防爆知识

非本安电路 安全栅 本安电路
“n”型电气设备
“n”型电气设备是专门用于2区爆炸性气体环境的设备，过去称无 火花型电气设备。这种型式的电气设备，在正常运行时一些规定的异 常条件下，不能点燃周围的爆炸型气体环境。
注1：本标准的要求是试图保证不可能发生能引起点燃的故障。 注2：规定的异常条件的示例是具有灯泡故障的灯具。
可燃性粉尘区域的电气设备的防爆型式:
防爆型式 外壳保护 (ta,tb,tc) 简图 主要应用 开关设备和控制站，接线端子，接 线盒，控制箱，电机，灯具。 标准 EN 61241-1 IEC 61241-1 GB 12476.1 EN 61241-4 IEC 61241-4 EN 61241-11 IEC 61241-11 EN 61241-18 IEC 61241-18
爆炸危险区域划分


爆炸性气体或粉尘混合物存在场合: (美国/加 拿大NEC 500 ) Division 1 气态和尘埃状的爆炸性混合物连续地, 经 常性地,较长时间地存在; 或者每年存在100小 时以上 Division 2 气态和尘埃状地爆炸性混合物偶尔, 间 断性地, 短暂地存在; 或者每年存在不超过 100小时
爆炸危险区域 0区 (zone 0)
适用的防护型式 1、本质安全型（ia级） 2、其他特别为0区设计的电气设备（特殊型） 1、适用于0区的防护类型 2、隔爆型 3、增安型
符号 ia s
d e ib o p
1区 (zone 1)
4、本质安全型 （ia级） 5、充油型 6、正压型
7、充砂型
2区 (zone 2) 1、适用于0区或1区的防护类型 2、无火花型
Zone1,Zone2
7
8 9 10
充砂型
无火花型 浇封型 气密型
q
n m h
GB3836.7
GB3836.8 GB3836.9 GB3836.10
危险物质与点火源隔开
设法防止产生点火源 设法防止产生点火源 设法防止产生点火源
Zone1,Zone2
Zone2 Zone1,Zone2 Zone1,Zone2

增安型电气 设备(e)
增安型电气设备是指对正常条件下不会产生电弧或电火花的电气 设备，进一步采取措施，提高其安全程度，防止电气设备产生电弧、 电火花及危险高温的电气设备。其防爆标志为“e”。 增安型电气设备是采取了以下结构措 施来提高电气设备安全性的： 1、有效的外壳防护； 2、电路的可靠连接； 3、增大电气间隙和爬电距离； 4、限制设备的温升； 5、提高绝缘性能。
正压外壳型电气设备(p)
正压外壳型电气设备是指具有正压外壳的电气设备。防爆标志为 “p”。所谓正压外壳是指保持内部保护气体的压力高于周围爆炸性 气体环境的压力，阻止外部混合物进入的外壳。 正压型电气设备有连续气流正压、泄漏补 偿正压、静态正压三种结构型式。 连续气流正压是指保护气体连续通过正压外 壳，使外壳保持正压的方法。 泄漏补偿正压是指在各个排气口封闭时，对 正压外壳和管道内保护气体不可避免的泄漏进 行补偿，使壳内保持正压的方法。 静态正压是指不添加保护气体而保持危险场 所中正压外壳内正压值的方法。
爆炸性危险物质分类
●电气设备的电火花 和温度是产生爆炸主 要点燃源。 ●不同爆炸性物质的 电火花和温度点燃特 性各不相同。 ●为了使采取的防爆措施更具针对性，有必 要对爆炸性物质分类、级、组，以及对爆炸 危险区域分区。
爆炸性气体分组
中国、IEC 、欧洲标准 T1 北美标准 T1 T2 T2A T2 T2B T2C T2D T3 T3 T3A T3B T3C T4 T5 T6 T4 T4A T5 T6 气体引燃温度，t(℃) >450 300<t≤450 280<t≤300 260<t≤280 230<t≤260 215<t≤230 200<t≤215 180<t≤200 165<t≤180 160<t≤165 135<t≤160 120<t≤1235 100<t≤120 85<t≤100
爆炸性气体分组
级别 T1 I 甲烷 甲苯、甲酯、乙烷 、丙烷、丙酮、丙 烯酸、苯、苯乙烯 、一氧化碳、醋酸 乙酯、醋酸、氯苯 、醋酸甲酯、氨 丙烯酯、二甲醚、 市用煤气 甲醇、乙醇 、乙苯、丙 醇、丙烯、 丁醇、丁烷 、醋酸丁酯 、醋酸戊酯 、环戊烷 丁二烯、环 氧丙烷、乙 烯 戊烷、戊醇、己烷 、己醇、庚烷、辛 烷、环乙醇、松节 油、石脑油、石油 （包括汽油）、燃 料油、戊醇四氯 二甲醚、丙烯醛、 碳化氢 T2 温度组别 T3 T4 T5 T6
爆炸危险区域划分


爆炸危险区域划分的主要标准依据： GB50058-1992 爆炸和火灾危险环境电力装 置设计规范 GB3836.14-2000 爆炸性气体环境用电气设 备第14部分危险场所分 中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程 (试行) ，1987年 爆炸性危险区域主要以爆炸性危险物质出现的 频繁程度和持续时间为划分依据的。
q
n
隔爆型电气设备(d)

隔爆型电气设备是指具有隔爆外壳的电气设备，防爆标志为“d”。 隔爆外壳是指能承受内部的爆炸压力，并能阻止爆炸火焰向周围 环境传播的防爆外壳。
电气设备外壳的内部由于呼吸作用会进入周围的爆炸性气体混 合物，当设备产生电火花及危险高温时，将引燃壳内的爆炸性气 体混合物，形成巨大的爆破力及冲击波。一方面隔爆外壳应能承 受内部的爆炸压力而不破损；另一方面隔爆外壳的接合面应能阻 止爆炸火焰向壳外传播点燃周围的爆炸性气体混合物。因此隔爆 外壳应有耐爆性及隔爆性两种特性。
爆炸危险区域划分


我国防爆标准与IEC标准一样，对于爆炸性气体危险 场所划分为3个区域，即0区、1区和2区。它们对应 的定义如下： 0区（zone0）：在正常情况下，爆炸性气体混合物 连续地或长时期存在的场所。（1000h/y以上） 1区（zone1）：在正常情况下，爆炸性气体混合物 有可能出现的场所。 （10h/y～1000h/y） 2区（zone2）：在正常情况下，爆炸性气体混合物 不可能出现，或即使出现也只是短时间存在的场所。 （10h/y以下）
本质安全型电气设备（i）
本质安全电路 : 在规定的条件下 (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。 本质安全设备：其内部所有的电路都是本安电路的电气设备。 关联设备：装有本质安全电路和非本质安全电路，而且结构使非本 质安全电路不能对本质安全电路产生不利影响的电气设备。一般为安 全栅，主要用于电网供电的仪器设备。
爆炸的产生
爆炸的三个基本条件： 现场存在易爆物质, 如易爆气体，易燃液体等 现场存在氧气（空气） 现场存在引爆源，如足够能量的火花或足够高 的物体表面温度
只有这三个条件同时存在，才有发生爆炸 的可能性，其中任何一个条件不具备，就 不会 产生燃烧和爆炸。因此，采取适当的 措施，使三个条件不同时具备即可达到防 止爆炸的目的 。
2
3 4
增安型
本安型 本安型
e
ia ib
GB3836.3
GB3836.4 GB3836.4
设法防止产生点火源
限制点火源的能量 限制点火源的能量
Zone1,Zone2
Zone0-2 Zone1,Zone2
5
6
正压型
充油型
p
o
GB3836.5
GB3836.6
危险物质与点火源隔开
危险物质与点火源隔开
Zone1,Zone2
爆炸危险区域划分


ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
中国存在尘埃状爆炸性混合物的危险场所: Zone 10 正常情况下, 爆炸性粉尘或可燃纤维与空气 的混合物, 可能连续地, 短时间频繁地出现或 长时间存在的场合. Zone 11 正常情况下, 爆炸性粉尘或可燃纤维与空气 的混合物不能出现, 仅在不正常情况下偶尔短 时间出现的场合.
爆炸危险区域划分




欧洲/IEC可燃性粉尘危险区域的划分依据是：根据可 燃性粉尘环境出现的频率和持续时间，把危险场所分 为三个区域。它们是：20区、21区和22区。 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和/ 或可能形成无法控制和极厚的场所及容器内部。 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。 22区：在异常条件下,可燃性粉尘云偶而出现并且只是 短时存在、或可燃性粉尘偶而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。
ⅡA
乙醛 、三 甲胺
亚硝 酸乙 酯
ⅡB
乙醚 、二 乙醚
ⅡC
氢、水煤气
乙炔
二硫 硝酸 化碳 乙酯
爆炸性物质分组

美国和加拿大首先将散布在空气中的爆炸性物 体分成： A 乙炔 B 氢气 C 乙烯 D 丙烷 E 金属尘埃 F 煤炭尘埃 G 谷物尘埃
爆炸性粉尘分组
电气设备采用防尘或尘密外壳的结构及限制表面温度的方法对可燃 性粉尘环境进行保护的电气设备。此防护型式是粉尘防爆电气设备 的一种结构型式。防粉尘点燃的标志“DIP”。 粉尘组别 ⅢA ⅢB ⅢC 粉尘类型 可燃性飞絮 非导电粉尘 导电粉尘
爆炸性环境



爆炸性环境：可能发生爆炸的环境（气体和粉尘）。 凡涉及爆炸性物质生产、加工、处理、储存、运输的 场所都可能形成爆炸性环境。 危险场所：爆炸性环境大量出现或预期出现的数量足 以要求对电气设备的结构、安装和使用采取专门预防 措施的区域。 在石油、化工、煤炭等生产领域将不可避免地产生爆 炸性物质的泄漏，并与空气形成爆炸性危险场所。据 资料： - 在煤矿井下，2/3的场所属于爆炸性危险场所； - 在石油开采现场和精炼厂约有60-80%属爆炸性危 险场所； - 在化学工业中，约有80%以上的生产车间属爆炸 性危险场所。
爆炸危险区域划分
北美标准 中国、IEC、欧洲标准 危险程度
zone0 （0区） Division 1 (1 区) zone1 （1区）
高
Division 2 (2 区)
zone2 （2区）
低
爆炸性危险物质分类


中国将爆炸性物质分为三类： 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。 北美将爆炸性物质分为三类(级)。它们分别是： Class I – 爆炸性气体； Class II – 爆炸性粉尘； Class III - 纤维。
正压型 (p) 本安型 (ia,ib,ic) 浇封型 (ma,mb,mc)
开关设备和控制柜，电机。 仪表技术，总线技术，传感器，执 行器。 小容量开关设备，控制、信号装置， 显示装置，传感器。
中国接受的主要电气防爆技术：
序 号 1 防爆 型式 隔爆型 代 号 d 国家标准 GB3836.2 防爆措施 隔离存在的点火源 适用区域 Zone1,Zone2
防爆概念
什么是爆炸！

爆炸是燃烧的加速 度反应。它是可燃 物质在点燃源能量 的作用下，在空气 或氧气中，进行化 学反应，引起温度 的升高，释放出热 辐射及光辐射的现 象。如果燃烧速度 急剧加快，温度猛 烈上升，导致燃烧 生成物和周围空气 激烈膨胀，形成巨 大的爆破力和冲击 波并发出强光和声 响，这就是爆炸。
“n”型电气设备有以下的几种防爆形式： 无火花电气设备： Ex nA 有火花电气设备： Ex nC 限制呼吸外壳 ： Ex nR 限制能量设备： Ex nL n-正压外壳 ： Ex nZ
“n”型电气设备
无火化装置 “nA”: 装置的结构使正常使用条件下产生能引起点燃的电弧、火 花的危险减少至最小。 “nC” 型装置和元件: 1)浇封装置“nC”: 含有空腔或不含空腔的装置，他它被设计成全部被埋入浇封 复合物中，使其密封起来阻止外部大气进入。 2)封闭式断路装置器“nC”: 装有通、断电触头的装置，它在进入其内部的可 燃性气体或蒸气爆炸时不会损坏，并且也不会将内部爆炸传播到外部的可燃性 气体或蒸气。 3)气密式密封装置“nC”: 其结构使外部大气不能进入其内部，并且密封是通过 熔接，例如钎焊、铜焊、熔焊或玻璃与金属的熔接来实现的。 4)非点燃元件“nC”: 元件具有接通或断开规定的具有点燃能力的电路的触头， 但是接触机构的结构使元件不能够点燃规定的爆炸性气体环境。 5)密封装置“nC”: 装置设计成在正常运行期间不能打开，并且有效地密封阻止 外部的大气进入。