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防爆产品基础知识

基础防爆知识

煤炭、石油、天然气是能源工业。是一个国家国民经济的支柱产业。在工业、农业、交通运输以及国防工业等发挥着无可替代的巨大作用！世界各国都非常重视！各地的战争也多半是为了争夺能源。

但是，任何事情都是有双重性的。例如水和火，都是人们生活不可缺少的、极其珍贵的物质！但是，如果失控将会造成极大的灾难！如：最近我国南方的水灾泥石流；俄罗斯的森林大火…。能源工业也一样，是一项极其重要的工业！但也是一个高危害、高污染的产业。从开采、运输、加工、使用每一个环节都存在火灾、爆炸、腐蚀、毒气……..。

防爆电气产品主要是用于能源工业的危险区域，不形成点燃源、不致引起火灾和爆炸事故。

名词术语

防爆电气设备――包括各类型防爆电气产品的总称。如：隔爆型电机、增安型电机…等, 统称为防爆电机; 隔爆型电器,增安型电器…等, 统称为防爆电器; 隔爆型仪表、增安型仪表…等, 统称为防爆仪表。

防爆电机、防爆电器、防爆仪表…等, 都统称为防爆电气设备。

2．防爆电气设备的分类：

I类――煤矿井下用防爆电气设备。

II类――除煤矿井下以外，其他所有具有爆炸性气体（包括蒸汽）环境用的防爆电气设备（俗称“工厂用防爆电气设备”）。

(1) 隔爆型“d”

隔爆型防爆型式是把设备可能点燃爆炸性气体混合物的部件全部封闭在一个外壳内，其外壳能够承受通过外壳任何接合面或结构间隙，渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏，并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸气形成的爆炸性环境的点燃(参见GB 3836 2标准)。
把可能产生火花、电弧和危险温度的零部件均放入隔爆外壳内，隔爆外壳使设备内部空间与周围的环境隔开。隔爆外壳存在间隙，因电气设备呼吸作用和气体渗透作用，使内部可能存在爆炸性气体混合物，当其发生爆炸时，外壳可以承受产生的爆炸压力而不损坏，同时外壳结构间隙可冷却火焰、降低火焰传播速度或终止加速链，使火焰或危险的火焰生成物不能穿越隔爆间隙点燃外部爆炸性环境，从而达到隔爆目的。
隔爆型“ｄ”按其允许使用爆炸性气体环境的种类分为I类和IIA、IIB、IIC类。
该防爆型式设备适用于1、2区场所。
(2) 增安型“ｅ”
增安型防爆型式是一种对在正常运行条件下不会产生电弧、火花的电气设备采取一些附加措施以提高其安全程度，防止其内部和外部部件可能出现危险温度、电弧和火花的可能性的防爆型式。它不包括在正常运行情况下产生火花或电弧的设备(参见GB 38363标准)。在正常运行时不会产生火花、电弧和危险温度的电气设备结构上，通过采取措施降低或控制工作温度、保证电气连接的可靠性、增加绝缘效果以及提高外壳防护等级，以减少由于污垢引起污染的可能性和潮气进入等措施，减少出现可能引起点燃故障的可能性，提高设备正常运行和规定故障(例如：电动机转子堵转)条件下的安全可靠性。
该类型设备主要用于2区危险场所，部分种类可以用于1区，例如具有合适保护装置的增安型低压异步电动机、接线盒等。
(3) 本质安全型“ｉ”
本质安全型防爆型式是在设备内部的所有电路都是由在标准规定条件(包括正常工作和规定的故障条件)下，产生的任何电火花或任何热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的本质安全电路。

本安型“i”，又分为：ia和ib两等级（ia级严于 ib级）及IIA、IIB和IIC。

“ｉɑ”等级电气设备，是正常工作和施加一个故障和任意组合的两个故障条件下，均不能引起点燃的本质安全型电气设备； “ｉｂ”等级电气设备是正常工作和施加一个故障条件下，不能引起点燃的本质安全型电气设备。
本质安全型是从限制电路中的能量入手，通过可靠的控制电路参数将潜在的火花能量降低到可点燃规定的气体混合物能量以下，导线及元件表面发热温度限制在规定的气体混合物的点燃温度之下。
该防爆型式只能应用于弱电设备中，该类型设备适用于1区、2区。

关联设备―――装有本安和非本安电路，使非本安电路不能对本安电路产生不利影响的设备，

(4) 正压型“ｐ”
电气设备的一种防爆型式。它是一种通过保持设备外壳内部保护气体的压力高于周围爆炸性环境压力的措施来达到安全的电气设备。
正压设备保护型式可利用不同方法。一种方法是在系统内部保护静态正压，而另一种方法是保持持续的空气或惰性气体流动，以限制可燃性混合物进入外壳内部。两种方法都需要在设备起动前用保护气体对外壳进行冲洗，带走设备内部非正压状态时进入外壳内的可燃性气体，防止在外壳内形成可燃性混合物。这些方法的要点是监测系统，并且进行定时换气，以保证系统的可靠性。
该类设备按照保护方法可以用于1区或2区危险场所。正压型“p”，又分为：px(把外壳内部从1区降至非危险区)

Py(把外壳内部从1区降至2区)

Pz(把外壳内部从2区降至非危险区
(5) 油浸型“ｏ”
油浸型防爆型式是将整个设备或设备的部件浸在油内(保护液)，使之不能点燃油面以上或外壳外面的爆炸性气体环境(参见GB 38366标准)。
这是一个主要用于开关设备的老的防爆技术方法。形成的电弧、火花浸在油下。
该类型设备适用于1区或2区危险场所。
(6) 充砂型“ｑ”
充砂型防爆型式是一种在外壳内充填砂粒或其他规定特性的粉末材料，使之在规定的使用条件下，壳内产生的电弧或高温均不能点燃周围爆炸性气体环境的电气设备保护型式(参见G B 38367标准)。
该防爆型式将可点燃爆炸性气体环境的导电部件固定并且完全埋入充砂材料中，从而阻止了火花、电弧和危险温度的传播，使之不能点燃外部爆炸性气体环境。通常它用于Ｅｘ“ｅ” 或Ｅｘ“ｎ”设备内的元件和重载牵引电池组。
该类型设备适用于1区或2区危险场所。
(7) “ｎ”型防爆电气设备
该类型电气设备在正常运行时，不能够点燃周围的爆炸性气体环境，也不大可能发生引起点燃的故障(参见GB 38368标准)。
“ｎ”型电气设备正常运行时，即指设备在电气和机械上符合设计规范并在制造厂规定的范围内使用，不可能产生火花、电弧和危险温度。
该类型电气设备仅适用于2区危险场所。“n” 型 “n”又分为：

nA(元件正常工作无火花的设备)；

nC（元件正常工作产生火花但采取某种措施的设备）；

nR(制成限制能量的设备) ；

nL (制成限制能量的设备)；

nZ (制成n-正压外壳的设备)。

(8) 浇封型“ｍ”

浇封型防爆型式是将可能产生引起爆炸性混合物爆炸的火花、电弧或危险温度部分的电气部件，浇封在浇封剂(复合物)中，使它不能点燃周围爆炸性混合物(参见GB 38369标准)。
采用浇封措施，可防止电气元件短路、固化电气绝缘，避免了电路上的火花以及电弧和危险温度等引燃源的产生，防止了爆炸性混合物的侵入，控制正常和故障状况下的表面温度。
该类设备适用于1、2区危险场所。
浇封型 “m”, 又分为：“ma”等级或“mb”等级；无另外说明时“m”即包括这两种等级。

ma（在以下情况不致点燃：

a.正常操作和安装条件下；

b.任意特定的非正常条件；

c.规定的故障条件下。

在以下情况能制成“ma”：

a.工作电压不大于1kv;

b. 元件在任何故障条件下不会对设备产生机械的或热的破坏。）

mb（在以下情况不致点燃：a. 正常运行和安装条件下；

b. 规定的故障条件下。）

防爆电气设备允许的高表面温度分组：

I类防爆电气设备：

⑴当电气设备外表面可能堆积煤尘时，T≤150℃

⑵当电气设备外表面不会堆积煤尘时（或有措施时），T≤450℃。

II类防爆电气设备允许的高表面温度分为6组，见下表：

电气设备最高表面温度选择表

温度组别	设备最高表面温度	气体（蒸汽）的引燃温度
T1	≤450℃	＞450℃
T2	≤300℃	＞300℃
T3	≤200℃	＞200℃
T4	≤135℃	＞135℃
T5	≤100℃	＞100℃
T6	≤85℃	＞85℃

注：①设备最高表面温度：对于隔爆型、浇封型、正压型等仅指壳体外表面；

对于增安型、本安型、n型等还包括壳体内部元器温度。

②设备最高表面温度，原则上不应大于气体（蒸汽）的引燃温度。但对于

总表面积不大于10平方厘米小型元器件允许超过规定的最高表面温度：

T1、T2、T3组电气设备允许超过50℃；

T4、T5、T6组电气设备（包括矿用）允许超过25℃。

4.防爆电气设备的标志及其含义：

为了安全，防爆电气设备必须有明显的标志，并能与设备同寿命。

4.1防爆型式标志:

4.2防爆标志及其举例:

防爆标志应在防爆产品的主体明显部位和产品铭牌上标出。

防爆标志举例:

I产品标志:

Ex d I

煤矿井下用防爆产品代号（I类）

防爆型式代号（隔爆型）

防爆产品统一代号

II类产品标志：

Ex d II B T4

防爆产品温度组别( T4 组 )

防爆产品级别( IIB级 )

防爆型式代号（隔爆型）

防爆产品统一代号

Ex d ia II B T4

防爆产品温度组别( T4 组 )

防爆产品级别( IIB级 )

防爆型式代号（本质安全型ia级）

防爆型式代号（隔爆型）

防爆产品统一代号

“n” 型产品标志：

Ex nA IIB T4 x

防爆产品温度组别( T4 组 )

防爆产品级别( IIB级 )

防爆型式代号（nA-无火花产品；nC-有火花产品；nR-限制呼吸措施；nL-限制能量措施；nZ-采用“n-正压”外壳）

防爆产品统一代号

１．产品的外壳防护等级　

执行标准：GB4208《外壳防护等级（IP代码）》

IP □ □

防液体（水）等级(见表2)

防固体外物等级(见表1)

防外物等级代码

表１　　　　　　防　止　固　体　异　物　等　级　

分级	防　　护　　要　　求
分级	要　点	详　细　说　明
０	无防护	未设置专门防护
１	防止大于５０mm的固体异物	人体，如手（有意识的除外）及直径超过50 mm固体异物不能进入
２	防止大于１２mm的固体异物	手指或长度不超过80mm类似物体及直径超过50 mm固体异物不能进入
３	防止大于２．５mm的固体异物	直径或厚度大于２．５mm的工具、线材等及直径大于２．５ mm的固体异物不能进入
４	防止大于１．０mm的固体异物	厚度大于１．０mm的线材或带状物及直径大于１．０ mm的固体异物不能进入
５	防尘	不能完全防止灰尘进入，但进入量不足以影响设备正常工作
６	尘密	完全防止灰尘进入

表２　　　　　　　　防　水　等　级

分级	防　　护　　要　　求
分级	要　点	详　细　说　明
０	不防水	无特殊防水措施
１	防滴水	垂直滴水应无有害影响
２	防15°滴水	设备外壳从正常安装位置倾斜不大于15°以内时，垂直滴水应无有害影响
３	防淋水	与垂直位置倾斜不大于60°角范围内淋水应无有害影响
４	防溅水	设备外壳对任何方向的溅水，应无有害影响
５	防喷水	由喷嘴从任何方向对设备外壳喷水，应无有害影响
６	防猛烈海浪	从任何方向对设备外壳进行强有力的喷水，进水量应无有害影响
７	防浸水	浸入规定压力的水中，经过规定时间后，进水量应无有害影响
８	防潜水	长期浸在水中，进水量应无有害影响

例如：IP54 表示设备外壳为5级防尘，4级防水。

IP20 表示设备外壳为2级防尘，0级防水。

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