矿用电气设备防爆形式的选择

矿用电气设备防爆形式的选择

【摘要】本文主要介绍一下矿内危险区域划分和电气设备防爆形式的选择方法。

【关键词】防爆形式矿用设备危险区

矿井内大部分工作区域都处于危险区，这就对电气设备有更高的要求。电气设备的防爆等级需要满足其所在的危险区才能长期的安全运行。对矿内的安全生产和人身安全尤为重要。

1 矿井内危险区域划分标准

危险区域分为爆炸性气体（蒸汽）环境和爆炸性粉尘环境，矿井内主要危险来自于爆炸性粉尘，一但浓度达到爆炸下限就可能发生爆炸。矿井内危险区划分主要根据NEC 500（美国电气标准）、IEC（国际电工技术委员会标准）和国家标准GB 12476来划分的，其中IEC标准和GB12476划分方法相同。

1.1 爆炸性粉尘危险区划分

1.1.1 划分标准一：（NEC 500）

（1）二级一类区域：（CLASSⅡ，DIVISIONⅠ）

1）在正常运行条件下，可燃性粉尘存在的场所或可燃性粉尘持续性、间隙性或周期性存在的场所，其数量足以产生爆炸性可燃性化合物的场所。2）由于机械故障或机械设备的非正常操作而产生可燃性混合物的场所。3）导电性粉尘可能存在的场所。

（2）一级二类区域：（CLASSⅡ，DIVISIONⅡ）

可燃性粉尘通常在空气中不呈悬浮状或由于设备背后仪器的正常操作，不太可能使可燃性粉尘呈悬浮状，其数量足以产生爆炸性或可燃性化合物的场所。

（3）标准字母的含义

例：危险区CLASSⅡ，DIVISIONⅡ，GROUP E

解释说明：

CLASSⅡ：代表该危险区为二级区域，即爆炸性粉尘区域。若是爆炸性气体区域表示为CLASSⅠ。

DIVISIONⅠ：代表代表该危险区处于一类危险区域。

GROUP E：代表危险区的粉尘组别，环境中典型爆炸性粉尘为金属粉尘。爆炸性粉尘共分E、F、G三个组别。分别对应不同的爆炸性粉尘。E，代表金属粉尘，如铝、镁等。F，代表炭黑、煤或焦炭粉尘。G，代表面粉、淀粉或谷物粉尘。

1.1.2 划分标准二：（IEC、GB12476）

（1）20区：在正常运行过程中可燃性粉尘连续出现或经常出现，其数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物或形成无法控制和极厚的场所及容器内部。

（2）21区：在正常运行过程中，可能出现粉尘数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物但未划入20区。

（3）22区：在异常条件下，可燃性粉尘偶尔出现并且只是短时存在、或可燃性粉尘偶尔出现堆积或可能存在粉尘层并且产生可燃性粉尘空气混合物的场所。

1.2 各种防爆类型及说明

隔爆型：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。防爆标志“d”。

增安型：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。防爆标志“e”。

本质安全型：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。防爆标志“i”。根据危险场所和安全程度又分为“ia”和“ib”两种类型。“ia”比“ib”用于更危险的区域。

正压型：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。防爆标志“p”。

无火花型：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。防爆标志“n”。

浇封型：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。防爆标志“m”。

1.3 防爆标志说明

例1：防爆标志为EExdⅡBT4

Ex：表示符合中国防爆标准，Ex为防爆标志。

EEx：不仅符合中国的防爆标准，而且符合欧洲电工标准化委员会（CENELEC）的标准。

d：表示此设备为防爆类型为隔爆型。

B：表示爆炸性气体组别。I，代表煤矿用电气设备。Ⅱ，代表工厂用电气设备。Ⅱ类防爆电气设备按使用于爆炸性气体特性进一步划分为：ⅡA，ⅡB，ⅡC 三个等级。在表1中有所描述，本文后面会详细说明。

T4：代表温度组别，最高表面温度不超过135℃。Ⅱ类，即工厂用电气设备按其工作时发热的最高表面温度可分为T1-T6六个组别。温度分别为450℃、300℃、200℃、135℃、100℃。

1.4 防爆类型的选择

根据危险区划分选择电气设备的防爆类型（如表1）。

2 结语

矿用设备的选择需要严格国家标准和国际标准来执行，减少安全事故的发生。

参考文献：

[1]艾伦L.谢尔德拉克著.孙洪程，马昕，王同浩译.电气工程手册.化学工业出版社，2006.

[2]许立梓.实用电气工程师手册，广东科技出版社，2001.

[3]任元会.工业与民用配电设计手册，中国电力出版社，2005.