【正文】 型電氣設(shè)備、充油型電氣設(shè)備、充沙型電氣設(shè)備、“ n”型電氣設(shè)備等。 隔爆外殼由于要承受爆壓的沖擊力，因此其壁厚值相對其它防爆型式的外殼要大。為了防銹防腐，隔爆面的表面應(yīng)涂 2041油脂。 2） 聯(lián)鎖裝置及警告牌 正常運行時會產(chǎn)生火花和電弧的電氣設(shè)備，須設(shè)置聯(lián)鎖裝置。 帶螺紋的電纜引入裝置的隔爆螺紋至少有 6扣螺紋，并至少有 8mm長度。 增安型電氣設(shè)備是采取了以下結(jié)構(gòu)措施來提高電氣設(shè)備安全性的。前者與空氣的擊穿電壓有關(guān)，后者與絕緣材料表面閃絡(luò)電壓有關(guān)。如工作電壓為 AC220V 時，最小爬電距離為 （Ⅱ級材料）；如工作電壓為 AC380V 時，最小爬電距離為（Ⅱ級材料），如工作電壓為 DC60V時，最小爬電距離為 （Ⅱ級材料）。因為，增安型電氣設(shè)備的外殼只有防護功能，設(shè)備的表面溫度不能考慮外殼的表面，而應(yīng)考慮殼內(nèi)的電氣部件表面溫度。風扇與風扇罩、通風孔檔板、緊固件之間的最小間隙應(yīng)大于風扇直徑的 1/100，其不小于 ，不必超過 。透明罩應(yīng)有保護網(wǎng)：當外露 面積不超過 50mm2時，可以用 凸臺保 護；當外露面積超過 50mm2時，如無保護，應(yīng)承受 沖擊能量的試驗。加熱器的控溫系統(tǒng)和超限溫控制開關(guān)應(yīng)串接控制。 一個電路不管多么復雜，都是由電阻、電容、電感等元器件組成的 ，當我們能把它簡化成僅含有一個等效參數(shù)的簡單電路時，就可以分別考慮其正常工作和故障狀態(tài)下的電壓、電流對點燃情況的影響， 14 應(yīng)用最小點燃曲線來計算電路的本質(zhì)安全性能。例如戶外，一般不低于 IP54。 充電電池的接口，為防止電池對外短路放電，也應(yīng)加阻塞二極管保護，（ ib等級加二個， ia等級加三個） 澆封 澆封是防止爆炸性氣體侵入的安全措施，同時也加強了電氣絕緣，避免了電路火花。 變壓器本安供電繞組的出線端子與其他端子分兩側(cè)布置，電氣間隙和爬電距離應(yīng)滿足 表 4中規(guī)定的要求。 限流作用： 當輸出端短路時，限流電組將短路電流限制在安全范圍內(nèi)。 ： 是保證本安設(shè)備在正常工作和故障狀態(tài)下，電路中產(chǎn)生的電火花不能點燃相應(yīng)的爆炸性氣體混合物?？扉_式門或蓋須設(shè)有聯(lián)鎖裝置，保證門或蓋打開時，電源不能接通，電源接通時，門或蓋不能打開；采用螺栓緊固的門或蓋可不設(shè)聯(lián)鎖 試驗電路 23 裝置，但應(yīng)在外殼明顯處設(shè)置“嚴禁帶電開蓋！”的警告牌；內(nèi)裝電熱器及電容器的外殼，應(yīng)有斷電源后延時打開快開式門或蓋的措施。 正壓型電氣設(shè)備在啟動、運行時，會有氣壓不足的情況。 澆封復合物的自由表面厚度應(yīng)不小于 。 第三章 爆炸性氣體環(huán)境電氣工程的安裝和使用 防爆電氣工程的安裝設(shè)備和使用遵守 GB500581992的標準要求 。 三 電源的接地類型及保護措施 為了限制金屬機箱及電氣設(shè)備金屬外殼的接地故障電流的幅值及持續(xù)時間，防止等電位連接件的電位升高應(yīng)采用適宜的電源的接地類型及保護措施。 4）防爆電氣設(shè)備未使用的引入裝置及通孔應(yīng)用適合相關(guān)防爆型式的堵塞件進行堵 封（除本質(zhì)安全型設(shè)備外，應(yīng)采用僅用工具才能打開的堵塞件）。 鋼管之間、鋼管 與附件、鋼管與電氣設(shè)備引入裝置，應(yīng)采用螺紋連接。 本質(zhì)安全系統(tǒng)布線與其他防爆形式的布線有著原則不同。如果本質(zhì)安全電路電纜已有鎧裝、屏蔽層，就不需再作標記。 電纜布線應(yīng)進行隔離密封：在 1 區(qū)、 2區(qū)與非危險環(huán)境之間的電纜通道應(yīng)填充阻燃堵料或加設(shè)防火隔墻分隔，電纜溝內(nèi)應(yīng)充沙。 震動設(shè)備應(yīng)采用多股軟導線或電纜。三相電動機應(yīng)有斷相運行的保護措施。后者應(yīng)要求電氣設(shè)備與金屬管螺紋嚙合處的防銹油具有導電性。 4. 澆封型電氣設(shè)備評估 澆封型電氣設(shè)備的防爆性能決定于澆封復合物的性能及工藝，安全程度較高，可在爆炸性氣體環(huán)境的 1區(qū)、 2區(qū)場所安全使用。 每種復合物都有溫度使用范圍，電氣設(shè)備的額定運行溫度不能超過復合物的連續(xù)運行溫度。即正壓外殼及管道至少通以 行沖洗，使殼體內(nèi)無爆炸性氣體混合物后才能通電。 其制造檢驗標準為， 。 1） 安全柵的本安輸出端短路（考慮安全系數(shù)），不得點燃規(guī)定的爆炸性氣體混合物。 ：線路簡單，使用的元器件少，成本低，體積小，性能可靠，所以被廣泛使用。 結(jié)構(gòu) 1：本安繞組與其它繞組分開布置； 結(jié)構(gòu) 2：本安繞組與其它繞組內(nèi)外重疊布置； 要求向本安電路供電的繞組應(yīng)與其它所有繞組隔離。 本安導線應(yīng)至少能承受 500V絕緣介電強度試驗，非本安導線至少能承受 1500V絕緣介電強度試驗。 16 U＝ 20V L＝ 100mH R＝ 300Ω R＝ 1100Ω 如上圖所示，假定由一個Ⅱ C電路，是由一個 20V電池組與 可靠元件 300Ω限流電阻組成的電源，并向一個 1100Ω、 100mH的電感器饋電，評價該電路的本安性能。 7）空氣中的爬電距離：兩導電部件之間沿絕緣材料與空氣的接觸表面的最短距離。 g） 電阻加熱元件及電阻加熱器 電阻加熱元件有管式和繞式之分。 燈頭邊緣及燈泡焊接部分的溫度不應(yīng)超過 195℃。 b） 溫度保護方式 將熱敏元件埋入繞組內(nèi)部進行控制的溫度保護方式。不能采 用涂刷及噴灑方法作為浸漬處理。 耐泄痕性是指在固體有機絕緣材料表面施加可電離分解污染液或污染雜質(zhì)時對電場的作用力。 2） 內(nèi)部導線的連接 增安型電氣設(shè)備內(nèi)部導線的連接同樣應(yīng)連接可靠，并應(yīng)消除不適當?shù)臋C械應(yīng)力。用戶安裝時要注意機架的固定。 密封圈的壓緊件有壓緊螺母式及壓盤式兩種結(jié)構(gòu)，均用金屬材料制成。 為了緊固牢靠，不允許用塑料或輕合金制造螺栓和螺母，也不允許在塑料外殼上直接攻螺孔。 隔爆外殼的隔爆性是建立在隔爆接合面對內(nèi)部的爆炸火焰有冷卻作用為理論基礎(chǔ)的。 6 隔爆型電氣設(shè)備的外殼材料均用金屬材質(zhì)制成。 無通風：連續(xù)級釋放源、第一級釋放源可導致 0區(qū)，第二級釋放源可導致 1區(qū)。 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、歐洲標準 北美標準 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。但當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。 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。 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。 （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、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。常用的有鋼板、鑄鋼、 鑄鋁合金、鑄鐵等材料。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。 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。當圓形電纜直徑大于 20mm時，壓緊件應(yīng)有防拔脫機構(gòu)。 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 。因此只允許采用以下導線的連接方法： 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。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。由于熱敏元件直接反映溫度的變化，也稱直接控制方式。 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。前者為恒電阻加熱元件，如空間加熱器；后者為自限溫半導體元件，如加熱電纜。 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。 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。 同一外殼中的本安導線應(yīng)為淺藍色或加藍 色套管標記。 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。 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。 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。 正壓型電氣設(shè)備有正壓通風型及正壓補償型兩種類型 。當進入正壓型電氣設(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。熱固性復合物應(yīng)為熱變形溫度的 80%以下；熱塑性復合物應(yīng)為軟化溫度的 50%以下。但由于澆封容積的限止，只能使用在小于 中。 本質(zhì)安全型電氣設(shè)備不需要等電位系統(tǒng)連接。 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腐蝕等的影響。 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。 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。 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。 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。必須采用按照 GB3009182標準的低壓 液體輸送用鍍鋅鋼管布線。 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。連接件應(yīng)有防松措施。 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，新的國標正在制定中，僅限于 2區(qū)爆炸性氣體環(huán)境中使用。 2）澆封的厚度 被澆封的元件，允許有 ，這時的澆封復合物厚度應(yīng)大于 ，當元件空腔的容積小于，澆封復合物厚度的厚度可為 。 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。 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。 5本質(zhì)安全型設(shè)備的有關(guān)試驗 ： 1） 結(jié)構(gòu)檢查 2） 防爆電氣參數(shù)測定 3） 溫度試驗 4） 絕緣介電強度試驗 21 5） 輕金屬外殼材料含鎂量測定 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。 當非本安端發(fā)生故障，所加電壓高于齊納二極管的齊納電壓時， D D2處于導通狀態(tài)， 輸出電壓被限制在齊納電壓上，當輸入電壓過高，其電流急劇上升，雪崩過程把熔斷器瞬時熔斷，保護了齊納二極管，同時切斷了電源，防止高電壓串入爆炸性危險場所。 1) 輸入與輸出繞組之間： 2500V 2) 全部繞組與鐵心或屏蔽之間： 1000V 3) 向本安電路供電繞組與其它繞組之間： 1500V 在試驗期間，繞組之間的絕緣或任一繞組與鐵心或屏蔽之間的絕緣應(yīng)不發(fā)生擊穿。 電源端加防止反接的二極管保護措施。 + L — 3 結(jié)構(gòu)要求 外殼 一般Ⅰ類外殼不低于 IP54,Ⅱ類不低于 IP20，但也應(yīng)與環(huán)境條件相適應(yīng)，對于惡劣環(huán)境，應(yīng)適當提高防 17 護等級。 2本質(zhì)安全型電路的參數(shù)設(shè)計 設(shè)計依據(jù) : 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第 1部分：通用要求 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第 4部分：本質(zhì)安全型“ i” 特別是 中的附錄 A— 最小點燃曲線，這些曲線是在專門的火花試驗裝置上進行大量的火花試驗