【正文】 (2）電纜布線的要求 a）電纜的絕緣應(yīng)能承受芯線對地、芯線對屏蔽、屏蔽對地至少為 AC500V的介 電強(qiáng)度試驗(yàn)。 28 按安裝形式的不同，隔離密封盒有橫向、縱向、泄水型三種，有隔爆型及增安型二種形式，盒內(nèi)充填粉劑密封填料，其填充寬度應(yīng)大于鋼管內(nèi)徑，最小應(yīng)大于 16mm。當(dāng)不可避免時，在 1 區(qū)危險(xiǎn)環(huán) 境應(yīng)在防爆盒內(nèi)連接和分支；在 2區(qū)危險(xiǎn)環(huán)境應(yīng)采用下列方法連接后再用熱塑管或灌封接頭進(jìn)行密封： * 壓緊連接； * 防松螺釘連接； * 溶焊連接； *釬焊連接； * 用機(jī)械方法連接后，用錫焊連接。 為處理緊急事故，在危險(xiǎn)場所外合適的地點(diǎn)或位置應(yīng)有一種或多種措施對危險(xiǎn)場所電氣設(shè)備斷電。 防爆級別：Ⅱ C＞Ⅱ B＞Ⅱ A 溫度組別： T6＞ T5＞ T4＞ T3＞ T2＞ T1 本質(zhì)安全型及隔爆型防爆電氣設(shè)備有Ⅱ A、Ⅱ B、Ⅱ C 分級外，其它類型無級別規(guī)定。 1）有開關(guān)、熔斷器的元件，應(yīng)在外殼外進(jìn)行澆封，大于 。 五 澆封型電氣設(shè)備 澆封型電氣設(shè)備是指整臺設(shè)備或其中部分澆封在澆封劑中，在正常運(yùn)行和認(rèn)可的過載或認(rèn)可的故 24 障下不能點(diǎn)燃周圍的爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。因此，管道內(nèi)應(yīng)設(shè)置干燥過濾器，且空氣源的采集位置應(yīng)在安全區(qū)，并應(yīng)注意風(fēng)向、風(fēng)速的影響。 主電極以 80轉(zhuǎn) /分的速度旋轉(zhuǎn)，而隔盤則以轉(zhuǎn)速比 50： 12 向相反方向旋轉(zhuǎn)，以便鎢絲能劃過隔盤上的兩個槽。 1）快速熔斷器 F:（特殊保護(hù)性元件） 應(yīng)具有快速熔斷特性，在同一電流作用下，熔斷器的熔時間必須小于齊 納管的擊穿時間（短路時間）1/10。 電池需要串聯(lián)限流電阻時，對于關(guān)聯(lián)設(shè)備，不要求整體部件；對于在危險(xiǎn)場所使用時，電池與限流電阻應(yīng)封裝為一體，構(gòu)成成套替換單元； 充電電池的外部接口 ，為防止充電觸點(diǎn)短路或電池對外放電，應(yīng)加阻塞二極管保護(hù)，（ ib等級加二個，ia等級加三個） ： 在爆炸性氣體環(huán)境中不許充電；不得拆卸電池。 2）澆封電路的電氣間隙和爬電距離應(yīng)滿足 4的規(guī)定值。 另外，接線端子之間的電氣間隙在按 1測量時，連接外部導(dǎo)體的裸露導(dǎo)電部件之間的電氣間隙應(yīng)不小于 6mm。 當(dāng)該電源 (電池組 )直接用于危險(xiǎn)場所時 ,電池與限流電阻必須整體封裝為一體 ,防止電池直接短路。 三 本安型電氣設(shè)備 1名詞術(shù)語（最常用的） 1)本質(zhì)安全電路 : 在規(guī)定的條件下 (包括正常工作和規(guī)定的故障條件下 )，產(chǎn)生的任何電火花或任何熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃規(guī)定的爆炸性氣體環(huán)境的電路。 e） 蓄電池 凡是鉛酸型、鐵鎳型、鎳鎘型蓄電池均可制成增安型蓄電池。在起動時轉(zhuǎn)子的極限溫度不應(yīng)超過 300℃。 2）電氣保護(hù)裝置 增安型電氣設(shè)備在運(yùn)行時，還會產(chǎn)生過載、短路現(xiàn)象。固體絕緣材料應(yīng)能保證工作在高于設(shè)備連續(xù)運(yùn)行 溫度至少 ℃，但不低于 ℃時，仍有良好的機(jī)械性能。 電氣間隙應(yīng)按 2中例 111 的指導(dǎo)方法來計(jì)算，并應(yīng)符合表 1的要求。 1） 外部電纜的連接 9 外部電纜進(jìn)入電氣設(shè)備后，一般都在接線端子處接線。金屬管布線及雙重絕緣的電氣設(shè)備可不設(shè)接地連接件。 隔爆外殼上固定透明件的方法有膠粘式、襯墊式兩種。其膠粘材料應(yīng)采用熱穩(wěn)定性能好的不燃材料。 綜上所述，外殼不宜 制成以小孔連通的多空腔形式，殼內(nèi)電器元件的安裝也應(yīng)避免將整腔分割成幾個小空腔。一方面隔爆外殼應(yīng)能承受內(nèi)部的爆炸壓力而不破損；另一方面隔爆外殼的接合面應(yīng)能阻止爆炸火焰向殼外傳播點(diǎn)燃周圍的爆炸性氣體混合物。按連續(xù)級或第一級釋放源來劃分。 0區(qū)：爆炸性氣體環(huán)境連續(xù)出現(xiàn)或長時間存在的場所。 三 爆炸性氣體（蒸氣）混合物的幾個主要參數(shù) 1. 閃點(diǎn) 閃點(diǎn)是指在標(biāo)準(zhǔn)條件下，使液體變成蒸氣的數(shù)量能夠形成可燃性氣體 /空氣混合物的最低液體溫度。如果燃燒速度急劇加快，溫度猛烈上升，導(dǎo)致燃燒生成物和周圍空氣激烈膨脹，形成巨大的爆破力和沖擊波并發(fā)出強(qiáng)光和聲響，這就是爆炸。 四 爆炸性氣體（蒸氣）混合物的分類、分組 2 1. 爆炸性氣體（蒸氣 ）混合物 分類 : 中國 : Ⅰ類（煤礦井下甲烷氣）、Ⅱ類（工廠內(nèi)的爆炸性氣體混合物）、Ⅲ類 (爆炸性粉塵和纖維 ) 北美 : ClassⅠ (爆炸性氣體 )； ClassⅡ (爆炸性粉塵 )； ClassⅢ (纖維 ) 為適合隔爆型及本質(zhì)安全型電氣設(shè)備設(shè)計(jì)選型要求又將氣體分成Ⅱ A、Ⅱ B、Ⅱ C類三種。如：設(shè)備正常運(yùn)行時，會釋放易燃物質(zhì)的泵、壓縮機(jī)和閥門的密封件處；正常操作時會向大氣釋放物質(zhì)的取樣點(diǎn) 3）第二級釋 放源 在正常運(yùn)行時，預(yù)計(jì)不可能釋放，如果釋放也僅是偶爾和短時釋放的釋放源。其制造檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合 。 隔爆型電氣設(shè)備在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，要盡量避免壓力重疊現(xiàn)象。對維修中不經(jīng)常打開的透明件襯墊應(yīng)采用金屬或金屬包覆的可壓縮不燃材料制成，其厚度不小于 。警告牌內(nèi)容：嚴(yán)禁帶電開蓋！ 3）透明件 透明件主要用于照明燈具的透明罩、儀表窗口、指示燈罩等部位。接線盒 應(yīng)有足夠的尺寸便于設(shè)備的連線，電氣連接件的電氣間隙及爬電距離應(yīng)符合增安型的要求。 外殼防護(hù)等級的代碼為 IP，后加防外物侵入及防水侵入數(shù)字代號，如 IP54表示防外物侵入 5級，防水侵入 4級，意義為殼體內(nèi)有少量粉塵侵入，但不影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，并任何方向的濺水對電氣設(shè)備的正常運(yùn)行無影響。這類零件雖然正常時不帶電，但如果不接地又發(fā)生電氣零件絕緣損壞就有可能帶電，對其碰觸就會引起火花。氣體絕緣材料在高壓開關(guān)中應(yīng)用較廣，液體絕緣材料以礦物油為主用作低壓變壓器的絕緣油；固體絕緣材料大量用作電氣設(shè)備的絕緣構(gòu)件。在確定極限溫度時，應(yīng)考慮兩個因素：爆炸性氣體混合物被點(diǎn)燃的危險(xiǎn)溫度；結(jié)構(gòu)材料的極限溫度。其數(shù)值應(yīng)符合 。 d）測量儀表及儀表用電流互感器 測量儀表及儀表用電流互感器的線圈、連接件等應(yīng)符合增安型結(jié)構(gòu)的要求。 增安型結(jié)構(gòu)只能適用在正常運(yùn)行時無電火花及危險(xiǎn)高溫的電氣設(shè)備上，應(yīng)用是有局限性的。 設(shè)計(jì)示例 簡單的電阻電路 一個 20V的直流電源 ,選多大的限流電阻 ,才能適用于氫氣危險(xiǎn)場所 ? (1) 首先確認(rèn)電路類型為電阻電路 , 防爆級別為Ⅱ C,考 慮電源波動 10%的因素，電源 U＝ 20V ＝ 22V 查 附錄 圖 A1（Ⅱ C）， 22V對應(yīng)的最小點(diǎn)燃電流為 337mA。 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。 防止人為更換元件，保證電路工作的可靠性。 電池 在危險(xiǎn)場所使用的電池應(yīng)符合以下要求： 、閥控式等密封結(jié)構(gòu)。 3)最大輸出電流 (Io)：來自電氣設(shè)備連接裝置的本安電路的最大電流。 （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)生閉合火花和開路火花。通常采用清潔空氣或惰性氣體。 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)熱元件的溫度會很高，應(yīng)采取氣密或膠封防爆措施加以保護(hù)。 如果用絕緣保護(hù)外 殼罐封：外殼厚度不小于 時，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 。一般由檢驗(yàn)單位確認(rèn)使用的危險(xiǎn)區(qū)域。 接地電阻率高的場所不允許使用該系統(tǒng)。 7）危險(xiǎn)和非危險(xiǎn)環(huán)境之間墻壁上穿過電纜或金屬管的開孔應(yīng)用沙漿充分密封。 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。 (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 。 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。 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。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)。 在 1區(qū)環(huán)境中的中性線也應(yīng)進(jìn)行隔離。 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。 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，為 ；額定電壓為 500V時，為 ；額定電 25 壓為 660V時，為 。 熱固性的、熱塑性的、冷固性的環(huán)氧樹脂和彈性物質(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。 正壓型電氣設(shè)備在開啟前，首先要進(jìn)行換氣程序。 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。 齊納二極管功率額定值至少是 二極管最高齊納電壓。 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。 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。 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)是分開的，而且不能互換。電路由一個 30V電池 組與可靠元件 10KΩ 電阻、 10uf電容器連接組成的。 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。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。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，無論何種爆炸氣體都會引燃。 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。 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。 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)得過小，當(dāng)絕緣材料表面存有灰塵、導(dǎo)電介質(zhì)時，在電場的作用下，會產(chǎn)生漏電、局部熱分解、絕緣材料表面碳化現(xiàn)象。無論連接件的結(jié)構(gòu)如何，均應(yīng)有可靠固定和防松措施，制造廠在說明書中應(yīng)規(guī)定連接導(dǎo)線的規(guī)格及數(shù)量。 隔爆型電氣 設(shè)備的外殼能保證內(nèi)部引燃爆炸后不會點(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。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。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。 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縫的整體，而是由許多個零部件組成。在低于最大爆壓濃度 時，爆炸壓力與混合物的濃度成正比；當(dāng)外殼的容積增大時，其熱損失相對減小，爆炸壓力相對增高；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壓力及溫度提高，爆炸壓力將增大。 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)、無通風(fēng)區(qū) 分。 另外，按英國專 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。 液體周圍環(huán)境溫度是影響液體蒸發(fā)的主要依據(jù)。燃燒現(xiàn)象的出現(xiàn)同時具備以下三個條件：即要有可燃物質(zhì)、助燃物質(zhì)和點(diǎn)燃源 ，三者缺一不可。相對密度是指可燃性氣體（蒸氣）與空氣密度的比值（空氣為 1）。 1）連續(xù)級釋放源 連續(xù)釋放或預(yù)計(jì)長期釋放的釋放源。 第二章 防爆電氣設(shè)備的基本原理 爆炸性氣體環(huán)境中安裝的電氣設(shè)備主要有隔爆型電氣設(shè)備、增安型電氣設(shè)備、本質(zhì)安全型電氣設(shè)備、正壓型電氣設(shè)備、澆封