电气防火与防爆

○ △ ○ △ ○
○ △ ○ △ △
△
○ ○
○ ○ ○ ○ ○
○ ○ ○
○ X
X
○ ○
X
○
○
△
灯具类防爆结构的选型
1 区 隔爆型 d ○ △ ○ ○ ○ △ X 增安型 e X 2 区 隔爆型 d ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 增安型 e ○
爆炸危险区域 防爆结构 电气设备 固定式灯 移动式灯 携带式电池灯 指示灯类 镇流器
产生的爆炸火焰穿越25mm长的接合面，不
能点燃外壳外部环境的爆炸性混合物时，
接合面两部分之间最大间隙。
上半球 传爆间隙 下半球 外空腔
图 2 最大试验安全间隙试验装置示意图
爆炸火焰穿越狭缝引爆的因素很多，例如混合物的压力、温度、 的位置都对其有不同影响，但是，对其影响最大的是可燃性物质 氢气、二硫化碳等气体的爆炸火焰穿越间隙时传爆能力很强，即
1 短路
短路是造成电气火灾的主要原因
短路的原因---绝缘破坏
高温
高电压下的击穿 腐蚀性气体 潮湿
机械损伤
老化
防止短路的措施
保证产品及安装质量、符合环境要求 合理安装短路保护 电工必须定期测量绝缘电阻
2.电气线路设备过载
流过的电流量超过了安全电流值， 导致温度超过许可值,就叫过载
过载的原因
最大爆炸压力
爆炸性混合物被点燃爆炸后，释放的热
①
量使气体剧烈膨胀，因而产生很高的爆炸压 力。多数气体的最大爆炸压力在0。6Mpa---
-0.8Mpa之间，但乙炔的最大爆炸压力可以
达到1.0Mpa。
最大实验安全间隙（MESG）
在标准规定的实验条件下，一个外壳 内最易点燃浓度的爆炸性混合物被点燃后
防爆电气的安全
防爆电气的性能
质量
维护
安装
选用
防爆电气质量
“EX” 标志 生产许可证 防爆合格证(编号) 性能标志 在铭牌上按顺序标明 防爆型式、类别、级别、温度组别等
类型、级别、组别、环境条件以及特殊标志 等，应符合规定。
防爆电气的选用
场所的危险性
气体的类别与级别
气体的引燃温度 设备的类别
防爆电气设备工作场所内无临时架设的电气线路和 设备，非防爆的其它的电器用具，如电话机、电 铃、电动手提砂轮、电吹风、电风扇、电视机、 录像机、音响等，一律不准使用，不符合要求的， 应先停电，并查明情况予以拆除。
防爆电气的维护
在生产过程中，不准防爆电气设备工作场所进行电 气测量和耐压等工作。
在检查时还应注意：一般性检查时，运行中 的防爆电器设备严禁打开设备的密封盒、 接线盒、进线装置、隔离密封盒和观察窗 等；专业性检查时，必须切断电源后才能 打开盖子检查，并在电闸上悬挂警告牌。 检查时应使用不发生火花的专用工具，非 防爆的移动型、携带式电气仪表禁止在防 爆电气设备工作场所使用。
1）设计或选择导线截面不当，实际负载 超过了导线的安全载流量
2）使用不当 ,在线路中接入了过多或功 率过大的电气设备
导线的许可电流
铝芯线：
10下五，100上二，25 35四三界，70 95二倍半
2.5 4 6 10 16 25
35
50 70 95 120 150
5安/mm2
4安
3安
2.5安
2安
导线的许可电流
按照可燃性气体的最大实验安全间隙值的大小，可以将气体按照传爆
爆炸性气体混合物的分级
ⅡC（ ≤0.5） ： 乙炔、氢气 ⅡB（0.5 — 0.9）：乙烯 ⅡA （ ≥ 0.9 ） ：丙烷
防爆电气设备
其铭牌上应标明国家检验单位签发的“防 爆合格证”编号。
设备安装应固定牢靠，设备外壳要完整， 不得有裂缝，没有明显的腐蚀， 各部位螺丝及垫圈应齐全，无松动现象。
T3
T4
T5 100<T ≤135
T6 85<T≤10 0
135< 200<T≤3 T≤20 00 0
I
1.14
ⅡA
0.9~1.14
乙烷、丙烷、 丙酮、氯 苯、、甲醇、 一氧化碳、 乙酸乙酯、 乙酸、
丁烷、 乙醇、 丙烯丁 酯、乙 酸丁酯、 乙
戊烷、 葵烷、 乙醚、 辛烷、 乙醛 汽油、 硫化氢、 环氧乙 烷、环 异戊 氧丙烷、 二烯 丁二烯、 乙烯
防爆电 气的表面 最高温度 不得超过 可燃气体 的引燃温 度
表 2 几种常见的可燃性气体或蒸气的引燃温度 气体名称 二硫化碳 乙醚 乙醛 辛烷 戊烷 异戊间二烯 丁烷 甲胺 引燃温度 （℃） 气体名称 102 乙烯 170 环氧丙烷 140 乙炔 210 环丙烷 285 甲烷 220 丙烷 365 氨 430 氢 引燃温度 （℃） 425 430 305 495 537 466 630 560
爆炸性气体环境电气设备的选 择
爆炸危险区域内的电气设备，应符合周 围环境内化学的、机械的、热的、霉菌以及 风沙等不同环境条件对电气设备的要求。电 气设备结构应满足电气设备在规定的运行条 件下不降低防爆性能的要求。
防爆电气设备的结构类型
②增安型(e)
正常运行条件下，不会产生点燃爆炸性 混合物的花火或危险温度，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；
爆炸性气体环境电气线路
一电气线路应在爆炸危险性较小的环境或远离 释放源的地方敷设。
当易燃物质比空气重时，电气线路应在较高处 敷设或直接埋地；架空敷设时宜采用电缆桥 架；电缆沟敷设时沟内应充砂，并宜设置排 水措施
爆炸性气体环境电气线路
当易燃物质比空气轻时，电气线路宜在较低处 敷设或电缆沟敷设。 电气线路宜在有爆炸危险的建、构筑物的墙外 敷设。
MESG标准试验装置
常见气体的MESG
氢气 :0.28mm 甲烷 :1.14mm 丁烷 :0.98mm
乙烯 :0.65mm
气体名称 氨 甲烷 异丙醇 醋酸甲酯 醋酸戊酯 丁醇 甲醇 丙酮 丁烷 丙烷
表 4 一些可燃性气体或蒸气的最大试验安全间隙 MESG (mm) 气体名称 MESG (mm) 3．17 氰化氢 0．80 1．14 丙烯腈 0．87 0．99 环氧丙烷 0．70 0．99 二甲醚 0．86 0．99 丙烯酸甲酯 0．85 0．94 丁二烯 0．79 0．92 乙烯 0．65 1．02 二硫化碳 0．34 0．98 乙炔 0．37 0．92 氢 0．29
防爆电气设备进线装置应完整牢靠，密封 完好，接线不得有松动或脱落，多余的 进线口应封闭。 防爆照明灯应保持其防爆结构及保护罩的 完整性。
按爆炸性混合物出现的频繁程 度和持续时间划分
连续出现或长期出现爆炸性气体混 合物的环境 在正常运行时,可能出现爆炸性气体 温合物的环境 在正常运行时,不可能出现爆炸性气 体混合物的环境,即使出现也仅是短 时存在的爆炸性气体混合物的环境
最小点火能量
能引起可燃性混合物爆炸的
火源的最小能量。
H2: C2H2: 0.017毫焦 0.019毫焦
CH4 :
0.28mJ
引燃温度
在没有明火等点火源的情况下，可燃性 混合物的温度达到某一温度时，由于内部 氧化放热加剧而自动着火，称作自燃，该 引燃温度称作自燃温度。
表 2 几种常见的可燃性气体或蒸气的引燃温度 气体名称 二硫化碳 乙醚 乙醛 辛烷 戊烷 异戊间二烯 丁烷 甲胺 引燃温度 （℃） 气体名称 102 乙烯 170 环氧丙烷 140 乙炔 210 环丙烷 285 甲烷 220 丙烷 365 氨 430 氢 引燃温度 （℃） 425 430 305 495 537 466 630 560
防爆电气的类别
Ⅰ类：矿井甲烷 Ⅱ类：爆炸性气体混合物
Ⅲ类：爆炸性粉尘
温度组别
防爆电气的表面最高温度不得超过可 燃气体的引燃温度
爆炸性气体混合物分组（按引燃温度）
T1：450＜t
T2： 300＜t ≤450
T3： 200＜t ≤300
T4： 135＜t ≤200
T5： 100＜t ≤135
T6： 85＜t ≤100
电气设备的防爆原理
防爆电气设备的结构类型
①隔爆型(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.
隔爆接合面 隔爆外壳示意图
隔爆外壳原理
耐爆性:具有足够的机械强度，相对于外
壳内部的可能出现爆炸压力至少具有 1．5倍的安全系数。 隔爆性: 外壳壁上所有与外界相通的接 缝和孔隙，间隙(Ⅳ)值不允许大于标准 中的规定。爆炸火焰被限制在外壳之 内.
分路连接
3 电弧、电火花
当带电体的两极在刚开始接触时，或在接触后又 离开的一瞬间，发生气体放电现象，称之为电 弧、电火花。 当电气开关接通或切断时；电气线路短路 或裸线相碰时；电线接头或接点松动，时断时 通；灯头松动时；保险丝熔断，都可以产生电 火花
工作 火花
开关、接触器接通或切断时； 插销插拔 直流电机和绕线式电机工作时 起重机滑触线
亚硝酸乙 酯
ⅡB
0.5~0.9
二甲醚、民 用煤气、环 丙烷
≤ 0 水煤气氢、 . 焦炉煤气 4
ⅡC
≤0.5
乙炔
二硫化 硝酸乙醋 碳
爆炸性气体环境电气设备的选 择 根据爆炸危险区域的分区、电气设备的种类和防爆
结构的要求，应选择相应的电气设备。 选用的防爆电气设备的级别和组别，不应低于该爆 炸性气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别 当存在有两种以上易燃物质形成的爆炸性气体混合 物时，应按危险程度较高的级别和组别选用防爆 电气设备。
铜线升一级 穿管打八折
高温打九折
电流的估算
单相电压220,一个千瓦 5 安培
三相电机380,一个千瓦 2 安培 三相电机1140,三个千瓦 2 安培
3.接触不良---接触电阻过大
（1）安装质量差，衔接点连接不牢。 （2）连接点由于热作用或长期震动使接头 松动。 （3）在连接处有杂质，如锈蚀、产生氧化 层或渗入尘土。 （4）铜丝和铝线混接。
√
√ √ √
防爆型式的选择
根据区域等级(0 1 2区)及 设备类型选用防爆型式
1 区
爆炸危险区域 防爆结构 电气设备
隔爆 型 d 正压 型 p 增安 型 e 隔爆 型 d
2 区
正压 型 p 增安 型 e 无火花 型 n
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(无 电刷)
防爆措施
密闭
一 防止爆炸环境的形成 二 消除火源和高温
通风
防止爆炸的措施
工艺设计中应采取消除或减少易燃 物质的产生及积聚的措施： 防止爆炸性气体混合物的形成，或 缩短爆炸性气体混合物滞留时间
一次防爆 措施
防止爆炸的措施
在区域内应采取消除或控制火源
二次防 爆措施
电气防爆措施
爆炸危险场所 安装防爆电气 设备接地(可靠) 尽量不使用移动式设备 静电预防
O区
爆炸性气体 1区 环境危险区 域 2区
爆炸性气体混合物的分级
ⅡC（ ≤0.5） ： 乙炔、氢气 ⅡB（0.5 — 0.9）：乙烯 ⅡA （ ≥ 0.9 ） ：丙烷
引燃温度(℃)及组别 类和 级
爆炸性气体的分类、分级和分组表
最大试验 安全间隙 MESG
T1 T>450 甲烷
T2 300<T≤ 450
ห้องสมุดไป่ตู้
事故 电火 花
电气线路短路或裸线相碰时； 电线接头或接点松动，时断时通；
灯头松动时；
保险丝熔断，都可以产生电火花
电气防火
质量
安装 使用
电气火灾的预防措施
绝缘老化\ 破损 避免短路、过载等 保证线路与设备的正常运行
与可燃物保持规定距离
通风散热良好
电气防爆
气体爆炸条件
1.可燃物质与空气或氧气均匀混合，浓度 达到爆炸极限 2.存在火源,且达到最小点火能量 或存在高温,达到其引燃温度
触 电 是电流对人体造成的外伤，如电灼伤、电 事 烙印、皮肤金属化等。 故
电气防火与防爆
今年1-6月火灾原因分布
短路
电 气 火 源
接触不良
超负荷 静电 雷电
高温 火花 电弧
1967年1月27日，阿波罗1号在发射台上进行地面 模拟演练时，由于指令舱控制系统一条电路短 路产生电火花，使充满纯氧的密封舱着火，火 焰迅速蔓延，致命的一氧化碳和黑烟很快充满 座舱。由于舱门设计缺陷，航天员无法迅速打 开舱门逃生，大约30秒后，三名航天员烧死在 舱内。
防爆电气设备的结构类型
③本质安全型(i)。在正常运行或在标准
实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；
0
1区
2区 充增无 油安火 型型花 √ √
类别
笼型电机 直流电机 绕线电机 刀开关 控制按钮 固定灯具 移动灯具
本 本 隔正充增无本隔 正 安 安 爆压油安火安爆 压 全 全 型型型型花全型 型 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √