組合防爆電器設(shè)備的基本常識

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1、組合防爆電器設(shè)備的基本常識 　　一、概述 　　在爆炸性氣體環(huán)境中使用著大量的各種各樣的防爆電器設(shè)備，有簡單的單一型設(shè)備，也有復(fù)雜的組合型設(shè)備所謂“單一”，是指這種設(shè)備為完成某一功能所需的執(zhí)行機(jī)構(gòu)單一，所謂“組合”，是指這種設(shè)備為完成某一功能所需的執(zhí)行機(jī)構(gòu)多，幾種機(jī)構(gòu)配合在一起才能完成。于是，為了實(shí)現(xiàn)這些電氣設(shè)備的防爆安全性能，人們在采用防爆技術(shù)時對單一型設(shè)備要簡單一些(一種防爆型式)，而對于組合型設(shè)備要復(fù)雜一些(幾種防爆型式)，也就有所謂的“單一防爆型”和“組合防爆型”。 　　隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的日益復(fù)雜和現(xiàn)代化水平的迅速提高，在爆炸性氣體環(huán)境中使用復(fù)雜的組合防爆電器設(shè)備(裝置)的品種和數(shù)

2、量也日益增多。例如，防爆型工業(yè)運(yùn)輸設(shè)備、防爆型除濕裝置、防爆型起重設(shè)備、防爆型空氣調(diào)節(jié)機(jī)等組合防爆電器設(shè)備已經(jīng)大量地運(yùn)行在爆炸性危險場所中。 　　為了確保這樣的組合防爆電器設(shè)備的防爆安全性能，正確和合理地設(shè)計(jì)組合防爆電器設(shè)備是至關(guān)重要的。 　　根據(jù)多年來設(shè)計(jì)和制造組合防爆電器設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)，我們把“組合防爆電器設(shè)備(裝置)”定義為： 　　這是一種具有某一防爆安全水平、由同一種防爆型式或不同種防爆型式的防爆電氣單元組裝在一起，完成某種功能的防爆電氣設(shè)備(裝置)。 　　從這個定義可以看出，組合防爆電器設(shè)備的防爆安全性能主要是由各個防爆電氣單元以及組裝后各部件的電氣和機(jī)械的連接、正壓柜外殼防護(hù)等

3、安全措施來保證的。因而，這種類型電氣設(shè)備防爆結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和制作，與簡單的單一型防爆電氣設(shè)備(例如，隔爆型電動機(jī)、增安型熒光燈等)防爆結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和制作相比，一定存在著諸多的不同之處。 　　這里就這種類型電氣設(shè)備的一般設(shè)計(jì)和制造原則予以討論。 　　二、組合防爆電器設(shè)備設(shè)計(jì)與制作的一般原則 　　1.設(shè)計(jì)的一般原則 　　為了保證組合防爆電器設(shè)備在爆炸性危險場所中運(yùn)行時不能成為可燃性氣體一空氣混合物的點(diǎn)燃源，組合防爆電器設(shè)備的安全性能必須適應(yīng)于爆炸性危險場所中可燃性氣體一空氣混合物的“危險性能”。因而，設(shè)計(jì)的第一要務(wù)就是確定它的防爆安全水平，然后，設(shè)計(jì)人員就可以根據(jù)這種防爆安全水平在技術(shù)上提出相應(yīng)

4、的安全措施和安全要求，來實(shí)現(xiàn)組合防爆電器設(shè)備的綜合防爆安全性能。 　　(1)防爆安全水平和防爆標(biāo)志 　　1)防爆安全水平 　　在組合防爆電器設(shè)備中，我們提出了“防爆安全水平”這一概念，是為了把組裝在這種設(shè)備上的各個防爆電氣單元以及采用的相關(guān)安全技術(shù)措施和安全要求統(tǒng)一到一個水平上。 　　所謂防爆安全水平，這里主要是指防爆電氣設(shè)備(裝置)所具有的適應(yīng)爆炸性危險場所的區(qū)域和這種區(qū)域中存在的可燃性氣體的防爆級別、溫度組別的綜合保護(hù)水平。例如，某種組合防爆電器設(shè)備預(yù)期使用在1區(qū)，而且，1區(qū)中存在ⅡB級、T4組可燃性氣體，因而，這種設(shè)備上組裝的防爆電氣單元應(yīng)該具有Gb級(或Ga級)設(shè)備保護(hù)級別、Ⅱ

5、B級(或ⅡC級)防爆級別、T4組(或T5組、四組)溫度組別。 　　在組合防爆電器設(shè)備設(shè)計(jì)時，.設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)所要設(shè)計(jì)的設(shè)備即將運(yùn)行的工業(yè)現(xiàn)場的具體情況進(jìn)行分析，以確定可以采用的最低防爆安全水平。 　　在確定防爆安全水平時，設(shè)計(jì)人員首先應(yīng)該考慮的是設(shè)備的安全性能，其次還應(yīng)該考慮到設(shè)備的技術(shù)最優(yōu)化方案。因?yàn)榉辣踩揭坏┐_定之后，一些安全技術(shù)措施和技術(shù)手段也就被確定了。 　　2)防爆標(biāo)志 　　當(dāng)防爆安全水平確定以后，人們就可以確定這種組合防爆電器設(shè)備的防爆標(biāo)志了。組合防爆電器設(shè)備的防爆標(biāo)志應(yīng)該包括設(shè)備上安裝的所有防爆電氣單元的防爆型式符號。具體組成方法參見第2章。 　　除此之外，每一

6、個防爆電氣單元都應(yīng)該單獨(dú)地標(biāo)志自己的防爆標(biāo)志。 　　(2)防爆電氣單元的選擇 　　根據(jù)防爆安全水平選擇防爆電氣單元，是這種組合防爆電器設(shè)備防爆安全性能設(shè)計(jì)的一個基本原則。 　　1)根據(jù)危險區(qū)域選擇防爆電氣單元的設(shè)備保護(hù)級別和防爆型式 　　國家標(biāo)準(zhǔn)GB 3836.15《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第15部分：危險場所電氣安裝(煤礦除外)》指出，適用于0區(qū)的設(shè)備為具有Ga級設(shè)備保護(hù)級別的某些防爆型式的設(shè)備，例如，ai級本質(zhì)安全型，“ma”級澆封型;適用于1區(qū)的設(shè)備為具有Gb級設(shè)備保護(hù)級別的某些防爆型式的設(shè)備，例如，除“n”型防爆型式以外的其他所有防爆型式的設(shè)備;適用于2區(qū)的設(shè)備為具有Gc級設(shè)備

7、保護(hù)級別的某些防爆型式的設(shè)備，例如，“n”型和用于0區(qū)、1區(qū)的防爆型式。 另外，符合國家標(biāo)準(zhǔn) 這些就是選擇組合防爆電器設(shè)備中使用的防爆電氣單元防爆型式的基本原則。 　　2)根據(jù)溫度組別和(或)防爆級別選擇防爆電氣單元 　　在防爆型式確定以后，設(shè)計(jì)人員就應(yīng)該根據(jù)防爆安全水平來確定所選用的防爆電氣單元的溫度組別和防爆級別。 　　在第2章中，已經(jīng)比較詳細(xì)地介紹了防爆電氣設(shè)備的溫度組別(Tl組、，12組、r13組、T4組、T5組和T6組)和防爆級別(II A級、ⅡB級和Ⅱc級)。設(shè)計(jì)人員在選擇溫度組別和(璃防爆級別時應(yīng)該遵循的基本原則是： 　?、贉囟冉M別，按照T1組、他組、B組、T4組、r

8、I'5組、髑組順序，后者可以替代前者。 　?、诜辣墑e，按照ⅡA級、ⅡB級、ⅡC級順序，后者可以替代前者。 　　根據(jù)上述的選擇原則，舉例說明如下： 　　假若組合防爆電器設(shè)備是設(shè)計(jì)用于存在乙烯的爆炸性危險場所1區(qū)中的裝置，那么，設(shè)計(jì)人員查找資料后得知，乙烯的溫度組別為12組，防爆級別為ⅡB級，于是就可以確定，在這個裝置上允許使用的電氣單元可以是防爆標(biāo)志為“Exd II BT4 Gb”的隔爆型電氣單元，或者，防爆標(biāo)專為“ExdⅡCT5 Gb”的隔爆型電氣單元，或者，防爆標(biāo)志為“ExibHBT6 Gb(Ga)”的本質(zhì)安全型電氣單元，等等。因?yàn)楦舯?Gb級)和本質(zhì)安全型(Gb級或G8級)允許適

9、用于1區(qū)，而且，這種選擇也符合“后者替代前者”的原則。 　　3)防爆合格證 　　除按照防爆安全水平選擇防爆電氣單元外，還有一點(diǎn)也是十分重要的。那就是，所選用的防爆電氣單元必須是經(jīng)過國家指定的防爆電氣產(chǎn)品檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)檢測合格，并取得“防爆合格證”的產(chǎn)品。防爆合格證代表著那個被檢驗(yàn)的產(chǎn)品已經(jīng)具有防爆安全性能。 　　未取得防爆合格證的產(chǎn)品，盡管它的性能指標(biāo)符合要求，設(shè)計(jì)人員也是萬萬不可以選用的。 　　(3)設(shè)備正壓柜外殼(外罩)的設(shè)計(jì) 　　組合防爆電器設(shè)備，通常情況下，應(yīng)該配置一個適當(dāng)防護(hù)等級(IP防護(hù))的正壓柜外殼。正壓柜外殼的防護(hù)作用對于防爆電氣設(shè)備來說往往是非常重要的。它能夠防止固體異物

10、和粉塵、水和潮氣進(jìn)入設(shè)備內(nèi)導(dǎo)致電氣絕緣破壞，甚至發(fā)生短路故障。 　　組合防爆電器設(shè)備的正壓柜外殼，可以用金屬材料制作，也可以用塑料材料制作。當(dāng)使用塑料材料制作時，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該考慮材料的抗靜電性能。 　　除此之外，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)組合防爆電器設(shè)備時還應(yīng)該考慮到，隔爆型電氣單元在組合防爆電器設(shè)備上安裝時應(yīng)該與它周圍的結(jié)構(gòu)物保持足夠的距離：這個距離，對于ⅡA級設(shè)備，至少為10mm;對于1I B級設(shè)備，至少為30mm;對于1I C級設(shè)備，至少為40mm。 　　(4)接地和電位平衡的要求 　　對于電氣設(shè)備來說，接地，主要是為了防止當(dāng)電氣絕緣被破壞時防爆正壓柜外殼帶電而傷害人體或繼發(fā)其他后續(xù)事故，所

11、以稱為“保護(hù)性接地”。對于防爆電氣設(shè)備來說，保護(hù)性接地還可以防止由于正壓柜外殼帶電可能引起的點(diǎn)燃危險。 　　不管在何種供電系統(tǒng)中，裸露的金屬部件都必須可靠地接地(連接到接地系統(tǒng)中)。例如，在TN.S系統(tǒng)中，這種“保護(hù)性接地”是通過導(dǎo)線(PE)把電源的接地點(diǎn)和用電設(shè)備的外露金屬部件直接連接起來;在rI、I-I系統(tǒng)中，設(shè)備的外露金屬部件直接同大地連接起來。 　　在組合防爆電器設(shè)備中，防爆電氣單元假若同安裝的結(jié)構(gòu)件保持“金屬”接觸，則可以不必單獨(dú)設(shè)置外接地連接。但是，所有的防爆電氣單元的內(nèi)接地系統(tǒng)必須連接完整。 　　電位平衡也是十分重要的，在組合防爆電器設(shè)備中，所有的金屬部件都必須處于同一電位

12、上。要求電位平衡的道理很簡單，那就是消除因電位不平衡造成的電位差可能引起的點(diǎn)燃危險。 　　2.制作的一般原則 　　組合防爆電器設(shè)備的制作和安裝，是保證實(shí)現(xiàn)防爆安全性能的重要一環(huán)。制作人員應(yīng)該按照經(jīng)過防爆電氣產(chǎn)品檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)審查合格的施工圖樣進(jìn)行施工。 　　(1)一般要求 　　在制作和安裝時，人們應(yīng)該按照圖樣標(biāo)志的防爆安全水平檢查： 　　①所選用的防爆電氣單元是否經(jīng)防爆電氣產(chǎn)品檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)合格，是否具有防爆合格證及其編號，是否與整體的防爆安全水平相適應(yīng)。 　?、谒x用的防爆電氣單元是否完整，不得有缺陷。例如，在選用隔爆型電氣單元時，防爆正壓柜外殼不得有裂紋及損壞，緊固件成套、齊全。 　

13、　(2)防爆電氣單元的安裝 　　在組合防爆電器設(shè)備組裝時，制作人員應(yīng)該注意： 　　①認(rèn)真清理防爆電氣單元的外部表面，如有油漆損壞，應(yīng)予以涂敷完好;認(rèn)真清理防爆電氣單元的內(nèi)部空腔，內(nèi)部不得有雜物;對于隔爆型電氣單元，還應(yīng)該清理隔爆接合面，隔爆接合面上不得有油漆和固體異物，清理后涂敷防銹油脂，例如204—1型防銹油。 　?、诎凑赵O(shè)計(jì)要求，防爆電氣單元在相應(yīng)的安裝位置上應(yīng)該固定牢固，緊固件必須有防松措施。 　　③當(dāng)防爆電氣單元通過自身與設(shè)備主體金屬結(jié)構(gòu)件保持“金屬”接觸來實(shí)現(xiàn)接地時，應(yīng)認(rèn)真清理安裝的相應(yīng)部位，使其具有“金屬”表面;當(dāng)設(shè)備主體各個金屬結(jié)構(gòu)件之間或金屬結(jié)構(gòu)件與電氣單元之間不可避免

14、地被絕緣材料隔離時，應(yīng)該用導(dǎo)體將它們橋接起來，以保持電位平衡。 　　(3)電線電纜的選擇和安裝 　　在組合防爆電器設(shè)備安裝時，電線電纜的選擇與安裝十分重要，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)時電線電纜的敷設(shè)很難定位，往往需要制作人員根據(jù)施工現(xiàn)場來確定。這里提出以下注意事項(xiàng)。 　　1)電線電纜的選擇 電線電纜的選擇應(yīng)該符合國家標(biāo)準(zhǔn) 危險場所電氣安裝(煤礦除外)》的規(guī)定。在組合防爆電器設(shè)備中，除使用電纜外，制作人員還可以使用無護(hù)套的絕緣電線來進(jìn)行各個防爆電氣單元之間的電氣連接。 　　2)電線電纜的引入 　　電線電纜應(yīng)該通過電纜引入裝置進(jìn)入防爆電氣單元內(nèi)部。當(dāng)電纜經(jīng)過密封圈式電纜引入裝置時，電纜的外徑應(yīng)該與電

15、纜引入裝置中密封圈的內(nèi)徑很好地匹配。這種匹配在設(shè)計(jì)合理的情況下很容易實(shí)現(xiàn)，然而，有時則需要制作人員認(rèn)真選擇密封圈的同心圓才能達(dá)到這種匹配。 　　在安裝時，制作人員還應(yīng)該注意不要將墊圈卡在連通節(jié)的退刀槽中?！皦|圈卡在退刀槽中”往往不被人注意，然而卻潛在著很大的危險性。 　　對于隔爆型電氣單元來說，這一點(diǎn)十分重要。這種匹配直接影響著此處的隔爆安全性能。 　　當(dāng)采用澆封式電纜引入裝置時，制作人員應(yīng)該在引入裝置中直接澆封電線或電纜的芯線。 　　3)接線 　　在接線時，電纜(電線)芯線應(yīng)該通過下列方式連接： 　　①芯線壓接“0”形接線頭后套在接線柱上用螺母壓緊，不得使用“U”形接線頭。 　

16、?、谛揪€盤圈搪錫后套在接線柱上用螺母壓緊，不得直接用螺釘壓緊芯線。 　　③芯線盤圈后通過弓形墊圈套在接線柱上用螺母壓緊。 　　不管采用哪種接線方式，都必須有防松措施。 　　還應(yīng)該指出的是，在接線時，制作人員應(yīng)該注意調(diào)整好爬電距離和電氣間隙符合施工圖樣的要求。 　　4)電線電纜的敷設(shè) 　　電線電纜的敷設(shè)應(yīng)該避開熱表面和運(yùn)動部件，而且捆扎固定牢固。在相連的防爆電氣單元之間，電線電纜不得有中間接頭，當(dāng)不可避免時，接頭應(yīng)該在符合相應(yīng)防爆型式的接線盒內(nèi)進(jìn)行連接。 　　5)本質(zhì)安全電路的配線 　　本質(zhì)安全電路的配線應(yīng)該符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB 3836.15《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第15部分：危險

17、場所電氣安裝(煤礦除外)》的相應(yīng)要求。 　　三、檢查與試驗(yàn)的一般原則 　　對于組合防爆電器設(shè)備來說，制作和安裝是保證它具有防爆安全性能的重要環(huán)節(jié)。因此檢驗(yàn)人員應(yīng)該認(rèn)真地進(jìn)行檢查和試驗(yàn)。 　　1.機(jī)械/電氣檢查 　　機(jī)械/電氣檢查，既是型式檢驗(yàn)也是出廠檢驗(yàn)，檢驗(yàn)人員應(yīng)該根據(jù)組合防爆電器設(shè)備的具體情況檢驗(yàn)下列內(nèi)容中的全部或幾項(xiàng)： 　?、俜辣踩?防爆合格證;警示標(biāo)志;機(jī)械連接，電氣連接;接地狀態(tài)，電位平衡;電纜電線防護(hù)，等等。 　?、诮^緣電阻;介電強(qiáng)度。 　　2.綜合試驗(yàn) 　　綜合試驗(yàn)是指組合防爆電器設(shè)備組裝完成以后應(yīng)該進(jìn)行的試驗(yàn)。這種試驗(yàn)包括： 　?、贉囟葯z測;檢測應(yīng)該按照防爆電氣設(shè)備的通用試驗(yàn)方法或?qū)I(yè)試驗(yàn)方法進(jìn)行，但是，檢測的結(jié)果不得超過組合防爆電器設(shè)備溫度組別的溫度和(或)極限溫度。 　?、谄渌c防爆安全性能有關(guān)的試驗(yàn)。