【正文】 并且僅是短時(shí)間存在的場(chǎng)所。相對(duì)密度是指可燃性氣體（蒸氣）與空氣密度的比值（空氣為 1）。如環(huán)氧丙烷的閃點(diǎn)為 ℃，不僅在冬天戶外場(chǎng)所蒸發(fā)蒸氣，而且在常溫時(shí)會(huì)快速蒸發(fā)蒸氣。燃燒現(xiàn)象的出現(xiàn)同時(shí)具備以下三個(gè)條件：即要有可燃物質(zhì)、助燃物質(zhì)和點(diǎn)燃源 ，三者缺一不可。 燃燒是一種化學(xué)反應(yīng)。 液體周圍環(huán)境溫度是影響液體蒸發(fā)的主要依據(jù)。 相對(duì)密度是研究爆炸性混合物擴(kuò)散范圍的重要依據(jù)。 另外，按英國(guó)專 家 ： 4 0區(qū)：每年至少出現(xiàn) 1000h； 1區(qū)：每年在 10— 1000h； 2區(qū)：每年在 10h以下。如：處理容器的內(nèi)部，與大氣相通的儲(chǔ)罐，在儲(chǔ)油（液）槽中油 (液 )上方的蒸氣空間和低于水平面的空間等。 通風(fēng)有自然通風(fēng)、一般機(jī)械通風(fēng)、局部機(jī)械通風(fēng)、無(wú)通風(fēng)區(qū) 分?，F(xiàn)對(duì)幾種主要的防爆電氣設(shè)備進(jìn)行介紹。在低于最大爆壓濃度 時(shí)，爆炸壓力與混合物的濃度成正比；當(dāng)外殼的容積增大時(shí)，其熱損失相對(duì)減小，爆炸壓力相對(duì)增高；就外殼的形狀而言，非球型容器比球型容器的爆炸壓力要低；點(diǎn)火位置偏離中心，其爆炸壓力會(huì)下降；接合面間隙增大，爆炸壓力將下降；爆炸性氣體混合物的初始?jí)毫皽囟忍岣?，爆炸壓力將增大。以鑄鋁殼體為例，容積不大于 ，殼壁厚度應(yīng)在 之間，法蘭厚度應(yīng)在 之間；壓鑄鋁外殼的壁厚由于致密度相對(duì)較高，其壁厚可設(shè)計(jì)得小一點(diǎn)。 2. 隔爆外殼的隔爆性 由于制造、安裝、維護(hù)等原因，隔爆外殼不可能是天衣無(wú)縫的整體，而是由許多個(gè)零部件組成。 隔爆接合面的結(jié)構(gòu)形式有平面式、止口式、螺紋式。緊固件應(yīng)有防銹、防松措施，以 7 保證平面式隔爆接合面的間隙。聯(lián)鎖裝置的機(jī)構(gòu)應(yīng)保證電源接通時(shí)殼蓋不能打開(kāi)；殼蓋打開(kāi)后，電源不能接通。按其結(jié)構(gòu)分有橡膠密封圈式、填料密封式、帶螺紋的電纜引入方式之分。 5）襯墊 隔爆外殼上的襯墊有兩種形式：防爆用的襯墊，應(yīng)采用金屬或金屬包覆的可壓縮不燃材料；防護(hù) 8 用的襯墊，應(yīng)采用橡膠或塑料的可壓縮不燃材料，且不能計(jì)算在隔爆接合面內(nèi)。 隔爆型電氣 設(shè)備的外殼能保證內(nèi)部引燃爆炸后不會(huì)點(diǎn)燃周圍的爆炸性氣體混合物，其安全程度較高，可用于 1區(qū)、 2區(qū)爆炸性氣體危險(xiǎn)環(huán)境。 增安型電氣設(shè)備是依靠外殼的防護(hù)措施來(lái)保護(hù)內(nèi)部的電氣部件的。無(wú)論連接件的結(jié)構(gòu)如何，均應(yīng)有可靠固定和防松措施，制造廠在說(shuō)明書(shū)中應(yīng)規(guī)定連接導(dǎo)線的規(guī)格及數(shù)量。 1） 電氣間隙 計(jì)算電氣間隙應(yīng)按零件的作用及所處的位置來(lái)考慮，并有以下兩種形式： a）帶電零件之間及帶電零件與接地零件之間； b） 帶電零件與易碰零件之間。 2） 爬電距離 10 電氣設(shè)備電氣部件的絕緣材料如 選擇不恰當(dāng)，或?qū)щ娏慵g的距離設(shè)計(jì)得過(guò)小，當(dāng)絕緣材料表面存有灰塵、導(dǎo)電介質(zhì)時(shí)，在電場(chǎng)的作用下，會(huì)產(chǎn)生漏電、局部熱分解、絕緣材料表面碳化現(xiàn)象。 電氣設(shè)備內(nèi)的電路板，如工作電壓低于 60V時(shí)，與外部導(dǎo)線連接的接點(diǎn)其最小值應(yīng)為 。 B、 F 絕緣材料用得較多，如三聚腈胺石棉耐弧塑料， DMC 塑料，其極限溫度在130155℃之間。這樣，很難提高設(shè)備的 11 溫度組別，因此，須從限止極限溫度及進(jìn)行電氣保護(hù)兩個(gè)方面著手解決。 保護(hù)裝置一般有兩種形式： a） 電流保護(hù)方式 由熔斷器、斷路器、熱保護(hù)元件組成控制電路。 最小徑向單邊間隙：增安型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子與定子之間不應(yīng)在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生掃膛摩擦，引起高溫及摩擦火花。高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈當(dāng)燈泡破裂后，其引燃極仍在點(diǎn)燃，極溫可達(dá)一千多度，無(wú)論何種爆炸氣體都會(huì)引燃。 如果燈泡裝在彈簧燈座中并與透明罩接觸，其接觸時(shí)彈簧行程至少為 。單體蓄電池的極柱應(yīng)采用溶焊及釬焊等方式連接，連接的導(dǎo)線應(yīng)有足夠的載流量。 13 電阻加熱器應(yīng)設(shè)置漏電保護(hù)器。 4)最小點(diǎn)燃電流：用火花試驗(yàn)裝置，在電阻電路或電感電路中引起爆炸性試驗(yàn)混合物點(diǎn)燃的最小電流。 查最小點(diǎn)燃曲線的方法 1) 確定電路類型（ R、 C、 L） ,并考慮最不利的因素 (電源的波動(dòng)、元件的容差 )，確定電氣參數(shù)（ U、 I、R、 C、 L）值； 2) 將相應(yīng)的安全系數(shù)加在電壓或電流上： ia等級(jí) :正常工作和一個(gè)故障，安全系數(shù) K＝ ；二個(gè)故障，安全系數(shù) K＝ ； ib等級(jí) :正常工作和一個(gè)故障，安全系數(shù) K＝ ； 3）對(duì)應(yīng)不同的電路類型，根據(jù)防爆級(jí)別 不同，查相應(yīng)的最小的點(diǎn)燃曲線，使考慮安全系數(shù)后的電壓 (Uk)或電流值（ Ik）小于最小點(diǎn)燃電壓 (Umin)或最小點(diǎn)燃電流 (Imin)值。電路由一個(gè) 30V電池 組與可靠元件 10KΩ 電阻、 10uf電容器連接組成的。 依據(jù)標(biāo)準(zhǔn) :GB42081993 外殼防護(hù)等級(jí)（ IP代碼） 外殼材質(zhì) a 塑料外殼： 熱穩(wěn)定性：塑料外殼允許的工作溫度高于設(shè)備外殼最高表面溫 度。 插接件 1）用于連接外部本安與非本安電路的插頭和插座應(yīng)是分開(kāi)的，而且不能互換。 ： 當(dāng)電路中某一元件或參數(shù)過(guò)大，達(dá)不到本安性能時(shí)，可接入保護(hù)性元件，并用環(huán)氧樹(shù)脂或硅膠等澆粘劑 18 澆注為一體，組成本安組件。 絕緣介電強(qiáng)度試驗(yàn) 本安 電路和電氣設(shè)備機(jī)架或可能接地部件之間的絕緣應(yīng)能承受 500V交流有效值試驗(yàn)電壓。 例如耦合變壓器之類的其它電壓器，絕緣介電強(qiáng)度試驗(yàn)電壓不低于 1500V,其它相關(guān)要求參照電源變壓器執(zhí)行。 安全柵是一種限能裝置，是一種安全保護(hù)性組件，接在本安與非本安電路之間，防止非本安電路產(chǎn)生的危險(xiǎn)能量串入本安電路，確保本安電路的安全。 1)最高電壓 (Um)：施加到非本安連接裝置上，而不會(huì)使本安性能 失效的最高電壓。 齊納二極管功率額定值至少是 二極管最高齊納電壓。 ： 被測(cè)電路接入火花試驗(yàn)裝置電極上，電極在充滿爆炸性試驗(yàn)混合物的容器內(nèi)，將電路參數(shù)調(diào)整到規(guī)定的安全系數(shù)，并且試驗(yàn)確定在電極系統(tǒng)的規(guī)定轉(zhuǎn)數(shù)內(nèi)，是否點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物。 四 正壓型電氣設(shè)備 正壓型電氣設(shè)備是指具有正壓外殼的電氣設(shè)備。 正壓外殼的排氣口應(yīng)通到安全環(huán)境，如果采取有效的措施阻止熾熱顆粒吹出時(shí)，排氣口也可通至危險(xiǎn)等級(jí)較低的地方。 正壓型電氣設(shè)備在開(kāi)啟前，首先要進(jìn)行換氣程序。所以，正壓型電氣設(shè)備應(yīng)設(shè)置補(bǔ)氣及控制系統(tǒng)，保證低于工作壓力時(shí)，進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)氣；壓力再降低時(shí)，進(jìn)行報(bào)警；壓力降低至最小值時(shí)，應(yīng)自動(dòng)切斷電源系統(tǒng)。 熱固性的、熱塑性的、冷固性的環(huán)氧樹(shù)脂和彈性物質(zhì)與它們的添加劑、填充劑混合 固化后被認(rèn)為是澆封劑復(fù)合物。如果復(fù)合物的自由表面面積不超過(guò) ，上述厚度可為 。 4）同一回路或兩獨(dú)立回路不同部分之間，或回路和接地金屬之間的裸露導(dǎo)體，在澆封前已相互固定，須符合以下的最小澆封間距：額定電壓為 380V 時(shí)，為 ；額定電壓為 500V時(shí)，為 ；額定電 25 壓為 660V時(shí)，為 。 一 電氣設(shè)備的選型 1. 按危險(xiǎn)環(huán)境的區(qū)域選用防爆電氣設(shè)備類型 0區(qū) ： ia、 S； 1區(qū) ： ia、 ib、 d、 e（部分）、 m、 p、 O、 q； 2區(qū) ： ia、 ib、 d、 e、 m、 p、 O、 q、 n. 以上符號(hào)代表： ia、 ib本質(zhì)安全型； d隔爆型； e增安型； m澆封型； p正壓型； O充油型； q充沙型； n無(wú)火花型； S特殊型。 二 防爆電氣設(shè)備非帶電金屬部件的等電位連接 防爆電氣設(shè)備的金屬外 殼及電氣配線管路金屬附件應(yīng)與金屬機(jī)箱等構(gòu)件組成等電位連接體。 如采用 TN系統(tǒng)，應(yīng)為 TNS系統(tǒng)（中性線 N和保護(hù)線 PE分開(kāi)布線）。 在 1區(qū)環(huán)境中的中性線也應(yīng)進(jìn)行隔離。 5）電纜的通道，包括穿過(guò)金屬管或電纜溝，應(yīng)采取措施防止可燃?xì)怏w、蒸氣或液體從一種危險(xiǎn)環(huán)境傳播到另一種危險(xiǎn)環(huán)境，在電纜溝內(nèi)充沙或通風(fēng)防止氣體積聚。工作零線的額定電壓應(yīng)與相線的額定電壓相等，并應(yīng)在同一保護(hù)管內(nèi)敷設(shè)。其有 效的嚙合扣數(shù)： DG25mm以下時(shí)，≥ 5扣； DG32mm以上時(shí)，≥ 6扣。 2）電纜布線 電纜的護(hù)套應(yīng)具有阻燃、防化學(xué)腐蝕的性能。其目的是把電能限制在設(shè)計(jì)規(guī)定的數(shù)值內(nèi)，不會(huì)引起危險(xiǎn)環(huán)境的點(diǎn)燃，保護(hù)本質(zhì)安全電 路的整體性能。 b） 確定布線電纜的參數(shù)： CO、 LO 、 LO/RO，并應(yīng)符合以下規(guī)定： CO≥ CC+Ci LO≥ LC+Li CO安全柵最大外部電容 LO安全柵最大外部電感 Ci本安設(shè)備的最大內(nèi)部電容 Li本安設(shè)備的最大內(nèi)部電感 CC安全柵與本安設(shè)備連接電纜的分布電容 LC安全柵與本安設(shè)備連接電纜的分布電感 29 d）接地 設(shè)有接地端子的本安型電氣設(shè)備，應(yīng)可靠接地，以保證設(shè)備運(yùn)行安全和人身安 全。 f） 電纜的標(biāo)志 本質(zhì)安全電路電纜應(yīng)在護(hù)套或表層處設(shè)有淡藍(lán)色標(biāo)記。 (1）本質(zhì)安全電氣設(shè)備的一般要求 a）本質(zhì)安全電氣設(shè)備和關(guān)聯(lián)設(shè)備應(yīng)符合 。 明設(shè)塑料護(hù)套電纜 ，其敷設(shè)方式采用電纜槽板、托盤或橋架時(shí)，可采用非鎧裝電纜。 1區(qū)內(nèi)應(yīng)用鎖緊螺母并壓緊，螺紋連接部分涂鉛油及磷化膏。 3）導(dǎo)線或電纜的最小銅芯截面積（本安系統(tǒng)除外） 1區(qū)：銅芯 ； 2 區(qū)： 銅芯 ，鋁芯：電力 4 mm2，控制 mm2。 7）危險(xiǎn)和非危險(xiǎn)環(huán)境之間墻壁上穿過(guò)電纜或金屬管的開(kāi)孔應(yīng)用沙漿充分密封。 防爆電動(dòng)機(jī)應(yīng)采取附加的過(guò)載保護(hù)，其整定值應(yīng)在 2h 內(nèi)動(dòng)作，在 倍額定電流下 2h內(nèi)不動(dòng)作；或通過(guò)嵌入定子繞組的溫度傳感器來(lái)直接控制設(shè)定的溫度值。 接地電阻率高的場(chǎng)所不允許使用該系統(tǒng)。 具有雙重絕緣的電氣設(shè)備及金屬管布線的電氣設(shè)備不必進(jìn)行等電位連接。一般由檢驗(yàn)單位確認(rèn)使用的危險(xiǎn)區(qū)域。 6）線圈、變壓器、電動(dòng)機(jī)的繞組如符合增安型電氣設(shè)備的有關(guān)要求，并有保護(hù)裝置防止溫度超值時(shí)，澆封復(fù)合物不會(huì)超成 損壞。 如果用絕緣保護(hù)外 殼罐封：外殼厚度不小于 時(shí)，澆封復(fù)合物的厚度不作要求；外殼厚度小于 ，澆封復(fù)合物的厚度應(yīng)大于 。應(yīng)進(jìn)行介電強(qiáng)度試驗(yàn)、吸水性試驗(yàn)、熱試驗(yàn)、熱循環(huán)試驗(yàn)并合格。 要研究保護(hù)氣體切斷后殼體內(nèi)部件的表面溫度，特別如發(fā)熱元件的溫度會(huì)很高，應(yīng)采取氣密或膠封防爆措施加以保護(hù)。 換氣過(guò)程以最小換氣量來(lái)實(shí)現(xiàn)。通常采用清潔空氣或惰性氣體。所謂正壓外殼是指保持內(nèi)部保護(hù)氣體的壓力高于周圍爆炸性氣體環(huán)境的壓力，阻止外部混合物進(jìn)入的外殼。 （體積比） 1）爆炸性試驗(yàn)氣體混合物成分： Ⅰ類設(shè)備 %% 甲烷 空氣 Ⅱ A類設(shè)備 %% 丙烷 空氣 Ⅱ B類設(shè)備 %% 乙烯 空氣 Ⅱ C類設(shè)備 19%23% 氫氣 空氣 2）相當(dāng)于 、爆炸性試驗(yàn)氣體混合物成分（體積 %） 氣體級(jí)別 氧 氫 空氣混合物 氧 氫混合物 氫氣 空氣 氧氣 氫氣 氧氣 Ⅰ Ⅱ A Ⅱ B Ⅱ C 52 48 38 30 48 52 62 53 17 85 81 75 60 15 19 25 40 試驗(yàn)裝置由至少 250立方厘米的爆炸容器內(nèi)布置一組電極組成，電極用于在規(guī)定的爆炸性試驗(yàn)混合物內(nèi)產(chǎn)生閉合火花和開(kāi)路火花。 5%）功率大，性能穩(wěn)定的電阻。 3)最大輸出電流 (Io)：來(lái)自電氣設(shè)備連接裝置的本安電路的最大電流。目前采用最多的是隔爆外殼，即隔爆本安復(fù)合型。 電池 在危險(xiǎn)場(chǎng)所使用的電池應(yīng)符合以下要求： 、閥控式等密封結(jié)構(gòu)。 電源變壓器 向本安電路供電的變壓器的輸入電路應(yīng)有熔斷器或斷路器保護(hù)。 防止人為更換元件，保證電路工作的可靠性。 （由制造廠完成的內(nèi)部布線的電氣連接） 本安與非本安導(dǎo)線盡量分開(kāi)布置。 設(shè)備的外部連接 接線端子 同一接線盒內(nèi)，本安與非本安接線端子的間距不小于 50mm，否則應(yīng)加絕緣板或接地金屬板進(jìn)行隔離。 C(uf) (C+0Ω ) (C+ ) R U＝ 30V C＝ 10uf 26 48 Umin(V) R＝ 10KΩ R＝ 圖 A2 I類電容電路 電容電路的本安措施：盡可能降低電源電壓或電容值，當(dāng)仍達(dá)不到要求時(shí)，可將電容串接可靠電阻并澆封為一體。 設(shè)計(jì)示例 簡(jiǎn)單的電阻電路 一個(gè) 20V的直流電源 ,選多大的限流電阻 ,才能適用于氫氣危險(xiǎn)場(chǎng)所 ? (1) 首先確認(rèn)電路類型為電阻電路 , 防爆級(jí)別為Ⅱ C,考 慮電源波動(dòng) 10%的因素，電源 U＝ 20V ＝ 22V 查 附錄 圖 A1（Ⅱ C）， 22V對(duì)應(yīng)的最小