4-防爆电气原理

中海油天津化工研究设计院石油和化学工业电气产品防爆质量监督检验中心国家安全生产天津防爆电气检测检验中心国际电工委员会IECEx检验实验室Supervision&TestCenterofEx-productsofChinaPetroleum&ChemicalIndustry(PCEC)邢立兵137521802462防爆电气设备基本知识防止爆炸发生，必须要从火灾、爆炸发生的三个要素考虑，限制了其中一个条件，就限制了爆炸的产生。防爆电气设备：依据相关防爆技术标准、规范设计和制造的电气设备，使用在爆炸性环境中不会引爆周围的爆炸性气体或粉尘。3防爆电气设备基本知识防爆型式温度组别防护等级设备保护级别(EPL)防爆保护类型防爆标志4防爆电气设备基本知识**爆炸性环境用电气设备I类II类III类煤矿瓦斯气体环境用除煤矿瓦斯气体之外其它爆炸性气体环境用除煤矿外的爆炸性粉尘环境用防爆设备类别5防爆电气设备基本知识爆炸性环境I类II类III类甲烷代表性气体/粉尘IIA-丙烷IIB-乙烯IIC-氢气IIIA-可燃性飞絮IIIB-非导电性粉尘IIIC-导电性粉尘防爆设备类别66防爆电气设备的防爆原理防爆电气设备基本知识7防爆电气设备基本知识7防爆电气设备常用防爆型式常用防爆型式简介隔爆型电气设备：“d”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”。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。隔爆型电气设备通过如下措施实现隔离爆炸：a耐爆：外壳具有一定的强度，内部产生爆炸而不损坏和变形；b隔爆：外壳具有特定的结构、参数的隔爆接合面，阻止外壳内的爆炸通过接合面传播到外壳周围的爆炸性气体危险环境。8防爆电气设备基本知识8防爆电气设备常用防爆型式隔爆型电气设备举例隔爆型镇流器9防爆电气设备基本知识9防爆电气设备常用防爆型式增安型电气设备：“e”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”。增安型电气设备主要通过如下措施提高设备安全性：a外壳具备一定防尘、防水等级(IP等级)，防止外部介质影响内部电气安全；b选用绝缘等级高的绝缘材料，增大的电气间隙、爬电距离保证内部电气充分安全；c可靠地电气连接，降低接触电阻，实现良好电气连接，降低温升。10防爆电气设备基本知识10防爆电气设备常用防爆型式增安型电气设备“e”举例增安型外壳的防爆控制箱11防爆电气设备基本知识11防爆电气设备常用防爆型式本质安全型电气设备：“i”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，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。本质安全型电气设备是指所有电路都是本安电路的电气设备。其防爆标志为“i”。本质安全设备保护等级又分为ia、ib和ic等级。本质安全型电气设备主要是控制电路的电气参数，使电路达到本安防爆要求，主要措施如下：a降低电压和电流；b减小电感和电容等储能元件参数。12防爆电气设备基本知识12防爆电气设备常用防爆型式本质安全型电气设备“i”举例涡街流量计便携式可燃气体探测器13防爆电气设备基本知识13防爆电气设备常用防爆型式浇封型电气设备：“m”浇封型电气设备是指：将产生点燃爆炸性混合物的火花或过热的部分封入复合物中，使它们在运行或安装条件下不能点燃爆炸性混合物。根据保护等级可分为ma和mb两级。浇封型电气设备主要通过如下措施把点燃源与可燃环境隔离。a用树脂等复合物浇封剂把产生火花或过热的部分完全包覆；b对过热部分进行用电的或热的保护装置进行温度限制保护；c对电阻器、螺旋形单层线圈绕组、纸质电容器、陶瓷电容器、半导体选用可靠部件等等。14防爆电气设备基本知识14防爆电气设备常用防爆型式浇封型电气设备“m”举例浇封型电磁阀15防爆电气设备基本知识15防爆电气设备常用防爆型式正压型电气设备：“P”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。正压型电气设备又分为Px、Py、Pz三种型式。Px型正压——将正压外壳内的危险分类从1区降至安全区的正压保护。Py型正压——将正压外壳内的危险分类从1区降至2区的正压保护。Pz型正压——将正压外壳内的危险分类从2区降至安全区的正压保护。正压型电气设备是采用正压的惰性气体或空气把点燃源与可燃环境隔离。Q16防爆电气设备基本知识16防爆电气设备常用防爆型式正压型电气设备“p”举例正压型防爆配电柜17防爆电气设备基本知识17防爆电气设备常用防爆型式充砂型电气设备：“q”充砂型电气设备是指将能点燃爆炸性气体的导电部件固定在适当位置上，且完全埋入填充材料中，以防止点燃外部爆炸性气体的设备。填充材料：石英或玻璃颗粒。填充材料颗粒要求：上限：标称筛孔尺寸为1mm的金属丝网或钻孔金属板。下限：标称筛孔尺寸为0.5mm的金属丝网充砂型电气设备是采用石英或玻璃把点燃源与可燃环境隔离。18防爆电气设备基本知识18防爆电气设备常用防爆型式充砂型电气设备“q”举例充砂型电子镇流器19防爆电气设备基本知识19防爆电气设备常用防爆型式油浸型电气设备：“o”油浸型电气设备是将将电气设备的部件整个浸在保护液中，使设备不能够点燃液面上或外壳外面的爆炸性气体。对保护液的要求：保护液的着火点、闪点、动粘度、电气击穿强度、体积电阻、凝固点、酸度等参数应符合标准要求。油浸型电气设备是采用符合要求的保护液把点燃源与可燃环境隔离。可以制成油浸型电气设备的产品主要为变压器、控制按钮类产品。20防爆电气设备基本知识防爆电气设备常用防爆型式油浸型电气设备“o”举例充油型控制按钮21防爆电气设备基本知识21防爆电气设备常用防爆型式可燃性粉尘环境用电气设备“DIP”可燃性粉尘环境用电气设备是用外壳或限制表面温度保护的电气设备。防爆标志为“DIP”。可燃性粉尘环境用电气设备分为“防尘”和“尘密”两种型式。防尘外壳——不能完全阻止粉尘进入，但其进入量不会妨碍设备安全运行的外壳。尘密外壳——能够阻止所有可见粉尘颗粒进入的外壳。可燃性粉尘环境用电气设备防止点燃主要是限制外壳最高表面温度和采用“尘密”或“防尘”外壳来限制粉尘进入。22防爆电气设备基本知识22防爆电气设备常用防爆型式可燃性粉尘环境用电气设备“DIP”举例粉尘型镇流器23防爆型式类别温度级别设备保护等级EX防爆符号deia/ibma/mbp……ⅠⅡ(ⅡAⅡBⅡC……)T1T2T3T4T5T6GaGbGc防爆电气设备基本知识防爆电气设备的防爆标志爆炸性气体环境用设备防爆标志24防爆电气设备基本知识IIAIIBIIC0.9≦MESG1.14(mm)0.5MESG0.9(mm)MESG≦0.5(mm)0.8MICR10.45≦MICR≦0.8MICR0.45隔爆外壳电气设备“d”本质安全型电气设备‘“i”最大试验安全间隙(MESG)最小点燃电流比（MICR）IMESG=1.14(mm)MICR=125防爆电气设备基本知识爆炸性粉尘环境IIIA-可燃性飞絮木棉纤维、烟草纤维、纸纤维、亚麻、亚硫酸盐纤维素、人造毛短纤维、木纤维等IIIB-非导电性粉尘小麦、玉米、砂糖、橡胶、染料、聚乙烯、苯酚树脂、可可等IIIC-导电性粉尘镁、铝、铝青铜、锌、钛、焦炭、炭黑、铝（含油）、铁、煤等防爆设备类别26防爆型式类别温度级别设备保护等级EX防爆符号deia/ibma/mbp……ⅠⅡ(ⅡAⅡBⅡC……)T1T2T3T4T5T6GaGbGc防爆电气设备基本知识防爆电气设备的防爆标志爆炸性气体环境用设备防爆标志27防爆电气设备基本知识27温度组别温度组别最高表面温度T1450℃T2300℃T3200℃T4135℃T5100℃T685℃注意：温度组别T6为最高。中国/欧洲/IEC28防爆电气设备基本知识温度组别最高表面温度T1450T2300T2A280T2B260T2C230T2D215T3200T3A180T3B165T3C160T4135T4A120T5100T685美国NEC指令温度组别29防爆电气设备基本知识29外壳防护等级用IP代码表示，由字母IP、第一位特征数字、第二位特征数字组成，不要求时，该处由“X”代替标识第一位特征数字及含义（防异物侵入）第二位特征数字及含义（防水）IP代码0无防护0无防护1≧直径50mm1垂直滴水2≧直径12.5mm215°滴水3≧直径2.5mm3淋水4≧直径1mm4溅水5防尘5喷水6尘密6猛烈喷水7水下1m，浸水30min8浸水＞1m，时间＞30min防护等级30防爆型式类别温度级别设备保护等级EX防爆符号deia/ibma/mbp……ⅠⅡ(ⅡAⅡBⅡC……)T1T2T3T4T5T6GaGbGc防爆电气设备基本知识防爆电气设备的防爆标志爆炸性气体环境用设备防爆标志31防爆电气设备基本知识定义意义EPL设备保护级别（EPL）32防爆电气设备基本知识32设备保护级别（EPL）设备保护级别分类煤矿（Ⅰ类）EPL保护级别工作情况Ma非常高具有足够的安全性，使设备在正常运行、出现预期故障或罕见故障，甚至在瓦斯突出时设备带电的情况下均不可能成为点燃源Mb高具有足够的安全性，使设备在正常运行中或在瓦斯突出和设备断电之间的时间出现的预期故障条件下不可能成为点燃源33防爆电气设备基本知识33设备保护级别（EPL）气体（Ⅱ类）EPL保护级别工作情况Ga非常高在正常运行过程中、在预期的故障条件下或者在罕见的故障条件下不会成为点燃源Gb高在正常运行过程中、在预期的故障条件下不会成为点燃源Gc增强在正常运行过程中不会成为点燃源，也可采取附加保护，保证在点燃源有规律预期出现的情况下，不会形成有效点燃34防爆电气设备基本知识34设备保护级别（EPL）粉尘（Ⅲ类）EPL保护级别工作情况Da非常高在正常运行过程中、在预期的故障条件下或者在罕见的故障条件下不会成为点燃源Db高在正常运行过程中、在预期的故障条件下不会成为点燃源Dc增强在正常运行过程中不会成为点燃源，也可采取附加保护，保证在点燃源有规律预期出现的情况下不会形成有效点燃3535