防爆电气设备基本常识

指导手册防爆电气设备基本常识常州智允电子科技有限公司指导手册目录一、危险场所区域划分.......................................1.可燃性气体，蒸汽和薄雾气体场所2.粉尘场所二、防爆标志解析.........................................1.温度组别（T组）2.气体组别3.防爆标志4.爆炸性气体混合物的分类、分级、分组示例三、防爆标准及选型.......................................1.各种防爆型式的对应标准2.气体爆炸危险场所用电气设备防爆类型选型表四、外壳防护等级及IP代码含义..........................1.各种防爆型式的对应标准2.气体爆炸危险场所用电气设备防爆类型选型表五、工厂用防爆电器的分类..............................六、计测仪器类防爆结构的选型...........................七、信号、报警装置类防爆结构的选型.....................指导手册一、危险场所区域划分危险场所区域的含义，是对该地区实际存在危险可能性的量度，由此规定其可适用的防爆型式。国际电工委员会/欧洲电工委员会划分的防爆区域为：0区：连续地存在危险性大于1000小时/每年的区域；1区：断续地存在危险性10~1000小时/每年的区域；2区：事故状态下存在的危险性0.1~10小时/每年的区域；中国划分的有效区域和以上相同。根据爆炸性环境的频率和持续的时间把危险场所划分为不同的区域。气体场所划分为三个区域：0区，1区和2区；粉尘场所分为三个区域：20区，21区和22区。1.可燃性气体，蒸汽和薄雾气体场所0区爆炸性环境中的爆炸性混合物以气体，蒸汽或薄雾形式连续出现或长时间存在的场所。使用在0区的电气设备须按照EN50284和IEC60079-26中对д类,种类I(气体)电气设备的有关规定进行设计,测试和标识。1区在正常运行时,爆炸性环境中可能会出现气体,蒸汽或薄雾形式的爆炸性混合物的场所。1区是防爆电气设备的典型应用场所。标准EN50014~EN50020,EN50039以及IEC60079-0,-1,-2.-7,-11,-18,-25对1区场所使用的电气设备做了规定。2区在正常运行时,爆炸性环境中不太可能出现气体,蒸汽或薄雾形式的爆炸性混合物,如果出现也只是偶尔发生并且短时间存在的场所。通常情况下,”短时间”是指持续时间不多于2个小时。标准EN50021和IEC60079-15对2区使用的电气设备做了相应的规定，同时也必须满足通用的绝缘电阻，冲击能量和耗散功率等要求。2.粉尘场所20区EN50281-1-1标准对用于20区的电气设备壳体结构及设计做了相应规定。IEC60241-11对在20区使用的电气设备做了补充要求，包括本质安全防爆等方面的内容。20区应用种类1（粉尘）电气设备。21区磨坊，煤炭，谷物仓库以及包装生产线及其周围是典型的21区场所。在21区中，可能会发生因粉尘泄漏等原因而形成爆炸性粉尘混合物。此外，电气设备表面粉尘堆积也是工厂安全生产的隐患，应引起足够的重视。21区须使用种类2（粉尘）防爆电气设备。22区在正常运行时，爆炸性粉尘混合物不太可能出现，只有在故障状态下才可能发生的场所。22区须使用种类3（粉尘）防爆电气设备。如果是爆炸性环境中的粉尘是导电性粉尘，则依据EN50281-1-2的规定，须使用种类2（粉尘）防爆电气设备。与划分危险场所类型相关的因素：危险场所划分与现场的多种因素相关。通常情况下，很难给出危险场所划分的明确标准和定义。以下几个因素与危险场所划分类型密切相关：指导手册1.可燃性物质的物理特性2.环境中的气体,蒸汽,薄雾及液体的数量3.释放源的状态4.通风的状态5.防止气体，蒸汽,薄雾扩散的措施6.影响可燃性气体,蒸汽,薄雾挥发性的因素7.生产现场的安全记录8.设备、装置的结构和配置情况二、防爆标志解析1.气体组别典型的危险性气体欧洲电工标准化委员会EN50014EC北美NEC500条款CLASS1表气中国GB-3836-1最小点燃能量（微焦）乙炔ⅡCAⅡC20氢气ⅡCAⅡC20乙烯ⅡBCⅡB60丙烷ⅡADⅡA180注:中国GB3836标准规定ⅡC级最小点燃能量为19微焦耳,ⅡA级最小点燃能量为200微焦耳。气体分组和点燃温度,在一定环境温度和压力下与可燃性气体和空气的混合浓度有关。2.温度组别（T组）电气设备的最高表面温度指在爆炸性气体环境中使用的防爆电气设备最高表面温度,且该温度须低于该危险场所出现的气体或蒸气的引燃温度。气体或蒸气的引燃温度指在爆炸性气体环境中出现的气体或蒸气的引起燃烧的温度,是气体和蒸气本身的特性,根据GB3836.1-2000。这是与气体点燃温度有关的电气设备（假定环境温度为40℃时）的最高表面温度，点燃能量与点燃温度无关。在标准BS5345第一部分中列出了所有可燃性气体和其组别。场所中气体/蒸气分类/分级允许使用设备类别/关系ⅡA（例如：丙烷、戊烷、苯，汽油、乙醇、乙醛、丙酮、甲胺）ⅡA、ⅡB或ⅡCⅡB（例如：乙烯、二架醚、焦炉煤气等）ⅡA、ⅡBⅡC（例如：氢气、乙炔和二硫化碳）ⅡC指导手册最高表面温度（℃）温度组别IEC79-8GB3836-1450℃T1T1300℃T2T2200℃T3T3135℃T4T4100℃T5T585℃T6T63.防爆标志以下以CENELEC氢气防爆标志为例：EExiaⅡCT4E：按CENELEC标志认可Ex：防爆公用标志ia：防爆型式（本质安全）Ⅱ：设备组别C：气体组别T4：温度组别名词解释隔爆型电气设备（d）：是指把能点燃爆炸性混合物的部件封闭在一个外壳内，该外壳能承受内部爆炸性混合物的爆炸压力并阻止和周围的爆炸性混合物传爆的电气设备。增安型电气设备（e）：正常运行条件下，不会产生点燃爆炸性混合物的火花或危险温度，并在结构上采取措施，提高其安全程度，以避免在正常和规定过载条件下出现点燃现象的电气设备。本质安全型电气设备（i）：在正常运行或在标准试验条件下所产生的火花或热效应均不能点燃爆炸性混合物的电气设备。无火花型电气设备（n）：在正常运行条件下不产生电弧或火花，也不产生能够点燃周围爆炸性混合物的高温表面或灼热点，且一般不会发生有点燃作用的故障的电气设备。防爆特殊型（s）：电气设备或部件采用GB3836-83未包括的防爆型式时，由主管部门制订暂行规定。送劳动人事部备案，并经指定的鉴定单位检验后，按特殊电气设备s型处置。指导手册防爆型式防爆原理图示应用举例隔爆型“d”能承受已进入外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏，并且通过外壳上的任何接合面或结构孔不会引燃由一种或多种气体或蒸气所形成外部爆炸性环境的电气设备外壳。防爆配电箱、防爆按钮、防爆操作柱、防爆断路器、防爆灯、防爆电机……增安型“e”在正常运行条件下不会产生电弧、火花的电气设备采取一些附加措施以提高设备的安全性和可靠性，防止其内部和外部部件可能发生危险温度、电弧和火花的电气设备。防爆灯具、防爆电机、防爆空线盒、防爆插接装置、防爆挠性连接管……正压型“p”通过保持内部保护气体的压力高于周围以免爆炸性混合物进入外壳或足量的保护气体通过外壳，使内部的爆炸性混合物的浓度降至爆炸极限以下。防爆分析小屋、防爆配电、控制装置……本安型“i”设备内部的电路在规定的试验条件下，正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性气体或蒸气的电气设备。防爆通讯设备、防爆传感器、防爆测量控制设备……浇封型“m”将可能产生点燃爆炸性混合物的电弧、火花或高温的部分浇封，使它不能点燃周围的爆炸性气体混合物。防爆变压器……防爆等级说明：ia等级：在正常工作、一个故障和二个故障时均不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备。正常工作时，安全系数为2.0；一个故障时，安全系数为1.5；二个故障时，安全系数为1.0。注：有火花的触点须加隔爆外壳、气密外壳或加倍提高安全系数。ib等级:在正常工作和一个故障时不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备。正常工作时，安全系数为2.0；一个故障时，安全系数为1.5。正常工作时，有火花的触点须加隔爆外壳或气密外壳保护，并且有故障自显示的措施，一个故障时安全系数为1.0。4.爆炸性气体混合物的分类、分级、分组示例指导手册下面所示的为爆炸性气体的分类、分级、分组举例表类和级最大试验安全间隙MESG（毫米）最小点燃电流比MICR引燃温度（℃）与组别T1T2T3T4T5T6T＞450450≥T＞300300≥T＞200200≥T＞135135≥T＞100100≥T＞85ⅠNESG=1.14MICR=1.0甲烷ⅠA0.9＜MESG＜1.140.8＜MICR＜1.0乙烷、丙烷、丙酮、苯乙烯、氯乙烯、氨苯、甲苯、苯、氨、甲醇、一氧化碳、乙酸乙酯、乙酸、丙烯腈丁烷、乙醇、丙烯、丁醇、乙酸丁酯、乙酸、乙酸戊酯、乙酸酐戊烷、己烷庚烷、癸烷、辛烷、汽油、硫化氢、环己烷乙醚、乙醛亚硝酸、乙酯ⅠB0.5＜MESG≤0.90.45＜MICR≤0.8二甲醚、民用煤气、环丙烷环氧乙烷、环氧丙烷、丁二稀、乙烯异戊二稀ⅠCMESG≤0.5MICR≤0.45水煤气、氢、焦炉煤气乙炔二硫化碳硝酸乙酯三、防爆标准及选型1.各种防爆型式的对应标准防爆型式在英国允许使用的场所中国标准GB3836防爆型式符号IEC标准79-CENELEC标准EN50增安型1或23e7019本质安全型0，1或24ia或ib11020（设备）隔爆型d2d1018特殊型s无s无无2.气体爆炸危险场所用电气设备防爆类型选型表指导手册1、根据区域类别选择防爆电气设备型式ICC60079-15美国电气法NEC500GB50058-92GB3836.15-20000区ia本质安全型电气设备和电路1区d，p，e，i，q，o，m隔暴型，能承受2个故障的本安型，通风型d，p，e，（慎用）i，q，o，md,p,e（仅限于接线盒、箱，单插脚荧光灯等）i，q，o，m2区（1）1区用设备（1）1区用设备（1）区用设备（1）1区用设备（2）“n”型（2）“n”型（2）“e”型（2）“n”型（3）正常工作中不产生火花设备（3）正常工作中不产生火花设备注1：对于标有“S”的特殊型设备，应按照设备上表明的区域类型选用，并注意安装和使用的特殊条件。注2：根据我国实际情况，允许在1区中使用的“e”型设备仅限于：a）在正常运行中不产生火花、电弧或危险温度的接线盒和接线箱，包括主体为“d”或“m”型、接线部分为“e”型的电气产品。b）配置有合适热保护装置（GB3836.4附录D）的“e”型低压异步电动机（启动频繁和环境条件恶劣者除外）。c）单插头“e”型荧光灯0区：爆炸性气体环境连续出现和长时间存在的场所。1区：在正常运行时，可能出现爆炸性气体环境的场所。2区：在正常运行时，不可能出现爆炸性气体环境，如果出现也是偶尔发生并且仅是短时间存在的场所。2、根据气体或蒸气的引燃温度选取防爆电气设备型式防爆电气设备应按其最高表面温度不超过可能出现的任何气体或蒸气的引燃温度选型。防爆电气设备和环境温度-20℃～+40℃(如果电气设备标志了温度范围，设备只能在这个范围内使用)。温度组别、表面温度和引燃温度之间的关系。四、外壳防护等级及IP代码含义1、外壳防护等级外壳防护等级（IP代码），指电气设备（额定电压≤72.5kV）的外壳，对下述内容的防护能力：防止人体接近壳内危险部件；防止固体异物进入壳内设备；防止由于水进入壳内对设备造成有害影响。IP（国际防护InternationalProtection）代码由第一位特征数字（I）、第二位特征数字（P）、附加字母、补充字母组成。不要求规定特征数字时，该处由字母X代替。附加字母和补充字母可省略，不需代替。2、IP代码的组成及含义指导手册I表示防尘P表示防水对设备防护的含义对人员防护的含义0无防护防止固体异物进入防止接近危险部件1垂直滴水0无防护无防护215°滴水1≥