防爆仪表工作原理

• 最小点燃电流(MIC) ——在规定的试验装置上，用直流24V、95mH电 感的火花进行3000次点燃试验时，能够点燃可燃性气体混合物的最小 电流。此电流降低5％即不能点燃
• 最小点燃电流比(MICR) ——各种可燃性气体(或蒸气)与空气的混合 物的最小点燃电流对甲烷与空气混合物的最小点燃电流的比值
主要防爆技术
主要防爆技术－本质安全型Exi
• 设备依据标准：GB3836.1-2000/GB3836.4-2000 • 定义：在标准规定的条件(包括正常工作和规定的故障条件)下产生的
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 (0/I区防爆技术)。 • 是一种以抑止点火源能量为防爆手段的“安全”技术。要求设备在正 常工作和故障状态下可能产生的电火花或热效应分别小于爆炸性危险 气体的最小点燃能量和自燃温度。
少（易）
爆炸性气体混合物的引燃温度组别
注：爆炸性气体混合物的引燃温度组别与电气设备的最高允许表面温度组别 一一对应 。
爆炸性危险场所
• 国标对爆炸性危险场所的划分(GB 50058-2014)
爆炸性危险场所
危险区分级实例
0区
通风口
1区
2区
危险源持续 存在的地区
堤坝
可燃液体
通风不良的 储油槽区
6
• 所有Ⅱ类防爆电气设备按最高表面温度分为T1 ～T6六组。最高表面 温度是指电气设备在允许的最不利条件下运行时，其表面或任一部分 可能达到的并有可能引燃周围爆炸性气体环境的最高温度。
电气防爆标志的构成
• 电气防爆标志的构成(GB 3836-2000)
(1)防爆总标志Ex 表示该设备为防爆电气设备。 (2)防爆结构型式 表明该设备采用何种措施进行防爆，如d为隔爆型， p为正压型，i为本安型等。 (3)防爆设备类别 分为Ⅰ、Ⅱ类两大类，说明其适用场所。 (4)防爆级别 分为A、B、C三级，说明其防爆能力的强弱。 (5)最高表面温度组别 分为T1～T6六组，说明该设备的最高表面温度 允许值。
仪表防爆基础知识
爆炸性气体混合物的传爆级别
注：爆炸性气体混合物的传爆级别也是电气设备的防爆级别，两者是一致的，均 分为ⅡA、ⅡB、ⅡC三级。
仪表防爆基础知识
相关参数说明
• 最大试验安全间隙(MESG) ——在规定的试验条件下，电气设备外壳 内各种浓度的被试验气体(或蒸气)与空气的混合物点燃后，能阻止火 焰通过壳体两部分之间25mm长接合面点燃外部气体混合物的接合面最 大间隙
主要防爆技术
主要防爆技术－隔爆型Exd
• 设备依据标准：GB3836.1-2000/GB3836.2-2000 • 隔爆外壳定义：能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力，并能
阻止内部的爆炸向外壳周围爆炸性混合物传播的电气设备外壳(I 区防爆技术)。
允许危险气体进入隔爆外壳， 外壳内可能产生爆炸。但要求外 壳必须具有足够的强度；且各外 壳接合面必须具有足够长的啮合 长度和足够小的间隙，以确保内 部爆炸不会穿过隔爆接合面而导 致外部环境爆炸。
目录
一、防爆基础理论概述 二、电气设备防爆技术简介 三、防爆电气设备选型、安装与使用 四、常见问题实例
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防爆基本原理
• 产生爆炸的条件
• 爆炸性物质； • 空气(氧气); • 点火源(电火花、炽热表
面)。
能量源（火花、热表面等）
空气（氧气）
可燃物 2
爆炸性危险物质分类
在我国，爆炸性物质可分为三类： Ⅰ类：矿井甲烷 Ⅱ类：爆炸性气体混合物（含蒸气、薄雾） Ⅲ类：爆炸性粉尘和纤维
缺点 • 不适用于大功率设备
允许工作条件: “ia”型工作于0区. “ib” 型工作于1区
主要防爆技术
主要防爆技术－正压型Exp
• 设备依据标准：GB3836.1-2000/GB3836.5-2004 • 主要技术措施：用空气或惰性气体换气。换气时间满足试验
“W”
“L”
主要防爆技术
隔爆型Ex"d"
基本原则： “包容型"
开口
封装 • 必须能承受爆炸的压力 • 塑料材料只允许小容积 (<3
dm3) • 连接和开口要做得很精密并
且根据气体组分而定
不允许在0区使用
缺点 • 封装大而重，对电缆也有特殊要求(导管,
衬垫, 封装等) • 不允许带电开盖操作
打开封装需要特殊工具 • 安装和维护的错误会导致危险的情况
电气防爆标志的构成Fra Baidu bibliotek
电气设备的防爆型式(GB 3836.1-2000)
电气防爆标志的构成
• 例如：一台仪表的防爆标志为Ex dⅡBT4，其含义为：
• Ex——防爆总标志； • d——结构型式，隔爆型； • Ⅱ——类别，工厂用； • B——防爆级别，B级； • T4——温度组别，T4组，最高表面温度≤135℃。
主要防爆技术
本安型Ex"i"
R V
L
基本原则
C
“限制型"
特性 • 低功率技术限制了电压、电流，把功率
限制在点燃危险气体的最低要求之下 • 元件可靠性、距离和隔离 • 两类:
“ia” 允许两个故障 “ib” 允许一个故障
应用 • 现场和控制室电子仪表
Io
Uo
优点 • 不需特殊电缆 • 对操作工也安全 • 允许带电开盖操作
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常用隔爆型电气设备
主要防爆技术
主要防爆技术－增安型Exe
• 设备依据标准：GB3836.1-2000/GB3836.3-2000 • 定义：对在正常运行条件不会产生电弧或火花的电气设备采取进一步措施，
提高其安全程度，防止电气设备产生危险温度、电弧和电火花的可能性的型 式(I区防爆技术)。 • 要求设备在正常工作和认可的过载条件下不会产生危险温度、电弧和危险温 度。 • 典型应用：接线盒、电磁线圈(阀)、照明灯具、变压器和无刷电机等。自动 化仪表通常存在调零/调满度的电位器或选择开关，即认为正常情况下会产生 电火花，因此一般不设计为Exe。
目录
一、防爆基础理论概述 二、电气设备防爆技术简介 三、防爆电气设备选型、安装与使用 四、常见问题实例
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防爆电气设备
• 防爆电气设备分为两大类：Ⅰ类为煤矿用电气设备；Ⅱ类为除煤矿外 的其他爆炸性气体环境用电气设备，也称为工厂用电气设备。
• Ⅱ类隔爆型“d”和本质安全型“i”电气设备又分为ⅡA、ⅡB、ⅡC 三级。对于隔爆型电气设备，按最大试验安全间隙(MESG)分级；对于 本质安全型电气设备，按最小点燃电流 (MIC)分级。