防爆知识Word格式.docx
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电气设备最高表面温度（℃）
450
300
200
135
100
85
T1
T2
T3
T4
T5
T6
◆电气设备类型：
Ⅰ类
煤矿井下用电气设备
Ⅱ类
工厂用电气设备
◆防爆等级：
按其使用于爆炸性气体混合物最大安全间隙分为A、B、C三级。
类别
级别
最大实验安全间隙（MESG）mm
Ⅱ
0.9≤MESG
0.5＜MESG＜0.9
MESG≤0.5
一、外壳防护等级
外壳防护等级（IP代码），指电气设备（额定电压≤72.5kV）的外壳，对下述内容的防护能力：
◆防止人体接近壳内危险部件；
◆防止固体异物进入壳内设备；
◆防止由于水进入壳内对设备造成有害影响；
IP（国际防护InternationalProtection）代码由第一位特征数字（I）、第二位特征数字（P）、附加字母、补充字母组成。
不要求规定特征数字时，该处有字母X代替，附加字母和补充字母可省略，不需代替。
一、IP代码的组成及含义
◆防外物等级：
特征数字及符号
简短说明
×
未测试
○
无防护
1
能防止直径小于50mm的固体异物
2
能防止直径不小于12.5mm的固体异物
3
能防止直径不小于2.5mm的固体异物
4
防尘
5
尘密（无尘进入）
◆防水进入外壳的等级：
型号含义
省略不标该防护特征时
防滴
垂直滴水无有害影响
15度角防滴
当外壳从正常位置倾斜15度角以内时，垂直滴水无有害影响
防淋水
以垂直60度角范围内淋水无有害影响
防溅水
任何方向溅水无有害影响
防喷水
任何方向喷水无有害影响
6
防海浪
猛烈海浪或强烈喷水时，进入外壳水量不致达到有害程度
7
防浸水影响
浸入规定压力的水中经规定时间后进入外壳水量无致达到有害程度
8
防潜水影响
能按制造厂规定的条件长期潜水
※代号举例：
IP44
此代号指外壳能防止大于1mm的固体进入内部，并且防止任何的方向溅水。
爆炸的概念
爆炸是物质从一种状态，经过物理或化学变化，突然变成另一种状态，并放出巨大的能量。
急剧速度释放的能量，将使周围的物体遭受到猛烈的冲击和破坏。
爆炸必须具备的三个条件：
1）爆炸性物质：
能与氧气（空气）反应的物质，包括气体、液体和固体。
（气体：
氢气，乙炔，甲烷等；
液体：
酒精，汽油；
固体：
粉尘，纤维粉尘等。
）2）氧气：
空气。
3）点燃源：
包括明火、电气火花、机械火花、静电火花、高温、化学反应、光能等。
为什么要防爆
易爆物质：
很多生产场所都会产生某些可燃性物质。
煤矿井下约有三分之二的场所有存在爆炸性物质；
化学工业中，约有80%以上的生产车间区域存在爆炸性物质。
氧气：
空气中的氧气是无处不在的。
点燃源：
在生产过程中大量使用电气仪表，各种磨擦的电火花、机械磨损火花、静电火花、高温等不可避免，尤其当仪表、电气发生故障时。
客观上很多工业现场满足爆炸条件。
当爆炸性物质与氧气的混合浓度处于爆炸极限范围内时，若存在爆炸源，将会发生爆炸。
因此采取防爆就显得很必要了。
仪表防爆的原理
危险场所危险性划分：
爆炸性物质区域定义中国标准北美标准
0区：
Div.1气体（CLASSⅠ）
在正常情况下,爆炸性气体混合物连续或长时间存在的场所
1区：
在正常情况下爆炸性气体混合物有可能出现的场所1区
2区：
Div.2在正常情况下爆炸性气体混合物不可能出现,仅仅在不正常情况下,偶尔或短时间出现的场所
10区Div.1：
粉尘或纤维（CLASSⅡ/Ⅲ）在正常情况下,爆炸性粉尘或可燃纤维与空气的混合物可能连续,短时间频繁地出现或长时间存在的场所
11区Div.2：
在正常情况下,爆炸性粉尘或可燃纤维与空气的混合物不能出现,仅仅在不正常情况下,偶尔或短时间出现的场所
防爆方法对危险场所的适用性：
序号防爆型式代号国家标准防爆措施适用区域
1
隔爆型d
GB3836.2
隔离存在的点火源Zone1,Zone2
2
增安型e
GB3836.3
设法防止产生点火源Zone1,Zone2
3
本安型ia
GB3836.4
限制点火源的能量Zone0-2
本安型ib
限制点火源的能量Zone1,Zone2
4
正压型p
GB3836.5
危险物质与点火源隔开Zone1,Zone2
5
充油型o
GB3836.6
6
充砂型q
GB3836.7
7
无火花型n
GB3836.8
设法防止产生点火源Zone2
8
浇封型m
GB3836.9
9
气密型h
GB3836.10
防爆对危险场所的适用性：
爆炸性危险气体分类
根据可能引爆的最小火花能量，我国和欧洲及世界上大部分国家和地区将爆炸性气体分为四个危险等级，如下表：
工况类别气体分类代表性气体最小引爆火花能量
矿井下Ⅰ甲烷0.280mJ
矿井外的工厂ⅡA
丙烷0.180mJ
ⅡB
乙烯0.060mJ
ⅡC
氢气0.019mJ
美国和加拿大首先将散布在空气中的爆炸性物体分成三个CLASS（类别）：
CLASSⅠ气体和蒸气；
CLASSⅡ尘埃；
CLASSⅢ纤维。
然后再将气体和尘埃分成Group（组）：
组名代表性气体或尘埃
A
乙炔
B
氢气
C
乙烯
D
丙烷
E
金属尘埃
F
煤炭尘埃
G
谷物尘埃
气体温度组别划分：
温度组别安全的物体表面温度常见爆炸性气体
T1
≤450℃氢气、丙烯腈等46种
T2
≤300℃乙炔、乙烯等47种
T3
≤200℃汽油、丁烯醛等36种
T4
≤135℃乙醛、四氟乙烯等6种
T5
≤100℃二硫化碳
T6
≤85℃硝酸乙酯和亚硝酸乙酯
仪表的防爆标志
Ex（ia）ⅡCT6的含义：
标志内容符号含义
防爆声明Ex
符合某种防爆标准，如我国的国家标准
防爆方式ia
采用ia级本质安全防爆方法，可安装在0区
气体类别ⅡC
被允许涉及ⅡC类爆炸性气体
温度组别T6
仪表表面温度不超过85℃
Ex（ia）ⅡC的含义
符合欧洲防爆标准
注：
该标志中无温度组别项,说明该仪表不与爆炸性气体直接接触
防爆术语：
有关防爆术语及标准
安全栅安全参数定义：
*8226;
安全栅最高允许电压：
Um
保证安全栅本安端的本安性能，允许非本安端可能输入的最高电压
安全栅最高开路电压：
Uoc
在最高允许电压范围内本安端开路时电压最大值
安全栅最大短路电流：
Isc
在最高允许电压范围内本安端短路时的电流最大值
安全栅允许分布电容：
Ca
保证本质安全性能情况下本安端最大允许外接电容
安全栅允许分布电感：
La
保证本质安全性能情况下本安端最大允许外接电感
防爆标志格式说明：
将工厂或矿区的爆炸危险介质，按其引燃能量，最小点燃温度以及现场爆炸性危险气体存在的时间周期进行科学分类分级，以确定现场防爆设备的防爆标志和防爆形式。
防爆标志格式：
Ex
（ia）
T4
防爆标记防爆等级气体组别温度组别
防爆等级说明：
在正常工作、一个故障和二个故障时均不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备。
正常工作时，安全系数为2.0；
一个故障时，安全系数为1.5；
二个故障时，安全系数为1.0。
有火花的触点须加隔爆外壳、气密外壳或加倍提高安全系数。
ib等级:
在正常工作和一个故障时不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备。
一个故障时，安全系数为1.5。
正常工作时，有火花的触点须加隔爆外壳或气密外壳保护，并且有故障自显示的措施，一个故障时安全系数为1.0。
电线电缆的屏蔽分类：
按屏蔽的单元来分：
总屏蔽、分屏蔽；
按屏蔽的材料来分：
裸铜网编织屏蔽、镀锡铜网编织屏蔽、铜带绕包或纵包屏蔽、铝塑复合带绕包或纵包屏蔽、铝管屏蔽、铅套屏蔽、钢带绕包或纵包铠装屏蔽、粗细钢丝铠装屏蔽；
按屏蔽的作用来分：
静电屏蔽、交变电磁屏蔽、磁屏蔽。
按屏蔽的用途来分：
平衡电场屏蔽、抗干扰屏蔽、安全屏蔽.
防爆电气设备类型的特点
一、防爆电气设备类型的特点
1、隔爆型结构
隔爆型结构的电气设备在爆炸危险区域应用的极为广泛。
它不仅能防止爆炸火燃的传出，而且壳体又可承爱一定的过压。
一般情况下其壳体，能承受1.5倍实际爆炸压力的冲击作用而不损坏，不产生永久变形。
用于煤矿井下的隔爆型电气设备更要坚固。
由于使用环境十分恶性劣，电气设备被磕碰现象极为严重，因此要求体强度有较大的安全系数。
一般采用钢板、铸钢材料制成。
使用滑动轴承的大型施转电机的隔爆结构，一般不能用于具有3级和4级的爆炸性物质的区域。
如果采取特殊结构，经法定的检验机关时认定也可使用。
2、增安型结构
增安型结构在防爆电气设备上使用得比较广泛。
如电动机、变压器、灯具和带有电感线圈的电气设备等。
一般要求绝缘绕组允许温升要比其它防爆电气设备的标准规定温升低10℃。
搞漏电距离和电气间隙应尽可能取比较大一些，其最小值不得低于有关规定。
壳体要有一定的防护措施，并能达到GB1498-79规定的IP54防护要求。
电动机允许堵住时间tE最低不少于5秒，起动电流与额定电流之比不得超过10倍。
在堵住时间内的温升不得有引燃爆炸性混合物的可能，也不得破坏绝缘。
绝缘绕组匝间和对地试验电压须比普通电气设备有所提高。
低压设备提高10%，高压设备提高30%，并要求所有导体的连接可靠，在过载震动等影响下，也不得发生接触不良现象。
增安型电气设备，虽然能在组别较高的爆炸危险环境中安全使用，但是一量内部元件出现故障时，就无法保证防爆的安全性，所以要认真考虑使用环境，维修管理等条件，然后要确定是否适合选用。
选用增安型电动机、变压器等，须配备相应的过载保护装置或过热装置。
此外，鼠笼型感应电动机，必须充分地加以保护，运行时不得超过容许堵住时间tD值。
3、通风、充气型结构
通风充气型结构的电气设备是靠配有供应保护气体和保护装置来确保防爆性能。
故必须根据使用场所的爆炸危险程度和设备是否经常打火，装配最合适的保护装置。
在一般情况下，电气设备内部不得有影响安全的通风死角。
在正常运行时出见口处的风压或充气气压均不得低于10毫米汞柱，否则，应立刻发出报警或切断电源。
设备内部的火花电弧不允许从任何间隙处或出风口处吹出来。
通风充气型结构在使用上与爆炸性物质的传爆级别无关，多用于内部元件易损坏的设备上或较大型的电气设备上，或以自燃点为T4、T5为对象的很难制成其它防爆结构形式的电气设备上。
4、防爆充油型结构
充油型防爆结构在便用上与传爆等级无关，适合于小型操作开关上。
防爆充油型结构设备表面和油的温度，在操作频度和电流强度可能达到严重过载时也不得超过表1-1的规定。
这一规定不单指该结构，凡是防爆结构都有这一要求。
在冷态犀油层深度（油面至产生火花或电弧部分之间的距离）应为最小试验保护深度的2倍，但不得小于10毫米。
充油型防爆电气设备充入的油液，应具有较高的化学稳定性。
为了观察油位的高度，设备上要安有油位指示器或有油位信号装置。
油浸式防爆结构的开关、控制器等设备，由于油的劣化或泄漏等原因，设备损坏很难维修，应特别注意。
另外，由于倾斜或油面摇动而使防爆性能受到损害时，设备不能再继续使用。
5、本质安全型结构
本质安全型防爆结构，仅适用于弱电流回路。
如测试仪表、控制装置等小型电气设备上。
无论在正常情况下，还是非正常情况下发生的电火花或危险温度，都不会使爆炸性物质引爆，因此这种结构是安全性较高的防爆结构。
其中电路或设备上的所有元件表面温度必须小于规定，以防止热效应引起的点燃。
本质安全型防爆结构的电气回路，必须与其它电路相隔离，以防混线电磁或静电感应，特别是结构外部的配线。
要采取周密的措施，才能确保电气设备和配线的防爆性能。
6、特殊型结构
所谓特殊防爆结构电气设备，是指除上述典型结构型式以外的防爆结构。
因此要充分考虑法定检验机关认可时附加的使用条件。
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二、防爆电气设备的类别、级别与温度组别
1、爆炸性气体环境危险区域的划分
连续出现或长期出现爆炸性气体混和物的环境。
在正常运行时可能出现爆炸性气体混和物的环境。
在正常运行时不可能出现爆炸性气体混和物的环境或即使出现也仅是
短时存在的爆炸性气体混和物的环境。
0区一般只存在于密闭的容器，贮罐等内部气体空间，在实际设计过程中1区
也很少存在，大多数情况属于2区。
2、防爆电气设备分为二类：
Ⅰ类煤矿井下用电气设备
Ⅱ类除矿井以外的场所使用的电气设备
3、Ⅱ类电气设备，按其适用于爆炸性气体混合物最大试验安全间隙或最小点燃电流比，分为ⅡA、ⅡB、ⅡC三类；
并按其最高表面温度分为T1～T6六组。
4、爆炸性气体混合物按引燃温度分组
三、名词述语
1、隔爆型电气设备
具有能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力，并阻止内部的爆炸向外壳周围爆炸性混合物传播的电气设备外壳的电气设备，其标志为“d”。
2、增安型电气设备
在正常运行条件下不会产生电弧、火花或可能点燃爆炸性混合物的高温，结构上采取措施提高安全裕度，以避免在正常和认可的过载条件下出现电弧、火花或高湿电气设备，其标志为“e”。
四、防爆原理
电气设备引燃可燃性气体混合物有两方面原因：
一个是电气设备产生的火花、电弧、另一个是电气设备表面（即与可燃性气体混合物相接触的表面）发热。
对于设备在正常运行时能产生电弧、火花的部件放在隔爆外壳内，或采取浇封型、充砂型、充油型或正压型等其他防爆型式就可达到防爆目的。
而对于增安型电气设备是对在正常运行时不会产生电弧、火花和危险高温的设备，如果在其结构上再采取一些保护措施，尽力使设备在正常运行或认可的过载条件下不会发生电弧、火花和过热现象，就可进一步提高设备的安全性和可靠性。
因此这种设备在正常运行时就没有引燃源，而可用于爆炸危险环境。
五、.防爆标志举例
1、如电气设备为ⅡB类隔爆型T3组，标志为ExdⅡBT3。
2、如电气设备为Ⅱ类增安型，温度组别为T2组，标志为ExeⅡT2。
3、如电气设备采用一种以上的复合型式，则先标出主体防爆型式，后标出其它防爆型式，如主体采用增安型内装ⅡC类隔爆部件，温度组别为T4，标志为ExedⅡCT4。
4、如电气设备为粉尘防爆防尘型T11组。
标志为：
DIPDPT11。
炸危险场所（环境）中，应不设置或尽可能少设置电气设备，以减少因电气设备或电气线路发生故障而成为引爆源引起的爆炸事故。
必须设置电气设备时，应选用适用于该危险区中的防爆电气设备。
本章主要介绍电气设备的防爆原理和电气设备上采取的防护措施。
电气设备的防爆原理
一、用外壳限制爆炸和隔离引燃源
1．用外壳限制爆炸
用外壳限制爆炸是传统的防爆方法。
它是把设备的导电部分放在外壳内，外部可燃性气体通过外壳上各个部件的配合面间隙进入壳内，一旦被内部电气装置上的导电部分发生的故障电火花点燃，这些配合面将使由外壳内向外排出的火焰和爆炸生成物冷却到安全温度，而不能点燃外壳外部周围的爆炸性混合物，亦即外壳阻止了爆炸向外传播的可能性。
一般称间隙隔爆，这种防爆型式国外一般称为隔爆外壳，我国称为隔爆型电气设备。
2．用外壳隔离引燃源
2．1采用熔化、挤压或胶粘的方法将外壳密封起来，阻止外部可燃性气体进入壳内，而与引燃源隔离，达到防爆的目的。
这种防爆型式的设备称为气密型电气设备。
2．2当电气设备只用于爆炸性混合物在某个时候出现的场所，则可利用设备内部出现爆炸性混合物所需的时间，作为保护因素。
为此，采用密封性能良好的外壳来限制可燃性气体或蒸气进入，即相当于限制设备“呼吸”，使外壳内部聚积的可燃性气体或蒸气浓度达到下限值的时间比外部环境中可燃性气体或蒸气可能存在的时间要长。
这样实际上就使进入壳内的气体和蒸气浓度达不到爆炸下限值，因而不会被点燃，达到防爆的目的。
这种防爆型式称为限制呼吸外壳。
2．3采用密封性能达到规定要求的外壳使可燃性粉尘不能或难于进入外壳内，而与引燃源隔离，达到防爆的目的。
这种防爆型式设备称为粉尘防爆型电气设备。
二、用介质隔离引燃源
其原理是把电气设备的导电部件放置在安全介质内，使引燃源与外面的爆炸性混合物隔离来达到防爆的目的。
1．用气体介质隔离引燃源
2．当采用的介质是气体（一般是新鲜空气或惰性气体）时，应使设备内部的气体相对于外面大气有一定的正压，从而阻止外部大气进入，这种防爆型式的设备称为正压型电气设备（以前称为通风充气型电气设备）
3．用液体介质隔离引燃源
当采用的介质是液体（一般是变压器油）作为隔离介质时，这种防爆型式的设备称为充油型电气设备。
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4．用固体介质隔离引燃源
4．1当采用的介质是颗粒状的固体（一般是石英砂）作为隔离介质时，这种防爆型式的设备称为充砂型电气设备。
4．2当采用的介质是固化物填料（一般是环氧树脂），把引燃源浇封在填料里面，而与外面爆炸性混合物隔离时，这种防爆型式的设备称为浇封型电气设备。
三、控制引燃源
这种控制方法适用于两种类型的电气设备：
正常运行时不产生火花、（考－试大）电弧的电气设备和弱电设备。
1．减少火花、电弧和高温
2．对于正常运行时不产生火花电弧和危险高温的电气设备，可以采取一些附加措施来提高设备的安全可靠性，如采用高质量绝缘材料、降低温升、增大电气间隙、爬电距离、提高导线连接质量等等，从而大大减少火花、电弧和危险高温现象出现的可能性，使之可以用于危险场所。
这种防爆型式的设备称为增安型电气设备（以前称为安全型电气设备）（建设工程教育网）
还有一种与增安型防爆措施类似的防爆型式，按其定义，它是一种正常运行时不产生火花和危险高温，也不能产生引爆故障的电气设备。
与增安型相比，只是没有规定再增加一些附加措施来提高设备的安全可靠性。
所以它的安全性比增安型要低，只能用于2区危险场所。
这种防爆型的设备称为无火花型电气设备。
3．限制火花能量
对于弱电设备，如仪器仪表、通讯、报警装置等这类设备，把它们处于爆炸危险场所中的那部分电路所释放的能量限制到一定的数值内，当电路发生故障，如断路、短路时产生的火花不能引燃爆炸性混合物，从而达到防爆目的。
这种电路和设备称为本质安全型电路和电气设备（以前称为安全火花型电路和电气设备）
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