石化防爆电气技术基本知识课件.ppt

防爆电气技术基本知识,1. 爆炸性气体环境的基本知识；2. 防爆电气设备的基本原理；3. 防爆电气设备的选型；4. 国内外防爆电气产品认证介绍。,第一部分 爆炸性气体环境的基本知识,一. 爆炸的基本观念 要了解爆炸就要熟悉燃烧现象。燃烧现象的出现同时具备以下三个条件：即要有可燃物质、助燃物质和点燃源，三者缺一不可。 燃烧是一种化学反应。它是可燃物质在点燃源能量的作用下，在空气或氧气中，进行化学反应，引起温度的升高，释放出热辐射及光辐射的现象。如果燃烧速度急剧加快，温度猛烈上升，导致燃烧生成物和周围空气激烈膨胀，形成巨大的爆破力和冲击波并发出强光和声响，这就是爆炸。,二. 爆炸性气体（蒸气）混合物的几个主要参数,1. 可燃性物质 指物质本身是可燃性的，或能够产生可燃性气体、蒸气或薄雾。2. 爆炸性气体环境 在大气条件下，气体或蒸气可燃物质与空气的混合物被点燃后燃烧将传至全部未燃混合物的环境。3. 危险场所 爆炸性气体环境出现或预期可能出现的数量达到足以要求对电气设备的结构、安装和使用采用专门措施的区域。,4. 闪点 闪点是指在标准条件下，使液体变成蒸气的数量能够形成可燃性气体/空气混合物的最低液体温度。 液体的闪点越低，引燃的危险程度越大。如环氧丙烷的闪点为-37.2，不仅在冬天户外场所蒸发蒸气，而且在常温时会快速蒸发蒸气。 液体周围环境温度是影响液体蒸发的主要依据。我国规定了最高环境温度为45作为分界线，闪点高于45的称可燃性液体；闪点低于45的称易燃性液体。,5. 爆炸极限与范围 爆炸极限是指可燃性气体（蒸气）与空气形成的混合物能引起爆炸的最低浓度（爆炸下限）或最高浓度（爆炸上限），介于爆炸下限和上限中间的浓度范围称爆炸范围。 爆炸范围越大，则形成爆炸性混合物的机会越多；爆炸下限越低，则形成爆炸的条件越容易。,6. 相对密度 密度是指单位体积的物质质量。相对密度是指可燃性气体（蒸气）与空气密度的比值（空气为1）。 相对密度是研究爆炸性混合物扩散范围的重要依据。比空气轻的可燃性气体（蒸气）会扩散至周围空间的上部区域，比空气重的可燃性气体（蒸气）停留在周围的空间下部区域。,7. 爆炸性危险区域 根据爆炸性气体环境出现的频率和持续时间，把危险场所划分为不同的区域。,三.爆炸危险场所和防爆等级的划分,目前，国际上爆炸危险场所区域和防爆等级的划分主要是依据国际电工委员会IEC标准、欧洲电工标准化委员会CENELEC（EN）标准和美国NEC标准。其中IEC与CENELEC基本相同。目前欧洲等大多数国家标准基本上与IEC79-10的划分原则一致。IEC79-10与NEC500有较大地差异，与NEC505却有相似之处。 我国目前实施的GB3836.14-2000爆炸性气体环境用电气设备 第14部分：爆炸危险场所分类完全等同于IEC79-10标准。,爆炸危险场所的分类：,IEC标准/欧洲CENELEC(简称CE）规定：类：煤矿用防爆电气设备；类：除煤矿用以外的电气设备（石油和化工用电气设备）。粉尘类：IEC单独制订粉尘标准，用“ DIP”表示；CE用G表示气体类，D表示粉尘类防爆电气设备。NEC500和NEC505标准规定：CLASS ： 表示除煤矿用以外的气体防爆电气设备；MINING：表示煤矿用防爆电气设备；CLASS ：表示粉尘类防爆电气设备。,NEC500与IEC79-10（GB3836.14）区域划分区别（气体）：, 有关释放源的概念,释放源是指可能把可燃气体、薄雾或液体释放到大气中以至形成爆炸性混合物的某个部位或某个点。（1）连续级释放源连续释放或预计长期释放的释放源。如：处理容器的内部，与大气相通的储罐，在储油（液）槽中油(液)上方的蒸气空间和低于水平面的空间等。（2）第一级释放源 正常运行时，预计可能周期性或偶尔释放的释放源。如：设备正常运行时，会释放易燃物质的泵、压缩机和阀门的密封件处；正常操作时会向大气释放物质的取样点（3）第二级释放源 在正常运行时，预计不可能释放，如果释放也仅是偶尔和短时释放的释放源。如：法兰、管接头、连接件；在正常运行时不可能出现释放的泵、压缩机和阀门的密封件处、安全阀、排气孔。（4）多级释放源 由上述两种或多种级别组成的释放源。按连续级或第一级释放源来划分。, 通风 通风，即空气流动，使新鲜的空气置换释放源周围的大气以促进可燃性气体逸散。通风速率适当，也能避免爆炸性气体环境的持久性，影响区域类型。 通风主要形式：A）自然通风；B）人工通风，整体或局部通风。A. 自然通风 这是一种由于风和/或温度梯度作用造成的空气流动的通风类型。在露天场所，自然通风通常足以确保消散场所中出现任何爆炸性环境。自然通风在某些户内场所也可能有效，例如：在墙壁上和/或房顶有开口建筑物。 B. 人工通风 通过人工的方法，使空气流动。例如：采用通风机或排气装置。人工通风主要用于户内或封闭的空间场所。 场所中的人工通风可以是整体通风，也可以是局部通风。 采用人工通风可达到：缩小区域范围；缩短爆炸性环境持续时间；防止爆炸性环境的产生。 对危险场所的通风，一般情况下，通风用空气应从非危险场所抽取。, 通风等级,根据GB3836.14-2000附录B，B3条的规定，分为以下三个通风等级：1.高级通风（VH）：能够在释放源处瞬间降低其浓度，使其低于爆炸下限的浓度，区域范围很小，甚至可以忽略不计。2.中级通风（VM）：能够控制浓度，虽然释放源正在释放中，使得区域界限外部的浓度稳定地低于爆炸下限，并且在释放源停止释放后，爆炸性环境持续存在时间不会过长。3.低级通风（VL）：在释放源释放过程中，不能控制其浓度，并且/或在释放源停止释放后，也不能阻止爆炸性环境持续存在。,通风等级的确认主要与以下参数有关：1）可燃性物质的爆炸下限（LEL）；2）释放源的释放级别；3）释放速率（dG/dt)max;4）换气次数；5）环境温度等。,通风的有效性： 通风的有效性影响着爆炸性环境的存在和形成，因此，当确定区域 类型时，需要考虑通风的有效性。1）良好：通风连续地存在；2）一般：在正常运行时，预计通风存在。允许发生短时、不经常的不连续通风；3）差：不能满足“良好”或“一般”标准的通风，但预计不会出现长时间的不连续通风。注：对于差的通风都不能满足的通风条件，不得考虑成有通风条件的场所。,危险场所划分举例,NEC500与IEC79-0（GB3836.1)的分级区别,IEC定义: 由于每一种气体/蒸气的物理、化学性质不同，其点燃、爆炸的特性也各不相同。根据气体/蒸气的最大试验安全间隙和最小点燃能量的大小，将其划分不同的级别：即A、B、C，其中A级的约占全部气体/蒸气的80%左右，B级的约占1520%左右，C级的仅确认有6种。 爆炸性气体/蒸气混合物分级,主要是便于该环境的隔爆型电气设备和本质安全型电气设备的制造及应用。其他防爆结构类型不存在级别划分。,NEC500与IEC79-0（GB3836.1)的分级区别:,IEC与NEC对气体点燃温度组别划分的区别： 所谓点燃温度是指:在规定的测试条件下,点燃爆炸性介质所需的最低温度。,四. IEC与NEC防爆标志的区别,NEC防爆电气设备标识与IEC规定的表示方法有较大的差异，一般不标注防爆类型，仅仅标注适用的类别、区、级别和温度组别。 而IEC和我国标准却标示其防爆标示、电气设备的防爆结构、类别和级别、温度组别。 上述两种防爆标识各有优缺点，但是，按照我国标准和规范要求，NEC标识不适合我国国情。,例如：,NEC500表示： Class,Division1,Group C,T3A 温度组别 C级 1区 I类（气体）危险场所 此标志的特点：对于用户来讲，不需了解该电气设备的防爆结构类型，只需确认其使用的环境和爆炸危险介质的等级和点燃温度组别即可。,NEC505表示：,CLASS，ZONE1，AEx d B T6 温度组别 煤矿以外用B 级 隔爆型 防爆 1区 气体类,IEC和我国标准表示：,Ex 防爆结构类别级别组别 例如： Ex d B T4 温度组别：T1T6 类工厂用（除煤矿用以外）B级 隔爆型 防爆电气设备,又例如：ExeT2 表示：增安型工厂用温度组别T2（允许设备发热温度低于300）。ExediaiaCT6表示：增安性、隔爆型、本质安全型（含安全栅）工厂用C级温度组别T6（允许设备发热温度低于85），一般情况下，具有此防爆标志的电气设备为防爆电气系统。,CENELEC标准表示：,防爆标志分为两部分： 1 G EEx d B T6 温度组别 工厂用B级 隔爆型 防爆 气体类 1区 除煤矿以外用,Ex,六.我国标准转化为国际标准情况,我国在2000年8月1日陆续开始实施新版的标准：GB3836.1-2000爆炸性气体环境用电气设备 第1部分： 通用要求GB3836.2-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第2部分： 隔爆性 “d”GB3836.3-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第3部分： 增安型 “e”GB3836.4-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第4部分： 本质安全型 “i”GB3836.14-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第14部分： 危险场所分类GB3836.15-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第15部分： 危险场所电气安装,第二部分 防爆电气设备的基本原理,本文主要介绍：隔爆型“d”、增安型“e”、浇封型“m”、本质安全型“i”和正压型（p)电气设备。,隔爆型电气设备,隔爆型电气设备是指具有隔爆外壳的电气设备，防爆标志为“d”。其制造检验标准应符合GB3836.2-2000标准的要求。隔爆外壳是指能承受内部的爆炸压力，并能阻止爆炸火焰向周围环境传播的防爆外壳。 电气设备外壳的内部由于呼吸作用会进入周围的爆炸性气体混合物，当设备产生电火花及危险高温时，将引燃壳内的爆炸性气体混合物，形成巨大的爆破力及冲击波。一方面隔爆外壳应能承受内部的爆炸压力而不破损；另一方面隔爆外壳的接合面应能阻止爆炸火焰向壳外传播点燃周围的爆炸性气体混合物。因此隔爆外壳应有耐爆性及隔爆性两种特性。,隔爆型结构示意：,1.隔爆外壳的耐爆性 隔爆外壳中产生的爆炸压力受爆炸性气体混合物的浓度、外壳的容积及形状、点火源的位置、接合面间隙、爆炸性气体混合物的初始压力及温度等的影响。隔爆型电气设备的外壳材料均用金属材质制成。常用的有钢板、铸钢、铸铝合金、铸铁等材料。 当采用铸铝时，应用抗拉强度不低于12Mpa，含镁量不低于6%的铝合金。当外壳容积不大于0.01升时，可采用陶瓷材料制造；当外壳容积不大于0.5升时，可采用塑料材料制造，但塑料外壳的结构强度受成型工艺及易自然老化的影响，一般用于外壳容积小于0.1升的隔爆部件。,2.隔爆外壳的隔爆性 由于制造、安装、维护等原因，隔爆外壳不可能是天衣无缝的整体，而是由许多个零部件组成。零件间的连接缝隙会成为壳内的爆炸产物所通过的路径，引燃周围的爆炸性气体混合物。这些零部件的配合部分称隔爆接合面，其接合缝隙称隔爆接合面间隙。,隔爆接合面的结构形式有平面式、圆筒式、止口式、螺纹式。,它们分别应用于壳体与壳盖的接合处；壳体与操纵杆的接合处；电机轴伸与端盖的接合处；电缆或导线的引入装置与壳体的接合处；仪表及显示器窗与壳体的接合处等。对维修中不经常打开的透明件衬垫应采用金属或金属包覆的可压缩不燃材料制成，其厚度不小于2.0mm。接合面的宽度：外壳容积小于100cm3时，不小于6.0mm；外壳容积大于100cm3时，不小于9.5mm。还有一种胶粘接合面结构。其胶粘材料应采用热稳定性能好的不燃材料。胶粘接合面的宽度：当外壳容积小于10cm3时，不小于3.0mm；当外壳容积小于100cm3时，不小于6.0mm；当外壳容积大于100cm3时，不小于10.0mm。,平面式结构：,圆筒式结构：,止口式结构：,螺纹式结构：,曲路式结构：,叠片式结构：, 隔爆外壳上的几个主要零部件,1. 紧固件；2. 联锁装置及警告牌;3. 透明件；4. 引入装置;5. 衬垫;6. 接线盒;7. 接地连接件,1. 紧固件,紧固件应有足够的机械强度，当壳体爆炸时，不会引起螺栓断裂。紧固件应有防锈、防松措施，以保证平面式隔爆接合面的间隙。用螺栓紧固时，若用弹簧垫圈防松，只需将弹簧垫圈压平即可，不宜拧得太紧。为了避免外力对紧固螺栓的剪切，盖和壳体接合处的外型尺寸必须一致。 为了紧固牢靠，不允许用塑料或轻合金制造螺栓和螺母，也不允许在塑料外壳上直接攻螺孔。 不透螺孔的深度应保证螺栓和螺孔紧固后，须留有大于2倍防松垫圈厚度的螺纹余量。不透螺孔的周围及底部厚度须不小于螺栓直径的三分之一，但至少有3.0mm的裕度。 工艺用透孔或结构上必须穿透外壳的螺孔，应采用圆筒式或螺纹式隔爆型结构将其堵住，外露的端头须永久性固定。,2. 连锁装置和警告牌,正常运行时会产生火花和电弧的电气设备，须设置联锁装置。联锁装置的机构应保证电源接通时壳盖不能打开；壳盖打开后，电源不能接通。 用螺栓紧固的外壳允许用警告牌代替联锁装置。警告牌内容：严禁带电开盖！3. 透明件 透明件主要用于照明灯具的透明罩、仪表窗口、指示灯罩等部位。照明灯具、电器仪表的观察窗的透明件一般采用钢化玻璃制成，要有一定的厚度。应能承受规定的冲击试验、耐压试验和热剧变试验。 隔爆外壳上固定透明件的方法有胶粘式、衬垫式两种。,4. 引入装置,引入装置是电缆或导线进出电气设备的隔爆部件。按其结构分有橡胶密封圈式、填料密封式、带螺纹的电缆引入方式之分。 橡胶密封圈式引入装置是用压紧螺母挤压橡胶密封圈以抱紧电缆或导线，使得引入口壁与密封圈、密封圈与电缆/电线之间的配合达到隔爆面的作用。 密封圈的压紧件有压紧螺母式及压盘式两种结构，均用金属材料制成。当圆形电缆直径大于20mm时，压紧件应有防拔脱机构。 填料密封式引入装置是在引入装置内充填热固性混合填料，其最小轴向长度应为20mm。填料密封盒内贯通的电缆芯线数应符合说明书要求，并保证沿密封长度20mm各点上至少有20%的横截面积有填料填充。,例如：,5. 衬垫,隔爆外壳上的衬垫有两种形式：防爆用的衬垫，应采用金属或金属包覆的可压缩不燃材料；防护用的衬垫，应采用橡胶或塑料的可压缩不燃材料，且不能计算在隔爆接合面内。6. 接线盒 有电火花及危险高温的电气设备应设置接线盒，构成间接引入方式。接线盒应有足够的尺寸便于设备的连线，电气连接件的电气间隙及爬电距离应符合增安型的要求。,7. 接地连接件,为安装方便，隔爆外壳上的接地连接件有内、外之分，连接件的尺寸应压紧4.0mm2铜芯线，并有防松、防腐措施。金属管布线及双重绝缘的电气设备可不设接地连接件。隔爆型电气设备的特点：,增安型电气 设备,增安型电气设备是指对正常条件下不会产生电弧或电火花的电气设备，进一步采取措施，提高其安全程度，防止电气设备产生电弧、电火花及危险高温的电气设备。其防爆标志为“e”。 增安型电气设备的制造及检验应执行GB3836.1-2000，GB3836.3-2000标准。 增安型电气设备是采取了以下结构措施来提高电气设备安全性的。,1. 有效的外壳防护 增安型电气设备是依靠外壳的防护措施来保护内部的电气部件的。外壳防护措施不好，粉尘及水分会侵入壳体内的电气绝缘构件上，造成电气设备的过载或短路，产生电火花或电弧，引燃周围的爆炸性气体混合物。 外壳防护等级的代码为IP，后加防外物侵入及防水侵入数字代号，如IP54表示防外物侵入5级，防水侵入4级，意义为壳体内有少量粉尘侵入，但不影响电气设备的正常运行，并任何方向的溅水对电气设备的正常运行无影响。关于外壳防护等级的划分及试验见GB4208-1993标准。 增安型电气设备的外壳防护等级应符合以下规定：内装裸露带电零件的外壳（如接线连接件），至少应有IP54的外壳防护等级；内装绝缘带电零件的外壳（如电磁阀线圈），至少应有IP44的外壳防护等级。,2. 电路的可靠连接1）外部电缆的连接 外部电缆进入电气设备后，一般都在接线端子处接线。如果连接件尺寸过小，连接件上的电流密度过高将造成接点过热，如果连接松动接触不良将产生电火花，都有可能引燃周围的爆炸性气体混合物。为此，电气连接件应有足够尺寸，保证与电气设备额定电流相适应的导线可靠连接。无论连接件的结构如何，均应有可靠固定和防松措施，制造厂在说明书中应规定连接导线的规格及数量。 连接件在规定的扭转力距下不应转动及损坏；连接件应有一定的接触压力，并应在温度变化时也不会削弱其接触压力；连接件不应在固定位置上自动滑出；连接件不应通过绝缘材料传递接触压力；用作多股导线的连接件须有弹性零件，保证4.0mm2及以下的芯线都有可靠连接。,2) 内部导线的连接 增安型电气设备内部导线的连接同样应连接可靠，并应消除不适当的机械应力。因此只允许采用以下导线的连接方法：a）能防止松动的螺栓及螺钉连接；b）挤压连接；c）导线用机械方法连接后，再用锡焊连接；d）硬焊连接；e）溶焊连接。,3. 增大电气间隙及爬电距离 电气间隙是指两个导电部分之间的最短空间距离；爬电距离是指两个导电部分之间沿绝缘材料表面的最短距离。,4. 选用优质的绝缘材料 通常，从绝缘材料产品的形态可分为三大类：气体、液体、固体绝缘材料。气体绝缘材料在高压开关中应用较广，液体绝缘材料以矿物油为主用作低压变压器的绝缘油；固体绝缘材料大量用作电气设备的绝缘构件。防爆电气设备的绝缘材料有以下要求：1）固体绝缘材料应有不燃、难燃性能；2）固体绝缘材料吸潮性要小；3）固体绝缘材料应有耐电弧性能；4）固体绝缘材料应有耐热性能。,5. 限制设备的表面温度 限制设备的表面温度是增安型电气设备主要的防爆措施。因为，增安型电气设备的外壳只有防护功能，设备的表面温度不能考虑外壳的表面，而应考虑壳内的电气部件表面温度。这样，很难提高设备的温度组别，因此，须从限止极限温度及进行电气保护两个方面着手解决。,增安型电气设备的特点：,1）极限温度 所谓极限温度是指电气设备或其部件的最高允许温度。在确定极限温度时，应考虑两个因素：爆炸性气体混合物被点燃的危险温度；结构材料的极限温度。对于绕组还应符合GB3836.3-2000标准 第4.7.3条表3的规定；对于电动机应在启动、额定运行或规定的过载状态（tE时间结束时），其任何部位的最高表面温度均不允许超过规定的温度组别。,2）电气保护装置 增安型电气设备在运行时，还会产生过载、短路现象。将使电气部件局部造成过热及电火花，引燃周围的爆炸性气体混合物。所以，增安型电气设备还应加电气保护装置。 保护装置一般有两种形式： a）电流保护方式 b）温度保护方式,浇封型电气设备 浇封型电气设备是指整台设备或其中部分浇封在浇封剂中，在正常运行和认可的过载或认可的故障下不能点燃周围的爆炸性气体混合物的电气设备。防爆标志为“m”。其制造及检验应执行GB3836.9-1990标准。,1. 浇封剂的技术要求 热固性的、热塑性的、冷固性的环氧树脂和弹性物质与它们的添加剂、填充剂混合固化后被认为是浇封剂复合物。复合物应具有一定化学的、热的、电的、机械的稳定性。应进行介电强度试验、吸水性试验、热试验、热循环试验并合格。每种复合物都有温度使用范围，电气设备的额定运行温度不能超过复合物的连续运行温度。,2. 浇封的型式及厚度1）浇封的型式 浇封型电气设备有三种型式： a）埋封-在模型中浇注复合物，将被浇封件完全埋在复合物中，在复合物凝固后移去模型外壳的工艺； b）罐封-在模型中浇注复合物，将被浇封件完全埋在复合物中，在复合物凝固后仍保留模型外壳的工艺； c）浇封-采用埋封、罐封等方法将被浇封件用复合物密封起来的工艺。2）浇封的厚度 被浇封的元件，允许有0.1升容积，这时的浇封复合物厚度应大于3.0mm，当元件空腔的容积小于0.01升时，浇封复合物厚度的厚度可为1.0mm。,浇封复合物的自由表面厚度应不小于3.0mm。如果复合物的自由表面面积不超过2.0mm2时，上述厚度可为1.0mm。 如果用金属保护外壳罐封，则外壳与元件或导体间浇封复合物的厚度不小于1.0mm。 如果用绝缘保护外壳罐封：外壳厚度不小于1.0mm时，浇封复合物的厚度不作要求；外壳厚度小于1.0mm时，浇封复合物的厚度应大于3.0mm。 穿过浇封复合物的导体、电缆，在复合物内有大于5.0mm的裸露导体距离。连接电缆及导线在复合物内应有防拔脱结构。,本安型电气设备,1. 本质安全电路: 在规定的条件下(包括正常工作和规定的故障条件下)，产生的任何电火花或任何热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的电路。 2.本质安全设备：其内部所有的电路都是本安电路的电气设备。 3.关联设备：装有本质安全电路和非本质安全电路，而且结构使非本质安全电路不能对本质安全电路产生不利影响的电气设备。,名词术语1）最小点燃电流：用火花试验装置，在电阻电路或电感电路中引起爆炸性试验混合物点燃的最小电流。2）最低点燃电压： 用火花试验装置，在电容电路中引起爆炸性试验混合物点燃的最低电压。3）电气间隙：两导电部件在空气中的最短距离。4）空气中的爬电距离：两导电部件之间沿绝缘材料与空气的接触表面的最短距离。,本安电路的安全等级： ia等级: 正常工作和一个故障，安全系数K1.5；二个故障，安全系数K1.0； ib等级: 正常工作和一个故障，安全系数K1.5；,本质安全型设备的特点：1. ia等级的设备可用于危险场所0区；2. 体积小，重量轻，造价低； 3. 结构简单，易操作、维护。4. 由于能量限制的原理，有局限性。,结构和技术要求：1. 一般外壳应具有一定的防护能力,类不低于IP20，但也应与环境条件相适应，对于恶劣环境，应适当提高防护等级。例如户外，一般不低于IP54。2.外壳材质：a 塑料外壳：要具有热稳定性，塑料外壳允许的工作温度高于设备外壳最高表面温度，表面绝缘电阻：1G，不燃型或难燃型材料。b 轻金属外壳：类：含镁量（质量百分比）6%。接线端子3.接线要求： 同一接线盒内，本安与非本安接线端子的间距不小于50mm，否则应加绝缘板或接地金属板进行隔离。而且本安接线端子应有本安标记或导线为浅蓝色。,各本安电路接线端子的裸露导体部件之间的电气间隙应等于或大于GB3836.4表4给出值。 另外，接线端子之间的电气间隙在按GB3836.4图1测量时，连接外部导体的裸露导电部件之间的电气间隙应不小于6mm。连接到端子的外部导体的裸露导体部件和接地金属或其它导体部件之间的最小电气间隙应不小于3mm。 接线端子应具有放松措施（加弹垫），确保连接可靠。 内部导线（由制造厂完成的内部布线的电气连接）:本安与非本安导线尽量分开布置。 本安导线应至少能承受500V绝缘介电强度试验，非本安导线至少能承受1500V绝缘介电强度试验。 同一外壳中的本安导线应为浅蓝色或加蓝色套管标记。导线的截面积可根据实际电流合理选用。,4. 插接件1）用于连接外部本安与非本安电路的插头和插座应是分开的，而且不能互换。2）外部连接配备有一个以上的插头和插座时，应有防互换、防误插、防拔脱措施。5.防止极性接反保护 电源端加防止反接的二极管保护措施。 充电电池的接口，为防止电池对外短路放电，也应加阻塞二极管保护，（ib等级加二个，ia等级加三个）。,6. 浇封 浇封是防止爆炸性气体侵入的安全措施，同时也加强了电气绝缘，避免了电路火花。浇封常用于以下情况：1)当电路中某一元件或参数过大，达不到本安性能时，可接入保护性元件，并用环氧树脂或硅胶等浇粘剂浇注为一体，组成本安组件。2)当电路中裸露导体之间电气间隙和爬电距离过小，可用浇封使电气间隙减小到规定值的1/3。3)防止人为更换元件，保证电路工作的可靠性。,安全栅,爆炸性危险场所使用的本安设备（除独立电源外），都必须外接关联设备安全栅。 安全栅是一种限能装置，是一种安全保护性组件，接在本安与非本安电路之间，防止非本安电路产生的危险能量串入本安电路，确保本安电路的安全。 安全栅一般放置在安全区，若安装在危险区，必须置于另一种防爆型式之中。目前采用最多的是隔爆外壳，即隔爆本安复合型。 安全栅分为：齐纳式安全栅和隔离式安全栅。,正压型防爆电气设备,正压型电气设备是指具有正压外壳的电气设备。防爆标志为“p”。 所谓正压外壳是指保持内部保护气体的压力高于周围爆炸性气体环境的压力，阻止外部混合物进入的外壳。其制造检验标准为GB3836.5-1987。 正压型电气设备有正压通风型及正压补偿型两种类型。正压通风型是指保护气体连续通过正压外壳，使外壳保持正压的方法；正压补偿型是指在各个排气口封闭时，对正压外壳和管道内保护气体不可避免的泄漏进行补偿，使壳内保持正压的方法。,结构和技术要求：1. 正压外壳及连接管道 正压外壳的箱、盖、门、窗一般应有钢板焊接而成，其密封接合的防护等级须不低于IP40，外壳及管道的耐压强度应能承受壳内1.5倍工作压力，最低为200Pa气压。快开式门或盖须设有联锁装置，保证门或盖打开时，电源不能接通，电源接通时，门或盖不能打开；采用螺栓紧固的门或盖可不设联锁装置，但应在外壳明显处设置“严禁带电开盖！”的警告牌；内装电热器及电容器的外壳，应有断电源后延时打开快开式门或盖的措施。,正压外壳的排气口应通到安全环境，如果采取有效的措施阻止炽热颗粒吹出时，排气口也可通至危险等级较低的地方。2. 保护气体 通至正压外壳内的保护气体应是不燃、无毒性气体。通常采用清洁空气或惰性气体。除罐装保护气体外，保护气体进入管道的位置应设在非危险环境。 正压外壳内的保护气体应是干燥、不含油、粉尘、纤维、化学剂、可燃物的气体。因此，管道内应设置干燥过滤器，且空气源的采集位置应在安全区，并应注意风向、风速的影响。 3. 正压值 正压外壳及管道内的所有空间的最小气体压力值应不低于50.0Pa，特别要保证泄漏部位的最小气体压力值。通常设计的工作气压为200Pa。,4. 换气 正压型电气设备在开启前，首先要进行换气程序。所谓换气是指足量的保护气体通过正压外壳及管道，使爆炸性气体混合物降至爆炸下限以下的过程。 换气过程以最小换气量来实现。即正压外壳及管道至少通以5.0倍正压外壳及管道容积的气量值进行冲洗，使壳体内无爆炸性气体混合物后才能通电。当进入正压型电气设备外壳及管道的最小流量确定后，为达到最小换气量的时间称最小换气时间。换气过程只须控制最小换气时间即可完成。 对于在换气过程中实现控制目的的电气系统，如安装在危险环境，应采用适合的防爆机构型式，保证正压型电气设备的安全性。,5. 安全措施 正压型电气设备在启动、运行时，会有气压不足的情况。所以，正压型电气设备应设置补气及控制系统，保证低于工作压力时，进行自动补气；压力再降低时，进行报警；压力降低至最小值时，应自动切断电源系统。整个控制过程要运行可靠。正压防爆电气设备的特点：,第三部分. 危险区域防爆电气设备的选型：,GB3836.15-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第15部分: 危险场所电气安装规定：0区：ia等级的本质安全型；1区：ia/ib型；d型；p型；q型; o型；m型；e型（包括接线盒/箱、单插头荧光灯和配有合适热保护装置的低压异步电动）；复合型等。2区：上述类型和n型。,由于新版标准的实施以及其国际接轨，与原GB3836-83标准有较大的差异，而且对标准的理解越来越灵活；同时，新型防爆结构类型和规定（例如：n 型防爆类型和其他防爆类型增加了许多结构和规定）的陆续出现，给用户识别、设计、选型和安装带来新的要求。,那么，如何来确定设计、选购的防爆电气产品符合使用环境的安全要求呢？,首先确定设备其身份：,1. 设备总体防爆标志： 应在设备外壳明显处标/铸有防爆标志全称，如: ExdeBT4。2. 产品名牌： 内容应包括：1）防爆标志；2）防爆合格证号；3）特定的要求， 如：环境要求或安装使用限制等；4）出厂日期/编号。 注意：取消名牌右上角注明“Ex”的规定。3. 设备整体外观： 1）金属外壳的隔爆型设备：壳体相对壁厚、铸面光滑无凹凸不平状况，保证其承受爆炸强度要求和无砂孔。 2）隔爆型灯具的灯体要大，以保证其散热能力和温度组别要求，提高光源的使用寿命。 3）设备具备内外接地并有接地标志。,4. 结构确认：1）隔爆型外壳结构的电气设备观察窗的透明件与壳体之间的密封，一定要采用胶粘处理，而不许采用橡胶衬垫密封。2）隔爆型灯具的壳体与透明罩的配合，应采用金属包覆的弹性垫，也可采用大于2mm厚的石棉橡胶垫。3）增安型塑料大面积外壳应保证其表面电阻小于1109欧姆，或采用“清洁时用湿布擦拭”的警示牌。4）在隔爆型外壳或正压型等防爆结构的外壳上应设置“严禁带电开盖”的警告牌。5）引入装置应保证： 单孔（A、B级）橡胶密封圈压缩后的长度为设计的隔爆接合面长度；多内径的密封圈非压缩长度不小于20mm;当电缆外径大于20mm时，密封圈非压缩长度不小于25mm;C级的橡胶密封圈非压缩长度不小于20mm。 压紧螺母应采用金属制成，以保证一定强度将密封圈可靠抱紧电缆；暂时不用的引入口应采用丝堵来封堵。 此外，引入装置也可采用密封填料（粉剂或快干固化胶泥）进行密封，此办法适用于大口径引入装置，而且，安全程度高于橡胶密封圈式。,6）注意： 允许制成增安型灯具的光源只有白炽灯、高压自镇汞灯和单脚荧光灯（目前国际上已开始生产双脚荧光灯，我国在解决镇流器以及可靠保护技术后，也将研制生产出）。 而且，光源功率也有局限性。 所以，2区使用的增安型灯具具有局限性，取而代之的将是n型灯具。说明：新版GB3836.2-2000允许采用直接引入的方式接线，但是，何种情况允许使用，应按照GB3836.15 -2000爆炸性气体环境用电气设备标准 第15部分:危险场所电气安装执行。解释：隔爆外壳采用电缆直接引入装置选型图：,开 始 是 该壳体内 否 是否有点 燃源？ 是 是否是 否 使用橡胶 C 密封圈 引入装置 采用隔离 密封装置 是否安装 是 于1区 否 外壳容积 否 是否大于 2升？,由上图规定要求：隔爆型设备当采用直接引入方式时，应在防爆合格证和设备名牌上注明允许使用的危险区域。例如：采用橡胶密封圈直接引入方式时，应在防爆合格证备注栏或设备名牌上注明：“限于使用在2区危险场所”。,确认防爆合格证内容：,1. 确认防爆合格证的真实性；主要查看其正本，尽量向供方索取检验报告确认，再复制影印件；或查询检验机构，确认真伪。大宗定货，必要时查看审查批准的图纸，对照产品。出现问题：1）供货产品未经检验取证，用其他合格证替代； 2）伪造防爆合格证。2. 确认防爆合格证编号和备注说明，此设备允许使用的范围：允许安装的位置；限定使用的环境；其他特定的要求。Ex元件，不可单独使用，必须与其他防爆部件或结构配合使用。例如：灯具限定安装位置或危险区域。 “CE021345X” 隔爆外壳部件或内部开关元件等。“CE021345U”,第 四部分国际防爆电气产品认证介绍,主要介绍欧洲CE认证和美国UL认证情况。,说明：,目前世界上防爆电气产品防爆安全认证权威机构主要是：欧洲电工委员会（CE）和美国UL保险商检验所、FM美国工厂互检业务协会，前者是欧洲共同体通过立法程序，决定对涉及安全、健康和环境保护与消费者保护产品，来统一实施的安全合格标志的制度达到的安全认证。后者是为了保证保险公司的利益和协会成员产品安全质量而开展的安全认证。 此外，国际IEC组织也于1985年成立了防爆电气产品安全认证委员会，简称IECEX，我国也参加了该组织，但是，目前尚未开展此项工作。以下，我们主要介绍CE和UL认证工作的一些情况。,CE认证情况：,1985年，欧洲共同体通过立法程序，决定对涉及安全、健康和环境保护与消费者保护产品，统一实施单一的安全合格标志制度。由欧洲电工委员会（CENELEC）负责实施。具体规定：凡属有关指令适用范围的产品，必须通过合格评定程序，证明符合统一协条的基本安全要求，并加附标志后，方准在欧盟各国销售、使用和流通，欧盟内外产品均按此执行。1994年欧盟议会和理事会发布了“关于各成员国有关用于潜在爆炸性环境的设备和防护系统的法律趋于一致的指令(94/9/CE) ”。该指令与防爆标准的关系是：指令只规定了基本要求，为了达到这些基本要求，必须符合欧洲防爆电气标准。产品符合上述标准即可被推定满足“指令”的基本要求。指令涉及的范围：组，用于煤矿井下的设备；组，用于工厂环境的设备（主要是石油、化工等行业）。标志的管理：当产品满足了“指令”这一整套要求后，即可在产品上加贴“”安全合格标志，成为允许进入欧共体市场的安全产品。有关指令要求加贴“”标志的工业产品，如果没有“”标志，不准上市销售。已加贴“”标志上市的产品，如发现不符合安全要求的，要责令从市场收回，持续违反指令有关“”标志规定的，将被限制或禁止进入或被迫退出欧共体市场。“”标志是安全合格标志，而非质量合格标志。,欧洲防爆新指令 - 94/9/ECEquipment and protective systems in potentially explosive atmospheres简称 “ATEX” 由于欧洲共同体条约中第100a条款提及相关总体要求，故指令又称：ATEX100a,欧洲防爆新指令规定的设备分组/分类,例如：1.II 2 G EExibIICT4 表示设备可适用于1区工厂爆炸性气体环境。2.II 3 G EExnZIIT6 表示设备可适用于2区工厂爆炸性气体环境。3.II 2 1 G EExd(ia)IICT6 表示设备可适用于1区工厂爆炸性气体环境，并含有可与0区气体危险场所用本安设备相连的关联电路。,美国认证情况：,美国防爆电气产品国家标准为NEC标准，同时和FM也制订了产品标准。美国认证体系在危险场所用的设备领域是由负责煤矿设备发证的MHSA（美国煤矿安全与保健管理局）、非矿用电气设备的UL（美国保险商实验所）和工厂用电气设备、仪器仪表的FM（美国工厂互检业务协会）三部分组成，负责全美危险场所电气设备的防爆检验与发证业务。现将认证的两个部门的认证组织系统和程序分别介绍：,UL认证：,美国UL保险商实验所是一个私立的跨国经营的非赢利性认证机构，在防爆电气领域里主要负责实验与审批非矿用电气设备的安全性，并发放有标志的安全证书，该所在国际上较有影响。他们的程序是： A.企业申请认证需提供以下物件： 确定需认证防爆电气设备应用的危险场所和等级；制造企业提供设计文件和制造图纸、零件清单；预付3000美元作为初审费；添写申请初审表；提供一台完整样机； B. UL开始进行初审，检查样机是否符合技术文件和图纸，并进行规定程序的防爆安全检验，合格后，书面通知申请企业。此外，在产品发证之前，还需一次工厂巡视检查，将对发证的产品进行监督，包括定期巡视制造企业，检查产品是否与规定符合。 C. 在UL检验结束后，提供一份报告，报告的副本交申请人。假如检验合格，作为合格产品登记，报告叙述并用图说明此产品，概述其结构与实验性能，为保证产品质量的一贯性，该报告也表明工厂需做的复检和复试要求。 UL保险商是目前世界上防爆电气保险认证最权威的组织，世界上大部分国家均认可它。这是保险组织的性质和经济技术强国的地位决定的。,FM认证：,该协会认证程序基本与UL相似，但防爆安全证书的发放程序是：当检查和试验结束后，FM提出检验报告，副本寄申请人。若检验合格、工厂条件审查报告也合格，那么申请人将协议申请寄至FM，FM将对申请人发证并将产品列入FM每年出版的“合格手册”中。,中国石油和化学工业电气产品防爆质量监督检验中心介绍,