Intégration de Variateurs de Vitesse en Coffrets Antidéflagrants (Ex d) pour Mines Souterraines
Définition du Problème
Défis de l'Industrie
- 01 Risque élevé d'explosion dû à la présence simultanée de grisou (méthane) et de poussières de charbon combustibles
- 02 Dissipation thermique complexe des électroniques de puissance dans des environnements confinés sans échange d'air direct
- 03 Contraintes d'espace strictes dans les galeries souterraines nécessitant une densité de puissance élevée
Points de Douleur Spécifiques
- Déclenchements intempestifs des protections thermiques dus à une mauvaise gestion de la chaleur interne des enveloppes Ex d
- Difficulté de maintenance des joints antidéflagrants (laminages) dans des conditions humides et corrosives
- Non-conformité des temps de réponse des protections de court-circuit sur les réseaux miniers à haute impédance
Analyse de l'État Actuel
Impact sur la performance
Vérification Technique
Cette solution a été validée par Équipe Technique Atlamech selon les normes suivantes :
Voir les détailsPortée Technique
- Conception et dimensionnement d'enveloppes antidéflagrantes (Ex db) pour variateurs de fréquence moyenne tension (690V-1140V)
- Intégration de compartiments de raccordement à sécurité augmentée (Ex eb) pour faciliter la maintenance
- Analyse thermique CFD (Computational Fluid Dynamics) pour valider le refroidissement par conduction et convection interne
- Mise en œuvre de fonctions de sécurité STO (Safe Torque Off) certifiées SIL2/PLd
Normes de Conformité
Stratégie de mise en œuvre
Livrables Clés
Notes de Consultation
Gestion Thermique Critique
La dissipation thermique est le défi majeur des variateurs en enveloppe Ex d. Contrairement aux armoires industrielles standard, l'échange d'air avec l'extérieur est interdit. Le dimensionnement doit se baser sur la résistance thermique de l'enveloppe et la température ambiante maximale de la mine (souvent 40°C). L'utilisation de dissipateurs thermiques traversants ou d'échangeurs eau-air est recommandée pour les charges élevées.
Intégrité des Joints Antidéflagrants
Les surfaces des joints (plans de joint) doivent être protégées contre la corrosion par de la graisse non durcissante approuvée. Aucune modification mécanique (perçage, usinage) n'est autorisée sur l'enveloppe après certification. Les interstices (gaps) doivent être vérifiés périodiquement selon la norme IEC 60079-17.
Câblage et Entrées de Câbles
L'utilisation de presse-étoupes à barrière (compound) est impérative pour empêcher la propagation d'une explosion interne vers l'extérieur via les interstices des conducteurs du câble. Le blindage des câbles de puissance doit être mis à la terre à 360° pour garantir la CEM et éviter les courants circulants potentiellement incendiaires.
Taxonomie de l'Infrastructure
Résumé des Relations d'Ingénierie
Composants Techniques Utilisés
Échangeur thermique air-eau, Presse-étoupes barrière
Contraintes d'Ingénierie
Température de surface maximale
Logique d'Optimisation Centrale
Analyse thermique CFD
Résumé des Cas de Mise en Œuvre
Résumé du projet
Conception de systèmes d'entraînement ATEX/IECEx pour atmosphères minières explosives
Cluster de Connaissances Techniques
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