Aug 282012
 

Diantara kita mungkin sudah mengenal berbagai macam proteksi equiment yang terpasang untuk oil and gas industri yang tergolong hazardous area.  Salah satu jenis proteksi adalah explosion proof atau di kodekan sebagai ex ‘d’ (IEC 60079-1).

Tulisan ini membahas cable gland yang terpasang pada suatu panel explosion proof dengan metode direct entry dan indirect entry. Cable gland (untuk kabel direct entry) tersebut harus dapat mempertahankan integrity atau kekuatan mekanik dari panel tersebut. Untuk itu ada beberapa hal yang harus diperhatikan menurut Section 10 IEC Standard IEC 60079-14 “Electrical apparatus for explosive gas atmospheres Part 14: Electrical installations in hazardous areas (Other than mines)”.

Untuk mencapai compliance/pemenuhan dengan IEC 60079-14, kita perlu untuk mengevaluasi fungsi dari equipment (enclosure/panel), kabel gland dan juga kabel power sesuai dengan standard yang berlaku dan memverikasi satu dengan yang lain. Section 10 dari IEC 60079-14 “Additional requirements for type of protection “d”- Flameproof enclosures” terdapat aturan seleksi kable gland yang harus ditaati untuk menjamin integrity dan keamanan operasi dari unit explosion proof yang kita pasang tersebut.

Cable Entry pada explosion proof panel

Ada 2 metode cable entry pada explosion proof panel, direct entry dan indirect entry. Keduanya dapat diilustrasikan di bawah ini:

  • Indirect Cable Entries

Inderect cable entries terjadi saat koneksi ke explosion proof panel harus dilewatkan/diterminalkan melalui panel lain, biasanya disebut looping panel atau junction box. Syaratnya di dalam looping panel tersebut tidak boleh ada sumber energy (ignition source). Looping panel tersebut boleh berupa explosion proof (ex’d’) panel juga atau boleh berupa panel increase safety (Ex’e’). Looping panel tersebut harus dipisahkan dari panel utama (main enclosure), dengan perkabelan internal (internal wiring). Internal  iwiring tersebut masuk ke dalam main enclosure melalui line barriers atau bushing sebelum diterminalkan di dalam panel utama (main enclosure). Dengan cara terminasi dan perkawatan internal yang demikian, pada umumnya aplikasi coumpound sealing cable gland tidak diperlukan; kecuali ada kekuatiran terjadinya migrasi gas antar ujung-ujung kabel.

  • Direct Cable Entries

Drect cable entry terjadi jika kabel dari field tidak melalui looping panel.

Proses Seleksi Cable Gland yang sesuai dengan IEC 60079 : 14

Diagram alur yang disarankan oleh IEC 60079-14 ini merupakan bagian yang tak terpisahkan dari IECselection processsetelah evaluasi fisik kabel power sesuai dengan item 10.4.2 pada standard IEC 60079-14 sudah dilakukan.

Cable Entry system harus memenuhi aturan dibawah ini:

a) Alat yang dipakai dalam sistem cable entry harus memenuhi aturan dalam IEC 60079-1  “Construction and verification test of flameproof enclosures of electrical apparatus” dan type kabel yang sesuai dengan aplikasi cable gland teresebut.

b) Kabel power yang dipakai memiliki material thermoplastic, thermosetting atau elastomeric yang secara struktur berbentuk circular dan compact, serta memiliki extruded bedding dan fillers, jika ini ada, harus terbuat dari material non-hygroscopic. Jika kabel type tersebut dipakai pada sistem flameproof cable entry, maka pemakaian sealing ring  mengikuti peraturan pada gambar 1

gland selection base on IEC 60079-14

gambar 1

Jika cable gland tidak tersertifikasi sebagai bagian integral dari panel flame proof; tetapi teruji dan tersertifikasi secara terpisah (independent terhadap panel) dan kabel yagn dipakai bisa dikatakan compact and circular, diagram seleksi bisa menggunakan tuntunan IEC 60079-1 section 10.

Kabel harus melingkar (circular)

Agar memenuhi ketentuan pada standard instalasi IEC, cable gland yang memakai elastomeric sealing ring sebagai pilihan untuk mempertahankan integrity flame proof enclosure, harus memakai kabel power dengan syarat “compact and circular”  serta memiliki extruded bedding dan filler, jika ada,  materialnya yang bersifat non-hygroscopic.

Hal ini menjadi jelas bahwa kabel power memegang peranan penting dalam instalasi yang benar; bahkan dalam indirect cable entry method, ketika migrasi gas harus dicegah. Hal seperti ini bisa terjadi dimana kabel power melewati 2 zona, zona hazardous dan zona aman.

Contoh Konfigurasi Kabel IEC

Kabel A tidak bisa diaplikasikan memakai cable gland flame proof dengan sealing ring disebabkan bentuknya tidak circular. Hanya ketika kabel berbentuk circular, sealing ring bisa melakukan sealing dengan efektif.

Kabel B,D, dan E juga tidak sesuai untuk diaplikasikan memakai cable gland flame proof dengan sealing ring, sebab terdapat celah atau void di dalam kabel (ditandai denga area berwarna putih). Celah atau void tersebut bisa dikarenakan tidak adanya inner cable sheath atau extruded bedding atau filler yang dipakai bukan dengan material Non-Hygroscopis. Pada kasus ini  cable gland flame proof dengan sealing ring tidak bisa memberikan perlindungan apa-apa.

Hanya kabel C yang memenuhi kriteria IEC 60079-14, dimana terdapat extruded inner cable bedding yang mencegah migrasi gas sepanjang kabel.

Jika kita memakai kabel yang tidak memakai filler yang cukup, sehingga ada kemungkinan gas mengalir sepanjang kabel, elastomeric sealing ring tidak bisa memberikan perlindungan apa-apa. Pada kasus ini, compound barrier type cable gland saja yang bisa memberikan solusi. Type ini diperlukan untuk mempertahankan integrity dari unit flame proof serta mencegah migrasi gas antar peralatan atau antar zona.. 

Ex d / Ex e IIC & Class I Division 1 – Compound Barrier Gland Untuk Kabel ber-armor

cable gland CMP PX2K

cable gland CMP PX2K

Pada kesimpulannya haruslah kita sadari, bersandar pada sertifikasi tidaklah cukup, ketika membahas seleksi kabel gland yang tepat, pembelian yang tepat atau instalasi dan pemeliharaan yang tepat pada kabel gland.

Code of practice pada setiap instalasi memegang peran penting. Kegagalan untuk memenuhi terhadap hal ini yang berujung pada non-conformity.  Jika kita berkompromi dengan non-conformity ini maka akan berakibat pada keselamatan dalam operasi.

Contoh data sheet untuk type cable gland ini ada di sini.

(source : http://www.cmp-products.com/selection_process_according_to_iec.php)

Aug 112012
 

Di era saving energi saat ini, pemakaian VFD (Variable Frequency Drive) dipastikan semakin banyak. VFD memang memperbaiki starting dari motor. Selain nilai plus yang dimiliki, VFD juga memberikan tambahan nilai minus pada sistem kelistrikan. VFD menyuntikkan harmonik kedalam sistem dan interferensi frekuensi tinggi ke dalam motor. Posting saat ini hanya menyoroti efeknya pada motor.

(

PWM control pada VFD menghasilkan high frequency switching

Kita tahu motor, dalam hal ini motor induksi, memilki rugi-rugi arus eddy. Kita juga tahu bahwa rugi-rugi ini berbanding lurus dengan frekuensi yang menginduksi. Jadi, agar kita bisa meminimalisasi rugi-rugi arus eddy ini, kita harus memakai high efficiency motor. Selain rugi-rugi arus eddy, ada efek lain yaitu ground shaft current, arus yang keluar dari poros. Bagaimana ini bisa terjadi? sesuai dengan hukum Faraday bahwa perubahan fluks magnet akan menimbulkan tegangan pada object yang terinduksi, tegangan akan timbul pada shaft karena frekuensi tinggi yang diinduksikan dari stator. Karena induksi tidak merata, maka tegangan yang timbul pada shaft juga tidak merata, terjadilah perbedaan tegangan yang akan menimbulkan arus. Jadi arus ini timbul karena kuat medan magnet yang diinduksikan ke shaft tidak merata.

Kemana arus ini harus mengalir?
Ada tiga mode bagaiman arus in mengalir seperti terlihat pada gambar dibawah.

Bearing current case 1 High Frequency circulation current :
  • Sering terjadi pada motor ukuran medium dan tinggi, frame size 315 keatas, PN > 100kW.
  • \frac{du}{dt} dan switching frequency yang tinggi akan menambah resiko
  • 95% kasus keruskan bearing pada VSD adalah kasus yang seperti ini.
Bearing current case 2 Capacitive Discharge Current :
  • Ini merupakan kasus khusus pada motor dengan ukuran kecil.
  • Frame motor ditanahkan.
  • Shaft motor tidak ditanahkan dengan shaft grounding brush
Bearing current case 3 High Frequency Shaft Grounding Current :
  • Terjadi pada motor dengan power cable tidak simetris dan tanpa shielded.
  • Ada kontak tidak langsung dengan tanah melalui pompa/kompresor atau gearbox
  • Pentanahan stator yang tidak terlalu baik

dari ketiga mode tersebut, terlihat bahwa arus mengalir melalui bearing dari motor atau pompa. Hal ini menimbulkan efek fisik pada bearing, dan meningkatkan vibrasi motor. Hal ini akan kita bahas di posting selanjutnya.

Bagaimana kita mencegah kerusakan pada bearing ini? Beberapa hal yang disarankan adalah:

  • Menggunakan insulated bearing untuk memutus looping
  • Membuang arus shaft ke tanah/ melakukan equipotensial pada shaft



  • regards
    ‘engelect’

%d bloggers like this: