《電氣防爆知識(shí)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《電氣防爆知識(shí)（25頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,電氣防爆知識(shí),危險(xiǎn)區(qū)域分類,世界各國(guó)對(duì)危險(xiǎn)場(chǎng)所區(qū)域劃分不同，但大致分為兩大派系： 中國(guó)和大多數(shù)歐洲國(guó)家采用國(guó)際電工委員會(huì)（,IEC,）的劃分方法，而以美國(guó)和加拿大為主要代表的其他國(guó)家采用北美劃分方法。,中國(guó)標(biāo)準(zhǔn),GB3836.14,2000,爆炸性氣體環(huán)境用,電氣,設(shè)備 第,14,部分：危險(xiǎn)場(chǎng)所分類,的規(guī)定如下：,防爆,電氣,設(shè)備分類,1.,防爆,電氣,設(shè)備分為兩類：,類：煤礦用電設(shè)備,類：除煤礦外的其他爆炸性氣體環(huán)境用,電氣,設(shè)備,2.,類,電氣,設(shè)備，按其場(chǎng)所適用的爆炸性氣體混合物的最大試驗(yàn)安全間隙或最
2、小點(diǎn)燃電流比，分為,A,、,B,、,C,三類；并按其最高表面溫度分為,T1,T6,六組。,術(shù)語(yǔ),最大試驗(yàn)安全間隙（,MESG,）,指在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，一個(gè)殼體充有一定濃度的被試驗(yàn)氣體與空氣的混合物，點(diǎn)燃后，通過,25mm,長(zhǎng)的接合面均不能引燃?xì)んw爆炸性氣體混合物的外殼接合面之間的最大間隙。,最小點(diǎn)燃電流（,MIC,）,在規(guī)定的試驗(yàn)裝置上，用直流,24V,、,95mH,電感的火花進(jìn)行,3000,次點(diǎn)燃試驗(yàn)時(shí)，能夠點(diǎn)燃可燃性氣體混合物的最小電流。此電流降低,5%,即不能點(diǎn)燃。,最小點(diǎn)燃電流比（,MICR,）,各種可燃性氣體（或蒸氣）與空氣的混合物的最小點(diǎn)燃電流對(duì)甲烷與空氣混合物的最小點(diǎn)燃電流的比
3、值。,MSG,實(shí)驗(yàn),II,類電氣設(shè)備分類,按其場(chǎng)所適用的爆炸性氣體混合物的最大試驗(yàn)安全間隙或最小點(diǎn)燃電流比，分為,A,、,B,、,C,三類；并按其最高表面溫度分為,T1,T6,六組。,iiC:CS,2,H,2,CH4,除了隔爆型、正壓通風(fēng)型、本質(zhì)安全型有,IIA,、,IIB,、,IIC,分組外其余防爆類型無(wú)此分類,防 爆 原 理,隔爆型,d,將設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)，能產(chǎn)生火花電 弧的部件置于隔 爆 外殼內(nèi)，隔爆外殼能承受內(nèi)部的爆炸壓力而不致?lián)p失，并能保證內(nèi)部的火焰氣體通過間隙傳播時(shí)，降低能量，不足以引爆殼外的氣體。,增安型,e,在正常運(yùn)行時(shí)不會(huì)產(chǎn)生電弧，火花和危險(xiǎn)高溫，在結(jié)構(gòu)上再進(jìn)一步采取保護(hù)措施
4、，提高設(shè)備的安全性和可靠性。,正壓型,p,保持內(nèi)部保護(hù)氣體的壓力高于周圍以免爆炸性混合物進(jìn)入外殼或足量的保護(hù)氣體通過外殼，使內(nèi)部的爆炸性混合物的濃度降至爆炸下限以下。,本安型,I,設(shè)備內(nèi)部的電路在規(guī)定的條件下，正常工作或規(guī)定的故障狀態(tài)下產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃爆炸性混合物。,澆封型,m,其將能產(chǎn)生點(diǎn)燃爆炸性混合物的電弧，火花或高溫的部分澆封，使它不能點(diǎn)燃周圍的爆炸性混合物。,常見的防爆型式,為防止電氣設(shè)備引起周圍爆炸性氣體環(huán)境引燃而采取的特定措施。,本質(zhì)安全電路：在正常工作和規(guī)定的故障條件下產(chǎn)生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。,本質(zhì)安全設(shè)備：在其內(nèi)部的所有電路
5、都是本質(zhì)安全電路的電氣設(shè)備。,隔爆外殼：電氣設(shè)備的一種防爆型式，其外殼能夠承受通過外殼任何結(jié)合面或結(jié)構(gòu)間隙滲透到外殼內(nèi)部的可燃性混合物在內(nèi)部爆炸而不損壞，并且不會(huì)引起外部由一種、多種氣體或蒸汽形成的爆炸性環(huán)境點(diǎn)燃。,隔爆外殼的防爆型式通常稱為隔爆型，用字母“,d”,表示。符號(hào),Ex,表明電氣設(shè)備符合某一種或幾種防爆型式的規(guī)定。,防爆措施,1,、采取有效的措施將,電氣,產(chǎn)品可能產(chǎn)生的電火花、電弧和危險(xiǎn)高溫與爆炸性混合物隔離或相對(duì)隔離，避免使用環(huán)境中的點(diǎn)燃爆炸；例如：隔爆外殼型式和澆封型式等。,2,、通過限制電路中的點(diǎn)燃能量來(lái)達(dá)到防止點(diǎn)燃的目的；例如：本質(zhì)安全型式。,3,、采取一系列措施避免,電氣
6、,設(shè)備或電路產(chǎn)生電火花、電弧和危險(xiǎn)高溫；例如：增安型式等。,防爆,電氣,產(chǎn)品的外觀判定,1,、防爆,電氣,產(chǎn)品殼體容積要相對(duì)較大，保證一定的散熱能力，這一點(diǎn)對(duì)燈具來(lái)講尤為重要。隔爆型產(chǎn)品的鑄造鋁合金外殼要具有一定的厚度，一是能夠承受內(nèi)部爆炸壓力，使殼體不會(huì)變形或破碎；二是保證在使用中和維修后，能夠繼續(xù)保證其隔爆性能。,2,、隔爆型外殼結(jié)構(gòu)的,電氣,設(shè)備觀察窗的透明件與殼體之間的密封，一定要采用膠粘處理，而不許采用橡膠襯墊密封。,3,、一定要保證防爆,電氣,產(chǎn)品引入裝置中的橡膠密封圈內(nèi)徑與工程設(shè)計(jì)所配電纜外徑相一致。,防爆標(biāo)識(shí),Exd I,Ex d IIC T6,| | | |,-,溫度組別,|
7、 | |,| | |,- II,類防爆類別,| |,| |,-,隔爆型,|,|,-,防爆標(biāo)識(shí),防爆標(biāo)識(shí),2,Ex,ia,I,| | |,- I,類煤礦用電氣設(shè)備,| |,| |,-,本質(zhì)安全型,ia,等級(jí),|,|, 防爆標(biāo)識(shí),Ex,ia,IIC T4,| | | |,-,溫度組別,| | |,| | |,II,類防爆類別,| |,| |,-,本質(zhì)安全型,ia,等級(jí),|,|, 防爆標(biāo)識(shí),本質(zhì)安全防爆技術(shù),本質(zhì)安全是指通過控制設(shè)備本身能量水平，使其在正常工作或故障條件下均低于點(diǎn)燃爆炸性氣體的臨界條件，不至產(chǎn)生火花或低于點(diǎn)燃爆炸性氣體的溫度，而不是通過其他方式屏蔽或阻攔。,通過設(shè)計(jì)等手段使生產(chǎn)設(shè)備或
8、生產(chǎn)系統(tǒng)本身具有安全性，即使在誤操作或發(fā)生故障的情況下也不會(huì)造成事故的功能。本質(zhì)性安全結(jié)構(gòu)僅適用于弱電流回路，如測(cè)試儀表、控制裝置等小型電氣設(shè)備上。無(wú)論是正常情況下，還是非正常情況下產(chǎn)生的電火花或危險(xiǎn)溫度，都不會(huì)使爆炸物質(zhì)引爆，因此使安全性較高的防爆結(jié)構(gòu)，其中電路或設(shè)備上的所有元件表面溫度必須小于規(guī)定，以防止熱效應(yīng)引起的點(diǎn)燃。,本質(zhì)安全型防爆結(jié)構(gòu)的電氣回路必須于其它電路隔離，以防混線電磁或靜電感應(yīng)，特別使結(jié)構(gòu)外部的配線，要采取周密的措施，才能確保電氣設(shè)備和配線的防爆性能。,本質(zhì)安全防爆技術(shù)的原理與特點(diǎn),本安防爆技術(shù)實(shí)際上是一種低功率設(shè)計(jì)技術(shù)。例如對(duì)于氫氣,(C),環(huán)境，必須將電路功率限制在,1
9、.3W,左右。由此可見，本安技術(shù)能很好的適用于工業(yè)自動(dòng)化儀表。針對(duì)電火花和熱效應(yīng)是引起爆炸性危險(xiǎn)氣體爆炸的主要引爆源，本質(zhì)安全技術(shù)通過限制電火花和熱效應(yīng)這兩個(gè)可能的引爆源來(lái)實(shí)現(xiàn)防爆。在正常工作和故障狀態(tài)下，當(dāng)儀表產(chǎn)生的電火花或熱效應(yīng)的能量小于一定程度時(shí)，低度表不可能點(diǎn)燃爆炸性危險(xiǎn)氣體而產(chǎn)生爆炸。它實(shí)際上是一種低功率設(shè)計(jì)技術(shù)。原理是從限制能量入手，可靠地將電路中的電壓和電流限制在一個(gè)允許的范圍內(nèi)，以保證儀表在正常工作或發(fā)生短接和元器件損壞等故障情況下產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)不致于引起其周圍可能存在的危險(xiǎn)氣體的爆炸。,通常對(duì)于氫氣環(huán)境，也就是危險(xiǎn)程度最高、最易爆的環(huán)境，必須將功率限制在,1.3W,以下
10、。國(guó)際電工委員會(huì),(IEC),規(guī)定，在危險(xiǎn)程度最高的危險(xiǎn)場(chǎng)所,0,區(qū)，只能采用,Exia,等級(jí)的本安防爆技術(shù)。因此，本質(zhì)安全防爆技術(shù)是一種最安全、最可靠、適用范圍最廣的防爆技術(shù)。本質(zhì)安全型儀表設(shè)備按安全程度和使用場(chǎng)所不同，可分為,Exia,和,Exib,。,Exia,的防爆級(jí)別高于,Exib,。,Exia,級(jí)本質(zhì)安全儀表在正常工作狀態(tài)下以及電路中存在兩起故障時(shí)，電路元件不會(huì)發(fā)生燃爆。在,ia,型電路中，工作電流被限制在,100mA,以下，適用于,0,區(qū)、,1,區(qū)和,2,區(qū)。,Exib,級(jí)本質(zhì)安全儀表在正常工作狀態(tài)下以及電路中存在一起故障時(shí)，電路元件不發(fā)生燃爆炸。在,ib,型電路中，工作電流被限
11、制在,150mA,以下，適用于,1,區(qū)和,2,區(qū)。,本質(zhì)安全防爆技術(shù)的特點(diǎn),(1),不需要設(shè)計(jì)制造工藝復(fù)雜、體積龐大且又笨重的隔爆外殼，因此，本安儀表具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕和造價(jià)低等特點(diǎn)。據(jù)資料，建立一個(gè)本安型和隔爆型開關(guān)傳輸回路的費(fèi)用之比約為,1:4,。,(2),可在帶電情況下進(jìn)行維護(hù)、標(biāo)定和更換儀表的部分零件等。,(3),安全可靠性高。本安儀表不會(huì)因?yàn)榫o固螺栓的丟失或外殼結(jié)合面銹蝕、劃傷等人為原因而降低儀表的安全可靠性。,(4),由于本安防爆技術(shù)是一種“弱電”技術(shù)，因此，本安儀表的使用可以避免現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員的觸電傷亡事故的發(fā)生。,(5),適用范圍廣。本安技術(shù)是唯一可適用于,0,區(qū)危
12、險(xiǎn)場(chǎng)所的防爆系統(tǒng)。,(6),對(duì)于像熱電偶等簡(jiǎn)單設(shè)備，不需特別認(rèn)證即可接入本安防爆系統(tǒng)。,ia,型儀表適用于,0,區(qū)和,1,區(qū)，,ib,型儀表僅適用于,1,區(qū)。或者說，從本質(zhì)安全角度講，,ib,型儀表適用于煤礦井下，,ia,型儀表適用于工廠。,本安防爆技術(shù)在的應(yīng)用,本質(zhì)安全防爆系統(tǒng)由三部分組成,:,現(xiàn)場(chǎng)本質(zhì)安全儀表、本質(zhì)安全電纜及本質(zhì)安全關(guān)聯(lián)設(shè)備?，F(xiàn)場(chǎng)儀表包括各種安裝在危險(xiǎn)場(chǎng)所的一次檢測(cè)儀表，以兩線制變送器為代表的本質(zhì)安全點(diǎn)電纜帶有專用接地線，以耐久性的純藍(lán)色與其它電纜相區(qū)別,;,關(guān)聯(lián)設(shè)備包括齊納式安全柵、隔離式安全柵、其他形式的具有限流、限壓功能的保護(hù)裝置。能將竄入到現(xiàn)場(chǎng)本安設(shè)備的能量限制在安
13、全值內(nèi)，從而確?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、人員和生產(chǎn)的安全。系統(tǒng)回路以安全柵為界分為本質(zhì)安全電路和非本質(zhì)安全電路。從安全柵通過本質(zhì)安全電纜連接到現(xiàn)場(chǎng)儀表所構(gòu)成的電路為本質(zhì)安全電路,;,從安全柵到,DCS,以及到供電電源的電路為非本質(zhì)安全電路。,本安電纜,在特定測(cè)試條件（包括正常操作與特定故障狀況）中不會(huì)產(chǎn)生火花或熱效應(yīng)的電路就是本質(zhì)安全的。在這種條件下使用的連接電氣設(shè)備的電纜即為本安電纜。,因?yàn)檫B接電纜存在分布電容和分布電感，這都是儲(chǔ)能的。在距離較遠(yuǎn)或儀表的設(shè)計(jì)參數(shù)接近本質(zhì)安全所允許的最大值情況下，就需要考慮電纜的分布參數(shù)和限制最大長(zhǎng)度。因?yàn)樵陔娎|發(fā)生故障時(shí)，將發(fā)出能量，不同程度上有增加點(diǎn)燃的危險(xiǎn)性，影響系統(tǒng)
14、的本安性能。設(shè)計(jì)一種分布參數(shù)小、抗外界干擾和抗線間串?dāng)_的本安電纜是相關(guān)領(lǐng)域有待解決和提高的問題。,本質(zhì)安全電纜,低電感,.,低電容一般在普通電纜的基礎(chǔ)上按照阻燃,A,類的做就可以了,阻燃電纜,指在規(guī)定試驗(yàn)條件下，試樣被燃燒，在撤去試驗(yàn)火源后，火焰的蔓延僅在限定范圍內(nèi)，殘焰或殘灼在限定時(shí)間內(nèi)能自行熄滅的電纜。它的根本特性是：在火災(zāi)情況下有可能被燒壞而不能運(yùn)行，但可阻止火勢(shì)的蔓延。通俗地講，電纜萬(wàn)一失火，能夠把燃燒限制在局部范圍內(nèi)，不產(chǎn)生蔓延，保住其他的各種設(shè)備，避免造成更大的損失。,根據(jù)電纜阻燃材料的不同，,阻燃電纜,分為,含鹵阻燃電纜,及,無(wú)鹵低煙阻燃電纜,兩大類。 其中含鹵阻燃電纜的絕緣層、
15、護(hù)套、外護(hù)層以及輔助材料（包帶及填充）全部或部分采用含鹵的聚乙烯（,PVC,）阻燃材料，因而具有良好的阻燃特性。但是在電纜燃燒時(shí)會(huì)釋放大量的濃煙和鹵酸氣體，鹵酸氣體對(duì)周圍的電氣設(shè)備有腐蝕性危害，救援人員需要帶上防毒面具才能接近現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行滅火。電纜燃燒時(shí)給周圍電氣設(shè)備以及救援人員造成危害，不利于滅火救援工作，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的“二次危害”。而無(wú)鹵低煙阻燃電纜的絕緣層、護(hù)套、外護(hù)層以及輔助材料（包帶及填充）全部或部分采用的是不含鹵的交聯(lián)聚乙烯（,XLPE,）阻燃材料，不僅具有更好的阻燃特性，而且在電纜燃燒時(shí)沒有鹵酸氣體放出，電纜的發(fā)煙量也小，發(fā)煙量也接近于公認(rèn)的“低煙”水平。,按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),GB12666
16、.5,90,成束電線電纜燃燒試驗(yàn)方法,中規(guī)定,從成品電線電纜上截取試樣，每根試樣的長(zhǎng)度為,3.5m,，試樣的根數(shù)按成束電線電纜每米長(zhǎng)度所含非金屬材料的不同體積分為三種類別：,A,類：試樣根數(shù)應(yīng)使每米所含的非金屬材料的總體積為,7L(,升,),。,B,類：試樣根數(shù)應(yīng)使每米所含的非金屬材料的總體積為,3.5L,。,C,類：試樣根數(shù)應(yīng)使每米所含的非金屬材料的總體積為,1.5L,。 用噴燈火焰燃燒試樣，,A,類和,B,類試樣供火時(shí)間,40min(,分,),，,C,類試樣供火時(shí)間,20min,，如試樣炭化部分所達(dá)到的高度不超過,2.5m,，則判定試驗(yàn)結(jié)果為合格。,A,類阻燃最為嚴(yán)格，,B,類阻燃要求較高
17、，均適用于對(duì)阻燃要求較為嚴(yán)格的場(chǎng)合，,C,類阻燃為一般阻燃，適用于大多數(shù)要求阻燃的場(chǎng)合。用戶在訂購(gòu)阻燃電纜時(shí)應(yīng)根據(jù)需要在,7.2,條規(guī)定的型號(hào)“,ZR”,后注明類別代號(hào)“（,A,）”或“（,B,）”。未注代號(hào)者將視為,C,類阻燃電纜。,隔爆型儀表,隔爆又稱耐壓防爆，它把能點(diǎn)燃爆炸混合物的儀表部件封閉在一個(gè)外殼內(nèi)，該外殼特別牢固，能承受內(nèi)部爆炸性混合物的爆炸壓力，并阻止向殼外的爆炸性混合物傳爆。這就是說，隔爆型儀表的殼體內(nèi)部是可能發(fā)生爆炸的，但不會(huì)傳到殼體外面來(lái)，因此這種儀表的各部件的接合面，如儀表蓋的螺紋圈數(shù)，螺紋精度，零點(diǎn)，量程調(diào)整螺釘和表殼之間，變送器的檢測(cè)部件和轉(zhuǎn)換部件之間的間隙，以及導(dǎo)
18、線口等，都有嚴(yán)格的防爆要求。隔爆型儀表除了較笨重外，其他比較簡(jiǎn)單，不需要如安全柵之類的關(guān)聯(lián)設(shè)備。但是在打開表蓋前，必須先把電源關(guān)掉，否則萬(wàn)一產(chǎn)生火花，便會(huì)暴露在大氣之中，從而出現(xiàn)危險(xiǎn)。,本質(zhì)安全型（,intrinsic safety,）儀表,本質(zhì)安全型儀表又叫安全火花型儀表。它的特點(diǎn)是儀表在正常狀態(tài)下和故障狀態(tài)下，電路、系統(tǒng)產(chǎn)生的火花和達(dá)到的溫度都不會(huì)引燃爆炸性混合物。它的防爆主要由以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)：采用新型集成電路元件等組成儀表電路，在較低的工作電壓和較小的工作電流下工作；用安全柵把危險(xiǎn)場(chǎng)所和非危險(xiǎn)場(chǎng)所的電路分隔開，限制由非危險(xiǎn)場(chǎng)所傳遞到危險(xiǎn)場(chǎng)所去的能量；儀表的連接導(dǎo)線不得形成過大的分布電感和
19、分布電容，以減少電路中的儲(chǔ)能。本制安全型儀表的防爆性能，不是采用通風(fēng)、充氣、充油、隔爆等外部措施實(shí)現(xiàn)的，而是由電路本身實(shí)現(xiàn)的，因而是本質(zhì)安全的。它能適用于一切危險(xiǎn)場(chǎng)所和一切爆炸性氣體、蒸氣混合物，并可以在通電的情況下進(jìn)行維修和調(diào)整。但是，它不能單獨(dú)使用必須和本安關(guān)聯(lián)設(shè)備（安全柵）、外部配線一起組成本安電路，才能發(fā)揮防爆功能,防爆柵,安全火花防爆系統(tǒng)的概念,防爆柵的設(shè)計(jì)思路：,傳統(tǒng),-,包括充油型、充氣型、隔爆型等，將可能產(chǎn)生火花的電路從結(jié)構(gòu)上與爆炸性氣體隔開；,新型,-,（安全火花型）電路設(shè)計(jì)上考慮防爆，將電路在短路、開斷及誤操作下產(chǎn)生的火花限制在爆炸性氣體的點(diǎn)燃能量之下。,歸類：屬于本質(zhì)安全
20、防爆儀表，比結(jié)構(gòu)防爆儀表高一等級(jí)。,防爆儀表與防爆系統(tǒng),性質(zhì),-,安全火花防爆儀表,和,安全火花防爆系統(tǒng),屬于兩個(gè)不同的概念；,內(nèi)容,-,防爆儀表只保證儀表內(nèi)部不產(chǎn)生危險(xiǎn)火花，不包括外部引線（電源線、信號(hào)線等,-,注：系統(tǒng)與儀表的區(qū)別,）,。,定義,-,由安全火花儀表和經(jīng)過防爆柵連接組成的工業(yè)控制系統(tǒng)。,安全火花防爆系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)（注意：防爆柵的作用）,防爆柵：,安全保持器，用途,-,限制送往現(xiàn)場(chǎng)單元的電壓、電流，保證進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的電功率在安全范圍之內(nèi)。,防爆柵的局限性：,只能限制進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的瞬時(shí)功率，必須與安全火花型儀表配合。,安全火花防爆系統(tǒng)的充分必要條件：,（,1,）在危險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)的儀表必須是安全火花型；,（,2,）現(xiàn)場(chǎng)儀表與非危險(xiǎn)場(chǎng)所之間的電路連接必須經(jīng)過防爆柵。,防爆柵的定義及局限性,安全火花防爆的等級(jí),（安全火花防爆的實(shí)質(zhì),限制火花的能量）,爆炸性混合物的最小引爆電流（條件：直流電壓,30V,）,防爆柵的基本工作原理,主要種類：電阻式、齊納式、隔離式,（,1,）電阻式：,電阻串聯(lián)于電源線或信號(hào)線限制進(jìn)入危險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)的電流，缺點(diǎn)：電源、信號(hào)受衰減。,（,2,）齊納式：,利用串聯(lián)電阻限流、利用并聯(lián)齊納穩(wěn)壓管限壓。,
電氣防爆知識(shí)
