Sanayide kullanılan elektrik motorlarının %95’inden fazlası sincap kafes tipi asenkron motorlardır. Bu motorlar tam kapalı
olup normal çalışmalarında ark çıkarmazlar. Ancak dış yüzeyleri ısınabilir. Bu nedenle, genel kanı elektrik motorlarının ark
çıkarmadığı yönündedir.Fakat çok az da olsa fırçalı “bilezikli asenkron” ve doğru akım motorları mevcuttur.

Bu motorların fırçalarından sürekli ark çıkmaktadır. Bu yapılara itibarı ile elektrik motorlarında üç tip koruma yöntemi tatbik
edilmektedir.

a) Ex-d tipi korumalı exproof elektrik motorları

Her tip motora tatbik edilebilir. Ex-d tipi korunan motorun gövdesi I.grup gazlarda (metan) 10 atmosfer, II.grup gazlarda ise
15 atmosfer statik basınca dayanıklı olmak zorundadır. Bu ise motorun ağırlığını artırır. Gövdenin mukavim ve flanş yüzeyleri
nin, alevi soğutacakkadar geniş imal edilmesi gerekir. Dönen kısımlarda verilen toleranslar çok düşüktür ve keçelerin sık
sık bakımdan geçmesi gerekir. Pahalı fakat güvenli bir yöntemdir. Motorların patlamayı sızdırma ve ısınma deneylerine
dayanması gerekir. Motorun dış yüzey ısısına göre ısı grubu belirlenir. İç kısımdaki sargıların ve dönen rotorun ısınmasını
dikkate almaya gerek yoktur.

D-tipi ve e-tipi karışık kullanılabilir. Motorların yalnızca kablo bağlantı yeri (klemens kutusu) e-tipi, motor gövdesi ise d-tipi
korunmuş olarak imal edilir. Daha ziyade Alman imalatçılar tarafından tercih edilen bir yöntemdir. D-tipi korumalı bir motorun
yataklama örneği resim 8.02 ve 8.03 de görülmektedir. Hareketli olan yatak kısmında gerekli açıklığı (MESG) tutturmak kolay
değildir.

b) Ex-p, tipi korumalı exproof elektrik motorları:

Aşağıda izah edeceğimiz Ex-e tipi korumanın mümkün olmadığı ve Ex-d tipi korumanın da çok külfetli olduğu hallerde tatbik
edilir. İri cüsseli büyük ve fırçalı motorlarda tatbik edilir. Üfleme mekanizması motorun soğumasına da yardımca olacağından
bazı avantajları da vardır. Fakat yine de en son akla gelen bir uygulamadır. Çünkü pahalı ve üfleme sisteminin ayakta tutulması
ve bakımı nedeni ile işletme giderleri yüksektir. Büyük motorlarda tercih edilir.

c) Ex-e tipi korumalı elektrik motorları

Yapısı icabı ark çıkarmayan “sincap kafes asenkron” elektrik motorlarında tatbik edilebilmektedir. Ex-e tipi korunmuş bir
motorun gövdesi 10 veya 15 atmosferlik bir statik basınca dayanıklı olmak zorunda değildir. Bu nedenle Ex-d tipi motorlara
kıyasla daha hafiftirler. Gövdede emniyet açıklığı (safe gap) ve minimum alev yolu (L) gibi hassas ölçüler istenmediğinden,
işlenmiş yüzeylere ve sıkı bağlantılara gerek duyulmamaktadır. Bu nedenle gövde imalatı Ex-d tipi muhafazaya göre daha
ucuz olması dolayısı ile imalatçılar tarafından tercih edilmektedir. Fakat bu avantajlarına mukabil sargıların daha itinalı,
izolasyon sınıfı yüksek ve termistörlerle korunmuş olmaları gerekmektedir. Sargıların yanmasını dolayısı ile herhangi bir kısa
devreyi önlemek için sargılar içine termistör yerleştirilir.

Bu termistörler kumanda devresine bağlanmalıdır. Aksi halde korumanın hiç bir anlamı kalmaz. Tamire gönderilip tekrar
sarılan motorlarda termistörler unutulmamalıdır ve gereksiz denilerek sökülmemelidir, aksi halde koruma ortadan kalkmış olur.

Ex-e tipi motorlarda istenen önemli hususlar

a) Gövde her ne kadar 10 veya 15 atmosfer basınca dayanıklı olmak zorunda değil ise de hepten dayanıksız olması anlamını
gelmez, TS EN 50019 standardında belirlenen bir darbe deneyine dayanmak zorundadır.

b) En az IP54 seviyesinde yabancı cisim girişine karşı korunmuş olacaktır. Yağmur suyuna karşı dayanıklı olacak ve motor
hariçte de çalıştırıldığında içersine su girmeyecektir. Bu ise belli seviyede bir contalama ön gördüğünden motoru pek de ucuz
kılmamaktadır.

c) İletkenler arası mesafe (minimum clearance) ve yalıtkanlara uzaklık (creepage distance) standartlarda belirlenen mesafeler
den az olmayacaktır.

d) Sargı telleri ve kullanılan vernik izolasyon ve ısıl yönden dayanıklı ve kaliteli olmak zorundadır.

e) Kalkış akımı zaman sabitesi tE = 5 saniyeden az ve kalkış akımının nominal akımına oranı 10 dan fazla olamamalıdır.
Ex-d tipi motorların yalnızca dış gövde sıcaklığı dikkate alınır ve ölçülürken, Ex-e tipi korunan motorların rotor yüzeylerinin
ısısının da dikkate alınması ve prototip deneylerinde ölçülmesi gerekmektedir. Ex-e tipi motorun imalatını zorlaştıran ve
pahalandıran bu faktördür.

Normal çalışma esnasında rotor direncinin ölçülerek kumanda devresine alınması pratik olarak mümkün olmadığından,
Ex-e motorların kalkış zamanı tE ve akım oranlarına sınırlama getirilmiştir. Bu veriler motor sargılarının kesitlerini sınırlamaktadır.
Kalkış akımı ve tE zamanı TS EN 50019 da belirlenen deneyle tespit edilir. Motor nominal yükünde yol alırken akım ölçülür veya
osiloskop ile grafiği çıkarılır. Motor, ısıl denge elde edilene kadar

çalıştırmaya devam edilir, ısının yükselmesi sona erdiğinde deney tamamlanmış sayılır ve bu deneyden resim 8.05 ve 8.06 da
görülen grafikler elde edilir. Ayrıca motora kısa devre deneyi yapılarak tE süresi ölçülür. tE süresinin sonunda sargı sıcaklıkları
belirlenir ve aynızamanda motorun çektiği akım ölçülürü. Motorun kalkınma (demeraj akımı belli oranlar içersinde kalmalıdır.
Ia/In oranı (kalkınma akımının anma akımına oranı) yüksek ise motor kısa sürede yüksek ısılara ulaşır.

tE = Maksimum çevre sıcaklığında ve normal çalışma altında ısıl dengesini sağlamış bir motora kalkınma akımı Ia tatbik
edildiğinde sargıların belli bir ısıya kadar ısınması için geçen süredir. Belli sıcaklık, motorun ön görüldüğü ısı grubudur.
(T1=450 °C, T5=130 °C).Bunun anlamı, motor tam yükte çalışırken herhangi bir nedenle kısa devre olduğunda (rotor bloke)
sargıların ne kadar sürede tehlikeli dereceye kadar ısınacağıdır. Çünkü standart bu değeri 5 saniyenin altında istememektedir.
Pratikte bu olaya ,motorun çalışıriken herhangi bir nedenle durup, hemen tekrar yol verilmek istendiğinde ve motorun ikinci kez
yol alamadığı hallerde rastlanmaktadır.

Ex-e tipi bir elektrik motoruna izolasyon testinin (yüksek gerilim testi) yanı sıra, kısa devre (rotor bloke) ve ısıl denge testleri de
yapılır. Kısa devre deneyinde, yol vermeden 5 saniye sonraki rotor akımı ölçülürken, ısıl denge deneyinde, motorun nominal
yükündeki rotor ve stator sıcaklıkları ve ısı artışları ölçülür. Bu deneylerle elde edilen resim 8.05 deki grafik yardımı ile tE zamanı
hesaplanır. Bu grafikteki verilerin anlamı:

OA = Çevre ısısı, genelde 40°C dir.
AB = Tam yükte çalışan motorun, rotor veya stator sargıları sıcaklığının azami artış miktarıdır.
BC = Kısa devre edilmiş (rotoru sabitlenmiş, bloke edilmiş) motorun, rotor veya stator sargılarının azami sıcaklık artışıdır.
Rotor ve stator için ayrı ayrı hesaplama yapılarak küçük çıkan tE süresi, motorun tE artış süresi olarak kabul edilir.

Rotorda tE süresi hesaplanırken her hangi bir sınırlayıcı faktör kullanılmaz. İstenilen değerlere ulaşabilmek için, çoğu kez
motorların nominal yük değerlerini düşürmek gerekir. Motorların stator sargılarına termistör yerleştirilirken, rotor sargılarına
termokupol yerleştirmek pek kolay değildir ve standartlar da böyle bir şey istemez. Çok özel motorlarda rotora termistör
konması uygulanmaktadır. Sertifika alacak prototip motorların rotoruna ölçü gayesi ile geçici olarak termistör bağlanır ve
sertifika denemeleri böylece yapılır.

Elektrik motorunun, stator sargılarına konulan termistör ile stator sargı sıcaklığını sürekli denetlemek ve aşırı ısınmalarda
motoru durdurmak mümkün iken, aynı uygulamayı rotor sargılarında tatbik etmem mümkün değildir. Ex-e ile ilgili standart tE
zamanının 5 saniyeden kısa olması istenmemektedir. Bunun nedeni, kısa devre anında ısınma süresini uzatmaktır. İşte bu
nokta İngiliz uzmanların Ex-e tipi korumaya itiraz ettikleri hususlardan biridir.

Motorlar çalışma icapları bloke (kısa devre) olabilirler. Bu süre uzun sürerse ne olur? Koruma devrelerinin çalışması ve motorun
normal şartlarda durması gerekir. Durmaz veya durma 5 saniyeyi geçerse veya ısınma da biraz fazla olur ise patlayıcı ortam
tehlikeye girebilir. Bu nedenle motorlarda Ex-e tipi koruma pek güvenilir sayılmayabilir. Kablo bağlantı kutularında (terminal veya
klemens kutuları) Ex-e tipi korumayı anlamak kolaydır.

Çünkü normal şartlarda ne ısınır ve ne de ark çıkarırlar. Motorlara kısa aralıklarla peş peşe yol verilirse ne olur.? Rotor sargıları
ısınabilir ve tE zamanı tutmaz, yani patlayıcı ortam tehlikeye girebilir. İmalatçılar motorların peş peşe yol verme sayılarını
sınırlamaktadırlar. Bu olay büyük motorlarda önemlidir. Fakat küçük motorlarda ne olacaktır. Şurası muhakkak ki, kısa aralıklarla
peş peşe yol verme olayı normal çalışma koşulu olmayabilir. Eğer normal çalışma icabı sürekli dur kalk gibi bir çalışma olacak
ise motor ona göre seçilmek zorundadır.

Sık aralıklarla yol alma olayına Ex-d tipi korunan bir motorda da garanti verilemez, bu tip motorlar da ortamı tehlikeye düşürebilirler.
Ancak stator sıcaklığının ölçülmesi bir önlem olabilir. Ex-e tipi motorun rotor sıcaklığı da dikkate alındığından ısı grubu yüksek T5
ve T6 tipleri yapılamamaktadır. Bu gibi durumlarda Ex-d tipi motor tercih edilmek zorundadır.

d) Ex nA ARK ÇIKARMAYAN (NON SPARKING) MOTORLAR

“Sincap kafes asenkron motorlar* normal çalışmalarında ark çıkarmadıkları ve aşırı ısınmadıkları için ABD de yıllarca tatbik edilen
bir koruma yöntemidir. Avrupalı uzmanlarca uzun yıllar kabul görmemesine rağmen, son yıllarda ADB li uzmanların IEC ve
CENELEC;(Avrupa normu) çalışmalarına iştirak etmeleri ve bu kuruluşlara önem vermeleri sonucu, IEC tavsiyelerine ve Avrupa
Normuna alınmıştır (EN50021). Ex nA tipi NON SPARKING koruma Ex-e tipi korumanın biraz hafifletilmiş şeklidir. Yüzey ısıları hem
stator ve hem de rotorda dikkate alınarak, prototip deneylerinde ölçülmektedir.

Ex-e den farkı, 5 saniye olan tE zamanının ve kalkınma akımın nominal akıma aranı 10 olması şartının aranmamasıdır. Hemen akla
Ex nA motorların normal motorlardan farkı nedir sorusu gelmektedir. En önemli fark rotor ısılarının da denenmiş olması, sözde aşırı
ısınmamasıdır. IP koruma tipleri, dahili motorlarda IP4X ve harici motorlarda da IP54 den aşağı olamaz.

Motor sargılarına termistör konulması şartı yok ise de günümüzde normal motorlara da termistör konulmakta ve korumaya alınmaktadır.
Bu tip motorlar ZON 2 de katagori 3 olarak kullanılmaktadırlar. EX-e tipinde olduğu gibi T5 ve T6 sınıfında üretilemezler. Darbe dayanım
deneyi yalnızca soğutucu pervane koruyucusuna yapılır. Pervane ile kapak veya koruyucu ızgara arasındaki açıklık 1 mm den az 5 mm
den fazla olamaz.

Mega watt düzeyindeki çok büyük motorlarda Ex-e veya Ex-nA tipi koruma uygulamak tavsiye edilmemektedir. Bu motorlarda bazı ark
olaylarına rastlanmş ve sebebi henüz tam anlaşılamayan bu olaylardan dolayı yeni bir standart hazırlanarak ilgili uzmanlara sunulmuş
ve henüz tam yürürlüğe konulmamıştır. (pr ENV 5026).

e) Motor Soğutma Pervanesi

Motorların soğutma pervanelerinin herhangi bir nedenle gövde veya kapağa çarparak mekanik yönden ark çıkartarak patlayıcı ortamı
tehlikeye atma durumu mevcuttur. Bunun için standart koyucu pervaneye ve gövdeye olan uzaklığına (resim 8.07z deki a açıklığı)
bazı kısıtlamalar getirilmiştir (EN 50014). Pervane metalik değil ise anti statik olmak zorundadır, kapaktan açıklığı en az 1 mm
olmalıdır ve saire gibi. Resim 8.07 de motor mil çapına göre olması gereken açıklık görülmektedir. Burada görüleceği gibi pervane
ile gövde arası açıklık 1 mm den 4mm ye kadar olabilmektedir.

f) Örnek motorlar ve önemli aksamları

B fikir vermesi için, ABT Sever Motor firmasının www.sever.co.yu web sitesinden alınan örnekler resim 8.08 ve 8.09 verilmiş olup, bu
motorların dış görünüş itibarı ile diğer normal motorlardan farkı kablo klemenslerinin iri oluşudur. İç yapıda en önemli ayrıntı yatakla
madadır. 0.5 mm gibi çok küçük bir açıklığı tutturabilmek kolay bir olay değildir. Bu hususa özellikle motorların tamiratında dikkat
edilmelidir. Normal motorlara göre gereksiz gibi görülen ayrıntılar exproof motorlarda hayati önem taşımaktadır. Tamirata gidip hiçbir
exproof özelliği kalmadan geri gelen motorlara çok rastlamışımdır.

Patlayıcı ortamlarda kullanılan elektrikli aletlerin ortamı tehlikeye düşürmemesi için çeşitli yöntemler geliştirilmiştir.
Bu yöntem ve metotlar aletin yapısına göre farklıdır ve aşağıda teferruatlıca incelenecektir.