés, d'un espace limité, d'une installation complexe ou de conditions environnementales difficiles. Nos solutions sur mesure combinent nos produits de base (transformateurs, postes de transformation préfabriqués, appareillage de distribution) avec une conception d'ingénierie professionnelle pour répondre aux besoins spécifiques de différents secteurs industriels.
Solution Spéciale pour Transformateurs de Mise à la Terre Industriels Anti-Explosion
Un système d'assurance sécurité "Pyramid" pour la sécurité de l'alimentation électrique dans les environnements à haut risque d'explosion
Focus principal : Ciblant des scénarios à haut risque tels que les sites pétrochimiques, de chimie du charbon et les zones propices aux explosions de poussière, cette solution développe des transformateurs de terre dédiés conformes aux normes internationales d'étanchéité à l'explosion (par exemple, Exd IIC T4) à travers quatre dimensions clés : la conception structurelle anti-explosion (types étanches/à sécurité renforcée), le choix de matériaux anti-explosion, la technologie de suppression des étincelles et l'amélioration de la protection d'étanchéité. Couplé avec des dispositifs de surveillance anti-explosion, il forme un système d'assurance sécurité couvrant toute la chaîne, y compris le corps de l'équipement, l'environnement d'installation et la surveillance opérationnelle.
1. Piloté par les scénarios : Profil de risque d'explosion dans les environnements à haut risque
Les transformateurs de terre sont confrontés à des facteurs de risque d'explosion distincts selon les différents scénarios industriels à haut risque :
| Catégorie de Scénario | Principaux Milieux Explosifs | Caractéristiques Typiques des Risques | Exigences Spéciales pour les Transformateurs de Mise à la Terre |
|---|---|---|---|
| Industrie Pétrochimique | Gaz hydrocarbonés (méthane, éthylène, propane) | Inflammation par arc électrique → explosion | Résistance de l'enceinte anti-explosion ; isolation interne contre les étincelles |
| Industrie Chimique du Charbon | Méthane, hydrogène, monoxyde de carbone | Ventilation limitée souterraine entraînant une accumulation de concentrations explosives | Classement anti-explosion Ex d I Mb ; scellement anti-arc |
| Sites à Risque d'Explosion par Poussières | Poudre d'aluminium, farine, poussière de charbon | Inflammation par surfaces à haute température → déflagration | Température de surface ≤ 135℃ (T4) ; absence de coins morts d'accumulation de poussière |
Conclusion : Une seule mesure antexplosive ne peut pas couvrir tous les risques. Un système de protection systématique doit être établi sur quatre dimensions : structure, matériaux, suppression et scellement.
2. Modèle "Pyramidal" de Conception Antexplosive
En adoptant le concept d'une base stable et d'une protection en couches, une pyramide de conception antexplosive à quatre niveaux est établie pour assurer la sécurité de toute la chaîne, de la structure physique à la surveillance des opérations :
2.1 Couche de Base : Sélection des Types de Structures Antexplosives
- Type étanche à la flamme (Exd) : L'enveloppe peut résister à la pression interne d'une explosion sans transmettre la flamme à l'environnement extérieur, adapté aux zones à risque d'explosion de gaz (Zone 1/Zone 2).
- Type de sécurité accrue (Exe) : Aucune arche électrique, étincelle ou température dangereusement élevée n'est générée dans des conditions normales de fonctionnement et de démarrage, adapté à la Zone 2 ou aux zones à risque d'explosion de poussière (Zone 22).
- Conception composite : Pour les zones où coexistent des gaz explosifs et des poussières, la marque composite Exd + ExtD est adoptée, conformément aux normes IEC 60079.
2.2 Couche de Soutien : Matériaux et Procédés Antexplosifs
- Matériaux de l'enveloppe : On choisit un alliage d'aluminium moulé sous pression ou de l'acier inoxydable (316L), avec une résistance à la traction ≥ 250 MPa, offrant une résistance à la corrosion et aux chocs.
- Composants internes isolants : On utilise de la résine époxyde résistante à la chaleur et ignifuge (CTI ≥ 600V) pour prévenir la rupture par cheminement.
- Surfaces de jointure antexplosives : Précision de usinage Ra ≤ 6,3 μm ; l'écart et la longueur sont calculés strictement conformément à la norme IEC 60079-1 pour assurer un chemin de libération sûr de la pression explosive.
2.3 Couche de Suppression : Technologie de Suppression des Étincelles et Hautes Températures
- Borniers sans étincelles : Matériau cuivre-argent plaqué avec serrage à ressort pour éviter les étincelles par frottement mécanique.
- Conception ignifuge des bobinages : Fils recouverts de papier Nomex® avec vernis imprégnant ignifuge, avec une élévation locale de température contrôlée dans la classification T4 (température de surface ≤ 135℃).
- Chambre d'isolement d'arc : Les composants à haute tension sont placés dans des chambres étanches indépendantes, et les canaux de fuite d'arc sont bloqués par des plaques d'isolation avec une résistance à la tension ≥ 10kV.
2.4 Couche de Protection : Renforcement du Scellement et de l'Étanchéité
- Structure de scellement multi-couches : Flasque + joint torique en caoutchouc + soudage, atteignant une classe de protection ≥ IP66/IP67 (IEC 60529).
- Système de séchage à valve respiratoire : Sélecteur moléculaire intégré pour empêcher l'humidité et les gaz explosifs de pénétrer à l'intérieur.
- Dispositifs de surveillance antexplosifs : Les capteurs et modules d'acquisition sont logés dans des enveloppes certifiées Ex d/IIC, avec la transmission des données via des circuits intrinsèquement sûrs (conformes à la norme IEC 60079-11).
3. Système de Garantie de Sécurité de Toute la Chaîne
Étendre la sécurité du corps de l'équipement à une chaîne complète couvrant l'environnement d'installation, la surveillance des opérations et la réponse d'urgence :
Sécurité de l'Environnement d'Installation
- La classification des zones dangereuses et l'installation des équipements sont effectuées conformément à la norme IEC 60079-14.
- Maintenir une distance de sécurité entre le transformateur de terre et les sources potentielles de fuites, et installer un détecteur de gaz combustibles lié à des systèmes de ventilation d'extraction.
Sécurité de la Surveillance des Opérations
- Équipé de transformateurs de courant de séquence zéro antexplosifs, d'analyse en ligne des gaz dissous (DGA) dans l'huile et de mesures de température par fibre optique.
- Les données en temps réel sont transmises au centre de contrôle via des passerelles de bord intrinsèquement sûres, avec des alarmes automatiques déclenchées en cas d'anomalies et une protection de coupure de courant activée.
Sécurité de la Réponse d'Urgence
- Une fois qu'une concentration excessive de gaz combustible ou des anomalies de température interne sont détectées, le système peut couper l'alimentation haute tension du transformateur en ≤ 1s.
- Liaison avec le système de suppression d'incendie et d'explosion de l'usine pour prévenir l'escalade de l'accident.
4. Performances Clés et Certifications
- Classement antexplosif : Ex d IIC T4 Gb / Ex tD A21 IP65 T135℃ (répondant aux exigences d'antexplosion doubles pour les gaz et les poussières)
- Température de surface : ≤ 135℃ (classification T4)
- Classement de protection : IP66/IP67 (IEC 60529)
- Normes respectées :
IEC 60079 (Normes de base et d'équipement pour la protection contre les explosions)
IEC 60529 (Degrés de protection fournis par les enveloppes)
IEEE C57.12.00 (Exigences générales pour les transformateurs)
ISO 80079-36/37 (Tests de matériaux non métalliques pour équipements destinés à être utilisés en atmosphères explosives)
5. Résultats d'application typiques
Projet de transformateur de terre 11kV pour une plateforme pétrolière offshore
- Caractéristiques environnementales : Brouillard salin marin élevé + risque de fuite de gaz naturel (Zone 1)
- Points forts de la solution : Enceinte étanche à l'explosion Ex d IIC T4 + soudure complète + surveillance DGA en ligne intrinsèquement sûre
- Résultats :
Fonctionnement continu pendant 4 ans sans incident de sécurité lié à l'explosion causé par l'équipement.
Temps de réponse pour la coupure de courant liée à une concentration excessive de gaz combustible ≤ 0.8s.
Fiabilité de l'alimentation électrique de la plateforme améliorée à 99,996%.
6. Résumé de la valeur
- Sécurité intrinsèque renforcée : Blocage total des voies de formation des conditions d'explosion, de la structure aux matériaux, et de la suppression au scellement.
- Fort respect des normes : Conformité aux normes internationales IEC 60079 et régionales (ATEX, NEC 500).
- Haute reproductibilité : La conception modulaire anti-explosion est adaptable à de multiples scénarios à haut risque, y compris les sites pétrochimiques, chimiques du charbon et sujets à l'explosion de poussières.
- Facilité d'entretien : Les dispositifs de surveillance anti-explosion sont conçus pour correspondre à la durée de vie de l'équipement, réduisant la fréquence et le risque des inspections manuelles dans des environnements à haut risque.
Conclusion
Avec une approche d'identification des risques basée sur les scénarios, un modèle pyramidal de renforcement par couches et un système de garantie de sécurité opérationnelle en chaîne complète, cette solution fournit un système de transformateur de terre capable de fonctionner de manière stable à long terme dans des environnements explosifs à haut risque. Elle offre un socle fiable pour la sécurité de l'alimentation électrique dans les industries mondiales à haut risque, telles que les secteurs pétrochimiques, chimiques du charbon et sujets à l'explosion de poussières.
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