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技术问答

防爆电气基本常识
发布时间:2018-12-27 14:46  浏览次数:

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

0 区:连续出现或长期出现爆炸性气体混和物的环境。

1 区:在正常运行时可能出现爆炸性气体混和物的环境。

2 区: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。

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