Ex d kabelanslutning i explosiv miljö
2020 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE credits
Student thesis
Abstract [sv]
Vid normal drift kan elektrisk utrustning skapa gnistor som kan antända gaser i explosiva miljöer. Hanteringen av utrustning i sådana här miljöer styrs av ATEX-direktiven (ATmosphères EXplosibles) som föreskrivs av EU. Ex d är en typ av säkerhetsklassning, beskriven i direktiven, som innebär att komponenter som kan antända placeras i en innesluten volym. I volymen tillåts en intern explosion inträffa utan att spridas till den omgivande atmosfären. Ex d anslutningar är anslutningar som tillåter kablar att monteras genom den inneslutna volymen. I nuläget medför dessa kabelanslutningar en lång monteringsprocess. Detta arbete utförs i samarbete med Dover Fueling Solutions i syfte att underlätta monteringen av Ex d kabelanslutningar. Målet är att ta fram ett koncept av en Ex d kabelanslutning med en funktionalitet som förenklar monteringsprocessen och avslutningsvis ta fram en prototyp. Med en etablerad produktutvecklingsprocess inleds arbetet med framställning av en produktspecifikation, efterföljt av konceptgenerering och konceptval. Enligt teorin för skruvförband och brottmekanik utförs hållfasthetsberäkningar på maximal tillåten förspänningskraft och åtdragningsmoment. Vidare beräknas det åtdragningsmoment som initierar spricktillväxt. Det valda konceptet får sedan genomgå en detaljutveckling där standarder och direktiv undersöks, följt av ett materialval och utveckling av 3D-modeller. Avslutningsvis nyttjas en 3D-skrivare för att framställa en funktionsprototyp i plast. Resultatet är ett koncept för en Ex d kabelanslutning med gängad infästning som möjliggör snabbare montering med en genomlöpande förlängningskabel som har en AUX-hona på utsidan och AUX-hane på insidan (t.ex. teleplugg - 6,3 mm). Förlängningskabeln tätas kring med en tätningsring som komprimeras med hålskruv. Konceptet kommuniceras med en prototyp.
Abstract [en]
During normal operation electrical equipment may produce sparks with enough energy to ignite gases in explosive environments. The management of such equipment is governed by the ATEX (ATmosphères EXplosibles) directives prescribed by the EU. Ex d is a type of equipment protection, described in the directives, where components likely to cause ignition are placed in a flameproof enclosure. Inside the enclosure, internal explosions are allowed while transmission of the explosions to the surrounding atmosphere is prevented. Ex d cable glands are used to allow the mounting of cables through the walls of the enclosure. Currently, these cable glands entail a long assembly process. This work is carried out in collaboration with Dover Fueling Solutions with the purpose of facilitating the installation of Ex d cable glands and allowing more electric conductors to pass into the enclosed volume. The goal is to develop a concept of an Ex d cable gland with a functionality that simplifies the process of installation and ultimately manufacture a prototype. By applying an established process for product development, the work will commence by defining product specifications, followed by generating concepts and concept selection. According to theories regarding screw joints and fracture mechanics the maximum allowed preload and tightening torque are calculated. Moreover, the tightening torque required to initiate crack growth is also determined. The selected concept is then put through detailed development where standards and directives are reviewed. This review is followed by a selection of material and development of 3D-models. Lastly, a 3D-printer is used to manufacture a prototype out of plastic. The result is a concept of a Ex d cable gland with a threaded connection that enables faster installation. Through the cable gland an extension cable runs with an AUX-female mounted on the outside and an AUX-male on the inside of the Ex d housing (e.g. jack plug - 6.3 mm). The extension cable is sealed with a sealing ring which is compressed by a hollow screw. The concept is communicated with a prototype.
Place, publisher, year, edition, pages
Malmö universitet/Teknik och samhälle , 2020. , p. 41
Keywords [sv]
ex d, flameproof, concept development, atex, CAD, metric thread, metrisk gänga, explosion proof, threads, fracture growth, material selection, maximum pre-load
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:mau:diva-20384Local ID: 32524OAI: oai:DiVA.org:mau-20384DiVA, id: diva2:1480257
External cooperation
Dover Fueling Solutions
Educational program
TS Produktutveckling och design
Supervisors
Examiners
2020-10-272020-10-27Bibliographically approved