【正文】 6） 塑料外殼絕緣電阻測定 7） 跌落試驗（便攜式） 8） 電池和電池組試驗 9） 機械試驗 10） 火花試驗 11）其它試驗 火花試驗 在這一節(jié)中，將簡單介紹一下火花 試驗，這是本安電路和本安電氣設(shè)備最主要的試驗項目之一。 火花試驗轉(zhuǎn)數(shù)，對于直流 400轉(zhuǎn)，對于交流 1000轉(zhuǎn)，以不點燃試驗氣體為合格。 1. 正壓外殼及連接管道 正壓外殼的箱、蓋、門、窗一般應(yīng)有鋼板焊接而成，其密封接合的防護等級須不低于 IP40，外殼及管道的耐壓強度應(yīng)能承受殼內(nèi) ，最低為 200Pa氣壓。 正壓外殼及管道內(nèi)的所有空間的最小氣體壓力值應(yīng)不低于 ，特別要 保證泄漏部位的最小氣體壓力值。 對于在換氣過程中實現(xiàn)控制目的 的電氣系統(tǒng)，如安裝在危險環(huán)境，應(yīng)采用適合的防爆機構(gòu)型式，保證正壓型電氣設(shè)備的安全性。防爆標(biāo)志為“ m”。 2）澆封的厚度 被澆封的元件，允許有 ，這時的澆封復(fù)合物厚度應(yīng)大于 ，當(dāng)元件空腔的容積小于，澆封復(fù)合物厚度的厚度可為 。 2）與外電源連接的澆封型電氣設(shè)備或澆封型部件，至少應(yīng)能承受 4000A 的預(yù)期短路電流，并須有與其承受短路電流能力相應(yīng)的保護裝置。 充油型、充砂型、氣密型電氣設(shè)備的防爆原理是將電氣部件與外部爆炸性氣體環(huán)境隔離的三種防爆型式，安全程度較高，但產(chǎn)品應(yīng)用不多，可在 1區(qū)、 2區(qū)爆炸性氣體環(huán)境中使用；無火花型電氣設(shè)備目前國際上稱“ n”型電氣設(shè)備，新的國標(biāo)正在制定中，僅限于 2區(qū)爆炸性氣體環(huán)境中使用。 26 3. 防爆電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)型式要能承受環(huán)境中化學(xué)腐蝕、日照、雨淋、振動、濕熱等的影響。連接件應(yīng)有防松措施。 為防止附加危險，必須連續(xù)運行的電氣設(shè)備不應(yīng)包栝在緊急斷電電路中，而應(yīng)安裝在單獨的電路上。 27 3）防爆電氣設(shè)備的電纜和金屬管連接應(yīng)符合有關(guān)防爆型式的要求。 10）絞線終端接頭應(yīng)用芯線套或定型端子壓接，但不能采用單獨錫焊連接方法。必須采用按照 GB3009182標(biāo)準(zhǔn)的低壓 液體輸送用鍍鋅鋼管布線。 當(dāng)鋼管中含有三根以上絕緣導(dǎo)線時，其絕緣導(dǎo)線總截面積不得超過鋼管截面積的 40%。 3)本質(zhì)安全系統(tǒng)布線 本質(zhì)安全系統(tǒng)由現(xiàn)場的本安設(shè)備、關(guān)聯(lián)設(shè)備和連接電纜三部分組成。 a） 危險環(huán)境應(yīng)采用銅芯截面不低于 。 g） 本質(zhì)安全電路的終端 在同一外殼內(nèi)接線端子與非本安接線端子間距應(yīng)不小于 50mm。 c）關(guān)聯(lián)設(shè)備的本安端安全參數(shù)，應(yīng)滿足關(guān)聯(lián)設(shè)備的最高輸出電壓 U0應(yīng)不大于本安設(shè)備的最大輸入電壓Ui；關(guān)聯(lián)設(shè)備的最大輸出電流 Io應(yīng)不大于本安設(shè)備的最大輸入電流 Ii。 電纜布線敷設(shè)在混凝土地坪下或設(shè)備混凝土基礎(chǔ)中，應(yīng)采用鋼管保護。 a）當(dāng)電氣設(shè)備的引入裝置無隔離密封件時導(dǎo)線引向引入裝置前的管件處； b）直徑 50mm 以上的鋼管距接線箱 45cm處，及直徑 50mm以上鋼管每隔 15m處； c）相鄰的爆炸危險環(huán)境 1區(qū)、 2區(qū)之間； 1區(qū) 2區(qū)與相鄰的非危險環(huán)境之 間。 移動設(shè)備 1區(qū)采用重型橡套電纜； 2區(qū)采用重型或中型橡套電纜。 9）危險環(huán)境中布線電纜不能有中間接頭。 五 電氣系統(tǒng)的布線 1）電纜及其附件的選型及設(shè)置應(yīng)考慮機械損傷及化學(xué)腐蝕等的影響。 四 電氣保護 本條要求不適用本質(zhì)安全電路。 本質(zhì)安全型電氣設(shè)備不需要等電位系統(tǒng)連接。 2. 防爆電氣設(shè)備的類別及溫度組別應(yīng)高于危險環(huán)境中爆炸性氣體的分類、分組。但由于澆封容積的限止，只能使用在小于 中。連接電纜及導(dǎo)線在復(fù)合物內(nèi)應(yīng)有防拔脫結(jié)構(gòu)。熱固性復(fù)合物應(yīng)為熱變形溫度的 80%以下；熱塑性復(fù)合物應(yīng)為軟化溫度的 50%以下。但對于重要及復(fù)雜的電氣裝置的防爆處理，相對成本不高，且電氣裝置不會爆炸損壞，能保證重要工藝的連續(xù)化生產(chǎn)。當(dāng)進入正壓型電氣設(shè)備外殼及管道的最小流量確定后，為達到最小換氣量的時間稱最小換氣時間。 正壓外殼內(nèi)的保護氣體應(yīng)是干燥、不含油、粉塵、纖維、化學(xué)劑、可燃物的氣體。 正壓型電氣設(shè)備有正壓通風(fēng)型及正壓補償型兩種類型 。 2）隔盤（另一個電極）：直徑 30mm，上面有兩個寬度與深度均 2mm的槽，槽距中心 。 2） 供給 0區(qū)使用的安全柵，應(yīng)選用三重化 限壓的齊納式安全柵。 5)最大外部電感 (Lo): 可以連接到電氣設(shè)備連接裝置上，而不會使本安性能失效的本安電路的最大電感。 F R1 R2 ＋ 非本安端 本安端 Vi D D2 － F:快速熔斷器 R2:限流電阻 D D2:齊納二極管，交流電路可選用雙向穩(wěn)壓管。 ，使電池的最高電壓和最大短路電流應(yīng)滿足本安要求。 特別對于結(jié)構(gòu) 2的變壓器，本安繞組與其它繞組應(yīng)設(shè)加強絕緣或用銅質(zhì)接地屏蔽隔離。 1）澆封材料應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性，即澆封材料允許的工作溫度應(yīng)高于元器件的最高表面溫度。 同一外殼中的本安導(dǎo)線應(yīng)為淺藍色或加藍 色套管標(biāo)記。 各本安電路接線端子的裸露導(dǎo)體部件之間的電氣間隙應(yīng)等于或大于 4給出值。 該示例中， 300Ω和 1100Ω取為最小值， 100mH取為最大值，電池組的最高電壓假定為 22V。 5%，限流電阻最小阻值至少為 。 本質(zhì)安全型設(shè)備的特點 1）安全程度高， ia等級可用于 0區(qū)，其他防爆型式均不能用于 0區(qū)； 2）體積小，重量輕，造價低； 3）結(jié)構(gòu)簡單，易操作、維護。 增安型電氣設(shè)備的外殼不能起到防爆作用，安全程度決定于安裝的可靠及維護的好壞，可在 1區(qū)（部分產(chǎn)品）、 2區(qū)爆炸性氣體環(huán)境使用。前者為恒電阻加熱元件，如空間加熱器；后者為自限溫半導(dǎo)體元件，如加熱電纜。并應(yīng)經(jīng)得起短路電流的試驗不損壞。 燈管（泡）與透明罩之間應(yīng)有一定距離，以便降低燈具的溫升及熱破損。導(dǎo)條與鐵芯槽應(yīng)壓緊在一起，以防止電動機旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生火花。由于熱敏元件直接反映溫度的變化，也稱直接控制方式。 對于導(dǎo)線及所有安裝的金屬部件，還應(yīng)符合以下規(guī)定：不允許降低材料的機械強度；不允許因熱膨脹而超過材料的許用應(yīng)力；不允許損壞鄰近 的絕緣材料。如果使用有機溶劑作為浸漬劑時，浸漬及干燥過程必須進行二次。 所謂耐熱性是指固體絕緣材料在某一溫度下能長期運行而不會損壞的工作溫度值。它是以確定相比漏電起痕指數(shù)來劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ a三個等級的。如變送器的工作電壓為 DC12V36V，則連接接線端子應(yīng)按 DC36V計算。因此只允許采用以下導(dǎo)線的連接方法： a）能防止松動的螺栓及螺釘連接； b）擠壓連接； c）導(dǎo)線用機械方法連接后，再用錫焊連接； d）硬焊連接； e）溶焊連接。 增安型電氣設(shè)備的外殼防護等級應(yīng)符合以下規(guī)定： 內(nèi)裝裸露帶電零件的外殼（如接線連接件），至少應(yīng)有 IP54的外殼防護等級；內(nèi)裝絕緣帶電零件的外殼（如電磁閥線圈），至少應(yīng)有 IP44的外殼防護等級。 二 增安型電氣設(shè)備 增安型電氣設(shè)備是指對正常條件下不會產(chǎn)生電弧或電火花的電氣設(shè)備，進一步采取措施，提高其安全程度，防止電氣設(shè)備產(chǎn)生電弧、電火花及危險高溫的電氣設(shè)備 。 7）接地連接件 為安裝方便，隔爆外殼上的接地連接件有內(nèi)、外之分，連接件的尺寸應(yīng)壓緊 ，并有防松、防腐措施。當(dāng)圓形電纜直徑大于 20mm時，壓緊件應(yīng)有防拔脫機構(gòu)。以上均應(yīng)能承受規(guī)定的沖擊試驗及耐壓試驗。 不透螺孔的深度應(yīng)保證螺栓和螺孔緊固后，須留有大于 2倍防松墊圈厚度的螺紋余量。還有一種膠粘接合面結(jié)構(gòu)。隔爆接合面的結(jié)構(gòu)應(yīng)能保證熄滅間隙中的火焰，損失至少 20%的熱量。事實上，在同一空腔中，當(dāng)電氣部件安裝不合理時也會產(chǎn)生壓力重疊現(xiàn)象。常用的有鋼板、鑄鋼、 鑄鋁合金、鑄鐵等材料。 電氣設(shè)備外殼的內(nèi)部由于呼吸作用會進入周圍的爆炸性氣體混合物，當(dāng)設(shè)備產(chǎn)生電火花及危險高溫時，將引燃殼內(nèi)的爆炸性氣體混合物，形成巨大的爆破力及沖擊波。 （蒸氣）環(huán)境的范圍 影響區(qū)域范圍的因素有：可燃性氣體釋放量、釋放速度、釋放濃度、通風(fēng)、障礙物、易燃液體的沸點、爆炸下限、閃點、相對密度、液體濃度等。 4）多級釋放源 由上述兩種或多種級別組成的釋放源。 每一臺加工設(shè)備：如罐、泵、管道、容器等都應(yīng)視作潛在的可燃性物質(zhì)的釋放源。 1）我國對爆炸性危 險場所劃分的依據(jù)： 《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第 14部分 危險場所分類》 GB500581992 《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》 根據(jù)爆炸性氣體（蒸氣）環(huán)境出現(xiàn)的頻率和持續(xù)時間把危險場所分為以下區(qū)域。 爆炸極限是指可燃性氣體（蒸氣）與空氣形成的混合物，能引起爆炸的最低 濃度（爆炸下限）或最 高濃度（爆炸上限），介與爆炸下限和上限中間的濃度范圍稱爆炸范圍。凝聚相爆炸指炸藥類的爆炸，分散相爆炸指爆炸性氣體環(huán)境中形成的爆炸。 1 第一章 爆炸性氣體環(huán)境的基本知識 一 引言 隨著石油、化工、煤礦等工業(yè)的發(fā)展，防止爆炸性事故的發(fā)生，越來越引起人們的重視，但是在生產(chǎn)過程中又難免會產(chǎn)生爆炸性物質(zhì)的泄漏，形成爆炸性氣體危險場所。 爆炸分凝聚相爆炸和分散相爆炸兩類。但當(dāng)可燃性液體呈霧狀顆粒狀態(tài)及操作溫度高于液體閃點時同樣有爆炸危險性。 分 類 Ⅱ A Ⅱ B Ⅱ C 最大試驗安全間隙 MESG（ mm） MESG≥ ＞ MESG＞ ≥ MESG 最小點燃電流比 MICR MICR＞ ≥ MICR≥ ＞ MICR 2. 爆炸性氣 體（蒸氣）混合物 分級的比較 爆炸性氣體（蒸氣）混合物 分級我國和 IEC一樣，與北美不同，見下表： 典型 典型氣體 中國、 IEC、歐洲標(biāo)準(zhǔn) 北美標(biāo)準(zhǔn) (NEC) 點燃特性 甲烷 Ⅰ Group D 難 易 丙烷 Ⅱ A 乙烯 Ⅱ B Group C 氫氣 Ⅱ C Group B 乙炔 Group A 3. 爆炸性氣體（蒸氣）分組我國和 IEC一樣，北美與 IEC基本相同，只是更細而已，對應(yīng)關(guān)系見下表： 中國、 IEC 歐洲標(biāo)準(zhǔn) 北美標(biāo)準(zhǔn)(NEC) 最高表面溫度（ ℃） 點燃特性 T1 T1 450 難 易 T2 T2 300 T2A 280 T2B 260 T2C 230 T2D 215 T3 T3 200 T3A 180 T3B 165 T3C 160 T4 T4 135 T4A 120 T5 T5 100 T6 T6 85 3 Ex d Ⅱ B T4 溫度組別 類別 防爆型式（隔爆型） 防爆總標(biāo)志 Ex e Ⅱ T3 溫度組別 類別 防爆型式（增安型） 防爆總標(biāo)志 Ex ia Ⅱ A T6 溫度組別 類別 防爆型式（本安型） 防爆總標(biāo)志 五 爆炸性氣體（蒸氣）環(huán)境的劃分 1. 爆炸性氣體（蒸氣）環(huán)境的分區(qū) 世界各國對危險場所區(qū)域劃分不同，但大致分為兩大派系：我國和大多數(shù)歐洲國家采用國際電工委員會（ IEC）的劃分方法，而以美國和加拿大為主要代表的其他國家則采用北美劃分方法。 從定義可以看出兩個區(qū)域（ Zone和 Division）劃分的方法存在很大的差異，它們之間的近似對應(yīng)關(guān)系見下表： 中國、 IEC、歐洲標(biāo)準(zhǔn) 北美標(biāo)準(zhǔn) 危險程度 0區(qū) (Zone0) Division 1 (1 區(qū) ) 高 低 1區(qū) (Zone1) 2區(qū) (Zone2) Division 2 (2 區(qū) ) 2. 釋放源 釋放源是指可能把可燃氣體、薄霧或液體釋放到大氣中以至形成爆炸性混合物的某個部位或某個點。如：法蘭、管接頭、