电气安全讲座(三、防爆)

2.2.3隔爆型电机的轴与轴孔、风扇与端罩之间在正常工作状态下，不应产生碰擦。 2.2.4正常运行时产生火花或电弧的隔爆型电气设备，其电气联锁装置必须可靠；当电源接通 时壳盖不应打开，而壳盖打开后电源不应接通。用螺栓紧固的外壳应检查“断电后开盖”警 告牌，并应完好。
2.5隔爆型插销的检查和安装，应符合下列要求： 2.2.5.1插头插入时，接地或接零触头应先接通；插头拔出时，主触头应先分断。 2.2.5.2 开关应在插头插入后才能闭合，开关在分断位置时，插头应插入或拔脱。 2.2.5.3防止骤然拔脱的徐动装置，应完好可靠，不得松脱。
2.爆炸性气体的分级
▪ 爆炸性气体混合物， 按其最大试验安全间隙
（MESG）或最小点燃电流比（MICR）分级
级别
MESG（mm)
MICR
ⅡA
≥0.9
>0.8
ⅡB
0.5<MESG<0.9
0.45≤MICR≤0.8
ⅡC
≤0.5
<0.45
▪ MESG（最大试验
安全间隙）--爆炸 性气体在标准容器 中（8000cm3、半 球法兰结合面的间 隙长度为25mm的 球形容器）试验的 传爆间隙临界值， 即为间隙长度为 25mm时的传爆间 隙的最小值。
4.举例
引燃温度（℃）与组别
分 MESG 类
Ⅰ ⅡA ≥0.9
ⅡB 0.5<ME SG<0.9
ⅡC ≤0.5
MICR
T1 T2 T3 T4 T5 T6
450 < 300 < 200 < 135 < 100 < 85 < t t≤450 t≤300 t≤200 t≤135 t≤100
甲烷
>0.8
乙烷、 苯、二
•爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范
▪ 1.0.5采用的设备和器材，均应符合国家现行技术标准的规定，并应有合格证件。设备应有铭
牌，防爆电气设备应有防爆标志。
▪ 1.0.6.4防爆电气设备的铭牌中，必须标有国家检验单位发给的“防爆合格证号”。
▪ 2.2隔爆型电气设备的安装
2.2.1隔爆型电气设备在安装前，应进行下列检查： 2.2.1.1设备的型号、规格应符合设计要求；铭牌及防爆标志应正确、清晰。 2.2.1.2设备的外壳应无裂纹、损伤。 2.2.1.3隔爆结构及间隙应符合要求。 2.2.1.4接合面的紧固螺栓应齐全，弹簧垫圈等防松设施应齐全完好，弹簧垫圈应压平。
21区：具有闪点高于环境温度的可燃液体，在数量和配置 上能引起火灾危险的环境。
22区：具有悬浮状、堆积状的可燃粉尘或可燃纤维，虽不 可能形成爆炸混合物，但在数量和配置上可能引起火灾危 险环境。
23区：具有固体状可燃物质，在数量和配置上能引起火灾 危险环境。
•火灾危险环境的电气装置
电机
固定安装
移动式、
力保持高于周围爆炸性混合物气体的压力，以避免外部爆炸性混合物 进入外壳内部的电气设备。
▪ 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。
•设备选型
▪ 气体爆炸危险场所用电气设备防爆类型选型表
│ ｉａ
▪
├───────────────────────┼─────
▪ ０区
│ ２．其他特别为０区设计的电气设备（特殊型）│
s
Байду номын сангаас
▪ ──────┼───────────────────────┼──────
▪
│ １．适用于０区的防护类型
│
▪
│ ２．隔爆型
│
ａ
▪ １区
│ ３．增安型
│
ｅ
▪
│ ４．本质安全型（ｉｂ级）
│ ｉｂ
▪
│ ５．充油型
│
ｏ
▪
│ ６．正压型
│
ｐ
▪
│ ７．充砂型
│
ｑ
▪
│ ８．其他特别为１区设计的电气设备（特殊型）│
s
▪ ──────┼───────────────────────┼──────
▪
│ １．适用于０区或１区的防护类型
│
▪ ２区
│ ２．无火花型
│
ｎ
▪ ──────┴───────────────────────┴──────
GB 50058－92
▪ 电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施
工及验收规范 GB 50261－1996
▪ 中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程（试行)
劳人护(87)36号
▪ 爆炸性气体环境用电气设备第13部分：爆炸性气体
环境用电气设备的检修 GB3836.12-1997 neq IEC79-19:1993
▪ 按释放源级别和通风条件确定（连续级、第一级、第二级释放源）
▪ 范围：根据释放源的级别和位置、易燃物质的性质、通风条件、障碍
物及生产条件、运行经验，经技术经济比较综合确定。。。。。。
•防爆结构
▪ 隔爆型电气设备（ｄ）：具有隔爆外壳的电气设备， 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向周围的爆炸性混合物传爆的电气设备。
•旋转电机防爆结构的选型
鼠笼型感应电动机 绕线型感应电动机
同步电动机 直流电动机 电磁滑差离合器
隔爆 型 d
1区
正压 型 p
增安 型 e
隔爆 型 d
X X
2区
正压 型 p
增安 型 e
无火 花型
n
X
▪ --为适用
--为慎用
X--为不适用
•爆炸性粉尘环境
▪ 分为：爆炸性粉尘（镁、铝等）
可燃性导电粉尘（石墨、焦炭、煤、锌、铁等）
▪ 0区：连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境； ▪ 1区：在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境； ▪ 2区：在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境，或即使出
现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境。 注：正常运行是指正常的开车、运转、停车，易燃物质产品的装卸， 密闭容器盖的开闭，安全阀、排放阀以及所有工厂设备都在其设计参 数范围内工作的状态。
三、防爆
▪ 爆炸性物质的分类、
分级与分组
▪ 爆炸性气体环境危险
区域的划分
▪ 防爆结构 ▪ 电气防爆安全技术和
管理
▪ 适用规范
•爆炸性物质的分类、分级与分组
1.爆炸性物质的分类
爆炸性物质分为三类：
▪
Ⅰ类： 矿井甲烷；
▪
Ⅱ类： 爆炸性气体、蒸气；
▪
Ⅲ类： 爆炸性粉尘、纤维。
注：分类来源于《中华人民共和国爆炸危险场所电气安全 规程（试行)》（劳动人事部、公安部、国家机械委员会、 煤炭工业部、化学工业部、石油工业部、纺织工业部、 轻工业部）1987年
▪ 常用的安全栅有齐纳式安全栅和隔离式安全栅。
•齐纳式安全栅
▪ 基于齐纳二极管方向击穿特性来工作的。 ▪ 现场发生故障，限流电阻将电流限制在安全范围。 ▪ 齐纳二极管将电源电压限制在安全电压以内，两只齐纳二
极管是为了提高可靠性。
▪ 发生高电压时，齐纳二极管击穿，同时快速熔断器熔断，
保证过电压与现场隔离。
低于ⅡC） T3—爆炸性气体分组（高压T2，低于T4）
•火灾危险环境
▪ 分类：可燃液体：柴油、润滑油、变压器油等；
可燃粉尘：铝粉、焦炭粉、煤粉、合成树脂粉等；
固体状可燃物质：煤、焦炭、木等；
可燃纤维：棉花纤维、合成纤维等。
▪ 危险区域划分：根据火灾事故发生的可能性和后果，以及
危险程度和物质状态不同划分：
2.2.1.5密封衬垫应齐全完好，无老化变形，并符合产品的技术要求。 2.2.1.6透明件应光洁无损伤。 2.2.1.7运动部件应无碰撞和摩擦。 2.2.1.8接线板及绝缘件应无碎裂，接线盒盖应紧固，电气间隙及爬电距离应符合要求。 2.2.1.9接地标志及接地螺钉应完好。 2.2.2隔爆型电气设备不宜拆装。需要拆装时，应符合下列要求： 2.2.2.1应妥善保护隔爆面，不得损伤。 2.2.2.2隔爆面上不应有砂眼、机械伤痕。 2.2.2.3无电镀或磷化层的隔爆面，经清洗后应涂磷化膏、电力复合脂或204号防锈油，严禁刷 漆。 2.2.2.4组装时隔爆面上不得有锈蚀层。 2.2.2.5隔爆接合面的紧固螺栓不得任意更换，弹簧垫圈应齐全。
▪ 3.2爆炸危险环境内的电缆线路
3.2.1电缆线路在爆炸危险环境内，电缆间不应直接连接。在非正常情况下，必须在相应 的防爆接线盒或分线盒内连接或分路。 3.2.2电缆线路穿过不同危险区域或界壁时，必须采取下列隔离密封措施： 3.2.2.1在两级区域交界处的电缆沟内，应采取充砂、填阻火堵料或加设防火隔墙。 3.2.2.2电缆通过与相邻区域共用的隔墙、楼板、地面及易受机械损伤处，均应加以保护； 留下的孔洞，应堵塞严密。 3.2.2.3保护管两端的管口处，应将电缆周围用非燃性纤维堵塞严密，再填塞密封胶泥， 密封胶泥填塞深度不得小于管子内径，且不得小于40mm。 3.2.3防爆电气设备、接线盒的进线口，引入电缆后的密封应符合下列要求： 3.2.3.1当电缆外护套必须穿过弹性密封圈或密封填料时，必须被弹性密封圈挤紧或被密 封填料封固。 3.2.3.2外径等于或大于20mm的电缆，在隔离密封处组装防止电缆拔脱的组件时，应在 电缆被拧紧或封固后，再拧紧固定电缆的螺栓。
限流电阻 危险侧
快速熔断器 齐纳二极管 安全侧
•隔离式安全栅
▪ 它在供电和信号传输线路中采用了变压器隔离措施，具有电
子限流和限压功能，进一步提高了安全可靠性。
▪ 分为检测端（输入式）安全栅和操作端（输出式）安全栅
去控制仪表
整流 滤波器
解调 放大器
输出 4～20mADC 或1～5VDC
来至控制仪表
输入
可燃性非导电粉尘（聚乙烯、小麦、硫磺等）
可燃纤维（棉、麻等）
▪ 分组：引燃温度分组—T11（>270℃）、T12（200～270℃）、
T13（150～200℃）
▪ 分区：爆炸性粉尘环境应根据爆炸性粉尘混合物出现的频繁程度和持续时
间，按下列规定进行分区：
▪ 10区：连续出现或长期出现爆炸性粉尘混合物的环境； ▪ 11区：有时会将积留下的粉尘扬起而偶然出现爆炸性粉尘混合物的环境。 ▪ 范围：根据粉尘的量、释放率、浓度和物理特性以及同类企业相似厂房的
▪ ──────┬──────────────────────────────
▪ 爆炸危险区域│
适用的防护型式
▪
├───────────────────────┬──────
▪
│
电气设备类型
│符 号
▪ ──────┼───────────────────────┼──────
▪
│ １．本质安全型（ｉａ级）
甲苯
丁烷、 丙烯、
乙苯
己烷、 柴油、 汽油、 石脑油
乙醛、
0.45≤MICR 焦炉煤 乙烯、 硫化氢、 四氟乙
≤0.8
气、丙 丁二烯 二甲醚 烯、二
炔
乙醚
<0.45
水煤气、 乙炔 氢
二硫化 硝酸乙
碳
酯
•爆炸性气体环境危险区域的划分
▪ 爆炸性气体环境应根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间，
按下列规定进行分区：
的作用是一方面保证信号的正常传输；另一方面 控制流入危险场所的能量在爆炸性气体或爆炸性 混合物的点火能量以下，以确保系统的安全无火 花性能。
▪ 安全栅是一种特殊的关联设备，接在本安型和非
本安型电路之间， 它包括安全栅元件或安全栅电 路，如熔断器、电阻器和并联的二极管等。将供 给本安型电路的电压和电流限制在一定安全水平 之内。
▪ MICR（最小
点燃电流比）-各种易燃物质 按照它们最小 点燃电流值与 实验室的甲烷 的最小点燃值 之比。
3.爆炸性气体的分组
▪ 按其引燃温度分组。共分Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ
４、Ｔ５、Ｔ６六组。
组别 T1 T2 T3 T4 T5 T6
引燃温度t（℃） 450 < t
300 < t≤450 200 < t≤300 135 < t≤200 100 < t≤135 85 < t≤100
携带式
电器和
固定安装
仪表
移动式、
携带式
照明
固定安装
灯具
移动式、
携带式
配电装置
接线盒
21区 IP44 IP54
充油型、 IP54、IP44
IP54
IP2X IP5X
22区 IP54 IP54
IP54
23区 IP21 IP54
IP44
44IP
IP2X
•安全栅
▪ 安全栅是构成安全火花防爆系统的关键仪表，它
实践经验等确定。
▪ 设备选型：除可燃性非导电粉尘和可燃纤维的11区环境采用防尘结构
（标志DP），10区及其它爆炸性粉尘环境11区均采用尘密结构（标志 DT）；并按照粉尘的不同引燃温度选择不同易燃温度组别的电气设备。
4.举例 Ex dⅡBT3 Ex—防爆标志（EEx） d—隔爆型 ⅡB—爆炸性气体分级（高于Ⅱ A，
4～20mADC
24DC
直流/ T1 交流 转换 器
T2
调制器 整流
滤波器
来至变送器
24DC
直流/ 交流
T1
输入
转换
4～20mADC
器
限能器
调制器 T2
整流 滤波器
解调 放大器
输出 4～20mADC
限能器 去现场
检测端安全栅构成框图
操作端安全栅构成框图
•适用规范
▪ 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范
▪ 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。
▪ 正压型电气设备（ｐ）：具有保护外壳，且壳内充有保护气体， 其压