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防爆電氣知識與應用

防爆電氣/電器

存在有爆炸危險性氣體和蒸氣的場(chǎng)所采用的一類(lèi)電氣設備?;どa(chǎn)經(jīng)常遇到各種有爆炸危險性的氣體和蒸氣,在有這些介質(zhì)的地方,按照有關(guān)規范、標準和規定,正確選用合適的防爆電器,從而防止引起周?chē)?a target="_blank" >爆炸性混合物爆炸。是保證安全生產(chǎn)、防止爆炸和火災發(fā)生的重要措施。在防爆電器上通常還有必要的防爆標志和技術(shù)數據,以避免錯誤使用。

簡(jiǎn)介

  防爆電氣主要分為:防爆燈具、防爆電器、 防爆管件 、防爆防腐電器、粉塵防爆電器、不銹鋼防爆電器、
  拼音:fangbaodianqi
  英文名稱(chēng):explosion-proof electric apparatus
  說(shuō)明:通常來(lái)說(shuō),防爆電器是指存在有爆炸危險性氣體和蒸氣的場(chǎng)所采用的一類(lèi)電氣設備?;どa(chǎn)經(jīng)常遇到各種有爆炸危險性的氣體和蒸氣,在有這些介質(zhì)的地方,按照有關(guān)規范、標準和規定,正確選用合適的防爆


防爆電器
電器,是保證安全生產(chǎn)、防止爆炸和火災發(fā)生的重要措施。按類(lèi)型分為隔爆型、增安型 、本質(zhì)安全型、正壓型、充油型、充砂型、無(wú)火花型、特殊型。主要品種有防爆轉換開(kāi)關(guān)及刀開(kāi)關(guān)、防爆空氣自動(dòng)開(kāi)關(guān)、工廠(chǎng)用防爆磁力起動(dòng)器、防爆控制按鈕、防爆操作柱、防爆行程開(kāi)關(guān)、防爆插銷(xiāo)、防爆接線(xiàn)箱、防爆接線(xiàn)盒、防爆管件及密封材料、防爆電磁鐵及防爆電磁閥等。


分類(lèi)

1 防爆控制箱類(lèi)

  主要包括用于控制照明系統的照明配電箱和用于控制動(dòng)力系統的動(dòng)力箱。這類(lèi)產(chǎn)品大部分結構為組合


防爆電器
式,最多可控制12個(gè)回路,其外殼大部分是以鑄造鋁合金材料制作的,也有一部分為鋼板焊接的,還有很少一部分為絕緣材料外殼。其內部主要由斷路器、接觸器、熱繼電器。轉換開(kāi)關(guān)、信號燈、按鈕等元件構成,制造廠(chǎng)還可根掘用戶(hù)需要而選擇配備。防爆等級最高可達ⅡCT6級。順便指出,防爆自動(dòng)開(kāi)關(guān)、防爆刀開(kāi)關(guān)以及熔斷器在一些控制場(chǎng)合也常用作控制動(dòng)力或照明配電系統的線(xiàn)路分合之用,只是變成一個(gè)單件而已。因此這些產(chǎn)品也劃歸到這類(lèi)產(chǎn)品中來(lái)。

2 防爆起動(dòng)器類(lèi)

  此類(lèi)產(chǎn)品包括手動(dòng)起動(dòng)器、電磁起動(dòng)器、可逆電磁起動(dòng)器、自耦減壓起動(dòng)器、Y―Δ變換降壓起動(dòng)器和饋電開(kāi)關(guān)等產(chǎn)品。防爆起動(dòng)器類(lèi)產(chǎn)品作為終端控制設備,一般是一臺起動(dòng)器控制一臺電動(dòng)機,屬于量大面廣類(lèi)產(chǎn)品。其外殼殼體通常由鑄造鋁合金或鋼板制成。其內部一般由接觸器(空氣式或真空式)、電動(dòng)機保護系統、信號燈、按鈕和自耦變壓OS等元件組成,而且一般都具有就地控制、遠距離控制和自動(dòng)控制功能。也有的產(chǎn)品中安裝有斷路器作總開(kāi)關(guān),使產(chǎn)品更加完善。

3防爆控制開(kāi)關(guān)類(lèi)

  這類(lèi)產(chǎn)品市場(chǎng)需求量相對來(lái)說(shuō)也很大,所以生產(chǎn)廠(chǎng)家也比較多,主要包括照明開(kāi)關(guān)、轉換開(kāi)關(guān)(組合
 

防爆電器

開(kāi)關(guān))、行程開(kāi)關(guān)、拉線(xiàn)開(kāi)關(guān)等小型防爆產(chǎn)品。這些產(chǎn)品的防爆等級可達ⅡCT6級別,其防爆外殼殼體通常是采用鑄造鋁合金壓鑄而成的復合型結構,也有少數制造廠(chǎng)采用其它材質(zhì)外殼。這類(lèi)產(chǎn)品的特點(diǎn)是體積小,內部元件單一、技術(shù)含量較低、結構簡(jiǎn)單、制作容易。

4 防爆主令電器類(lèi)

  主令電器是用作閉合或斷開(kāi)控制電路,以發(fā)出命令或程序控制的開(kāi)關(guān)電器。這類(lèi)防爆電器主要包括控制按鈕和操作柱。防爆控制按鈕外殼一般用聚碳酸脂,玻璃纖維增強不飽合聚脂樹(shù)脂或ABS塑料注塑來(lái)制造,也有少量是用鑄鋁壓鑄成形的。一般結構為增安型外殼,內裝隔爆型元件,而且可以實(shí)現防腐功能,防爆等級可達ⅡC級。操作柱主要由主箱、接線(xiàn)箱和支柱組成。其主箱和接線(xiàn)箱有的制成一體,有的制成分體,各有特點(diǎn)。其材質(zhì)基本上是用鑄造鋁合金材料制造。內部由各種儀表、轉換開(kāi)關(guān)、按鈕和信號燈等元件組成??梢愿鶕煌枰M(jìn)行組合。

5 防爆接線(xiàn)箱類(lèi)

  電氣設備在使用中須經(jīng)電線(xiàn)或電纜與供電網(wǎng)絡(luò )連接起來(lái),形成系統來(lái)完成其使用功能。但其連接導線(xiàn)
 

防爆電器

或電纜不可能無(wú)限長(cháng),而且在連接過(guò)程中有很多地方需要串聯(lián)、并聯(lián)進(jìn)行導線(xiàn)分接。這就勢必造成接頭部分外濾,容易引發(fā)事故。防爆接線(xiàn)箱類(lèi)產(chǎn)品就是為解決這類(lèi)問(wèn)題而生產(chǎn)的產(chǎn)品,以求進(jìn)一步保證安全生產(chǎn)。這類(lèi)產(chǎn)品包括接線(xiàn)箱、接線(xiàn)盒、穿線(xiàn)盒、吊線(xiàn)盒、分線(xiàn)盒等產(chǎn)品,其外殼主要由鑄造鋁合金制造。根據需要設有很多進(jìn)線(xiàn)和出線(xiàn)引入裝置,箱內裝有接線(xiàn)端子,用來(lái)進(jìn)行連接或分接之用。這類(lèi)產(chǎn)品大部分制成隔爆型或增安型,體積有大有小,差異較大,防爆等級可達ⅡC級。

6 防爆燈具類(lèi)

  任何一個(gè)工作場(chǎng)所和環(huán)境都必須采取照明措施,含有各種爆炸性氣體的場(chǎng)所也不例外。由于其使用場(chǎng)所很多,遍布各個(gè)生產(chǎn)角落,因而使得防爆燈具類(lèi)產(chǎn)品大批量生產(chǎn)。這類(lèi)產(chǎn)品品種多、規格全,但大致可分為照明用、標志用、信號用、手提用等幾種形式,從光源種類(lèi)可分為白熾燈、自鎮汞燈、高壓納燈,金鹵燈、鏑燈和熒光燈,從結構上分更加繁多,大致上有吊式、掛式、墻壁安裝式、吸頂式、手提式、懸臂式等。從安裝角度來(lái)說(shuō),防爆燈具類(lèi)可以從30°~90°內都能實(shí)現。從功率來(lái)說(shuō),可以從幾十瓦到幾百瓦。安裝高度從地面開(kāi)始到幾米高??梢哉f(shuō),防爆燈具是所有防爆電氣產(chǎn)品中產(chǎn)量最大,使用最多的產(chǎn)品。而且,由于其特定功能,造成了損耗大、更換量大的局面。這類(lèi)產(chǎn)品的結構形狀各異,變化很多,但從防爆性能方面來(lái)分,基本上是隔爆型為主,外殼材質(zhì)以鑄造鋁合金為多,基本上可以滿(mǎn)足用戶(hù)在ⅡC級以下場(chǎng)所的各種照明和顯示功能的需要。

7 防爆連接類(lèi)

  防爆連接件主要功能是進(jìn)行電纜連接和電纜分支之用。其主要產(chǎn)品為防爆插銷(xiāo)和防爆電源插座箱。額
 

防爆電器

定電壓為220V~380V,額定工作電流最大可達100A,品種有兩極、三極加中性線(xiàn)和接地線(xiàn)結構,產(chǎn)品外殼有金屬和塑料材質(zhì)制成,防爆等級可達ⅡC級。其內部主要由接插件組成,有的產(chǎn)品加裝有帶斷點(diǎn)的開(kāi)關(guān),這個(gè)開(kāi)關(guān)與接插件之間均具有連鎖功能,即先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后拔插,先插入插頭后關(guān)合。不帶開(kāi)關(guān)的產(chǎn)品也具有先斷開(kāi)主回路后斷開(kāi)接地線(xiàn),先插入接地線(xiàn)后插入主回路之功能。這都是為保證安全狀態(tài)下操作。這類(lèi)產(chǎn)品大部分是用手直接操作,所以對其絕緣性能要求一般較高,切不可忽視。

8 防爆風(fēng)扇類(lèi)

  此類(lèi)產(chǎn)品主要包括防爆吊扇、防爆排風(fēng)扇和防爆軸流風(fēng)機等產(chǎn)品,其結構由防爆電機、防爆接線(xiàn)盒和防爆調速控制器及葉片組成。其額定工作電壓一般至380V,防爆等級可達ⅡBT4級。

9 具有發(fā)熱功能的防爆電器類(lèi)

  石化企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常需要一些加熱設備和電氣取暖設備,因此這類(lèi)產(chǎn)品的防爆問(wèn)題也是十分重
 

防爆電器

要的。主要產(chǎn)品有防爆電暖器、防爆加熱器。由于防爆控制變壓器和防爆鎮流器等產(chǎn)品盡管主要功能不是獲取熱能,但其在運行中也會(huì )發(fā)熱,也應引起極大重視,所以全部劃入此類(lèi)產(chǎn)品中。當然,在科技飛速發(fā)展的今天,也會(huì )出現很多用高科技材料制成的電熱設備,但其防爆問(wèn)題仍不能忽視。防爆發(fā)熱設備主要元件為繞組、控制器和接線(xiàn)盒等元件組成,而且往往具有對溫度進(jìn)行控制或監視的保護功能。此類(lèi)產(chǎn)品基本上為隔爆型,防爆等級為ⅡBT4級。

10 防爆報警電器類(lèi)

  在某些生產(chǎn)場(chǎng)合,往往需要一些燈光和聲響來(lái)提示人們的行動(dòng),在含有爆炸性危險氣體的環(huán)境中,這類(lèi)電器就顯得更加重要。其主要產(chǎn)品有防爆指示燈、防爆電鈐、防爆電笛、防爆峰鳴器等產(chǎn)品,結構通常為隔爆型,用鑄造鋁合金制造,防爆等級可達ⅡCT6級。其工作電壓可分為直36~220V,交流可達380V。防爆接線(xiàn)盒和防爆殼體是其主要結構件。

11 防爆電磁鐵類(lèi)

  這類(lèi)產(chǎn)品主要有防爆電磁鐵、防爆電磁閥、防爆電磁驅動(dòng)器等產(chǎn)品。其工作原理是在電磁場(chǎng)作用下,通過(guò)產(chǎn)生的電磁力來(lái)推動(dòng)機械設備工作,一般作制動(dòng)用。結構大部分為隔爆型,用鑄鋼或鑄鐵制造,防爆等級為ⅡBT6級。其主要技術(shù)參數一般為推力或吸力(以kg計算)和通電持續率,切不可長(cháng)期通電,否則容易過(guò)熱造成危險。

12 防爆其他類(lèi)

  在復雜的生產(chǎn)過(guò)程中往往會(huì )遇到許多的特殊要求,對此需制造出特殊的防爆電器產(chǎn)品。由于此類(lèi)產(chǎn)品
 

防爆電器

產(chǎn)量少,要求特殊,屬非標準類(lèi)產(chǎn)品,因此將其歸納為防爆其它類(lèi)。主要有電工儀表、溫度變送器、壓力變送器、速度變送器、液位計、定量控制儀、點(diǎn)火裝置、攝像機等產(chǎn)品。這些產(chǎn)品基本上是以生產(chǎn)需要而制造的,盡管其性能要求各不相同,但大部分產(chǎn)品為金屬制作的外殼,其型式為隔爆型或增安型結構,也有很少一部分產(chǎn)品為本質(zhì)安全型產(chǎn)品,其工作電壓和工作電流一般都比較低,防爆等級為ⅡCT6級。
  以上將工廠(chǎng)用防爆電器產(chǎn)品大致分為十二大類(lèi),以求得對這些產(chǎn)品有一個(gè)比較清晰的理性認識。上述分類(lèi)可能有遺漏或不全面的地方。但基本上包括了現在市場(chǎng)上流通的大多數產(chǎn)品。
  應當指出的是:還有一些產(chǎn)品,如變徑接頭、密封接頭、管接頭、活接頭、撓性連接管等產(chǎn)品,很多制造廠(chǎng)將它們也列為防爆產(chǎn)品,這是一個(gè)錯誤認識。這些產(chǎn)品只能稱(chēng)之為防爆電器產(chǎn)品的輔助件。因此,這里的產(chǎn)品分類(lèi)沒(méi)有包括這些產(chǎn)品。

13民用防爆產(chǎn)品

  根據在實(shí)際生活中的需要,現在在民用上也需要一些防爆產(chǎn)品,這類(lèi)產(chǎn)品比較雜,所以歸一為民用防爆產(chǎn)品,主要有防爆三輪車(chē),防爆電鉆等。這類(lèi)產(chǎn)品要求技術(shù)比較高。也是防爆行業(yè)的一個(gè)新起點(diǎn),和新方向!

設計特點(diǎn)

  1 外殼的設計
  便攜式、本質(zhì)安全型儀器儀表的外殼有時(shí)采用塑料外殼,有時(shí)采用金屬外殼。當選用塑料外殼時(shí),為保證塑料外殼正常工作時(shí)不積聚危險靜電,其表面電阻不得超過(guò) 1×109Ω。 塑料外殼應經(jīng)過(guò)抗沖擊試驗和熱穩定試驗。
  正常運行產(chǎn)生火花、電弧或危險溫度的電氣設備、功率大于250W或電流大于5 A的Ⅰ類(lèi)電氣設備,均須采用接線(xiàn)盒與設備主體進(jìn)行電氣連接接線(xiàn)盒就是專(zhuān)供電纜或導線(xiàn)與電氣設備進(jìn)行連接的部件。目前Ⅰ類(lèi)隔爆型電氣設備廣泛使用的是隔爆型接線(xiàn)。盒接線(xiàn)盒內壁應涂耐弧漆,接線(xiàn)盒及主體腔上的隔爆接合面應做防銹處理,如涂防銹油等。
  另外,對于防爆電器,要在其外殼的明顯處有永久性的 Ex 防爆總標志及 MA 安全標志。
  針對某些地方煤礦井下存在的電機違章操作現象,我們研制了QF40 型小型防爆起動(dòng)器,其額定電壓380V,額定電流40A。外殼設計分為主體腔與接線(xiàn)腔。外殼為 3 mm 厚鋼板。隔爆接合面的尺寸及加工精度符合GB3836.2 規定。外殼外形尺寸為 437 mm×308 mm,外殼防護等級為 IP54。在外殼的正前方設有銘牌,銘牌右上角設有 Ex 標志,防爆標志 dⅠ(150℃), 此外,銘牌上還標有名稱(chēng)、型號、額定電壓、額定電流、防爆合格證編號、安全標志、出廠(chǎng)編號、制造日期等。
  2 電路的設計
  首先,電路的設計要完成電器的電氣功能,保證電氣原理的正確性。其次,防爆電器的電氣間隙、爬電距離、絕緣參數必須符合GB3836的規定要求。例如,研制 QF40 型防爆起動(dòng)器時(shí),將接線(xiàn)柱的爬電距離設計為不小于16 mm,電氣間隙不小于10 mm。隔爆腔內電器元件及裝配布置爬電距離不小于16 mm,電氣間隙不小于10 mm。隔爆接線(xiàn)腔內設有內接地螺栓。外殼設有外接地螺栓。
  研制的本質(zhì)安全型鋼弦頻率計在正常工作和故障狀態(tài)下的最大工作電流和電壓均不大于所設計的最大允許電流:它的爬電距離為3 mm,絕緣涂層下的爬電距離為1mm,電氣間隙為3 mm。
  3 電源的設計
  本質(zhì)安全型便攜式電氣設備最常用的獨立電源是干電池和蓄電池。干電池和蓄電池電源都屬于電阻性電路,可按電阻性電路最小點(diǎn)燃電流曲線(xiàn)確定電源安全參數。按電池最高電壓查出相應最小點(diǎn)燃電流,再除以安全系數值(為2), 即為該電池的設計允許最大安全電流。電池最嚴重的放電狀態(tài)是電池直接短路。因此,應以電池的最大短路電流作為衡量電源本質(zhì)安全性能的基準。若電池最大短路電流大于設計允許值,必須串加限流電阻。并且,電池或蓄電池與限流電阻膠封為一體,構成本質(zhì)安全型組件。膠封材料有環(huán)氧樹(shù)脂、硅橡膠、工業(yè)石臘等。
  例如,我們在設計鋼弦頻率計時(shí)特制的本安電池組,由4節5#充電電池串接而成,并串入一個(gè)用康銅絲自制的限流電阻,其功率為5.2 W 。并用環(huán)氧樹(shù)脂膠液充滿(mǎn)電池盒整個(gè)空間,灌封牢固。
  煤礦井下實(shí)際應用的本質(zhì)安全型電氣設備,還有許多采用從動(dòng)力電網(wǎng)引入經(jīng)整流供電電源。由于輸入電路與動(dòng)力電網(wǎng)關(guān)聯(lián),所以,要設計成隔爆兼本質(zhì)安全型。
  對于隔爆型電器的電源,是在上級斷電時(shí),在隔爆接線(xiàn)盒內接線(xiàn),完成電器電源的連通工作。

類(lèi)別、級別與溫度組別

  1、爆炸性氣體環(huán)境危險區域的劃分
  0區:連續出現或長(cháng)期出現爆炸性氣體混和物的環(huán)境。

防爆電器

1區:在正常運行時(shí)可能出現爆炸性氣體混和物的環(huán)境。
  2區:在正常運行時(shí)不可能出現爆炸性氣體混和物的環(huán)境或即使出現也僅是
  短時(shí)存在的爆炸性氣體混和物的環(huán)境。
  0區一般只存在于密閉的容器,貯罐等內部氣體空間,在實(shí)際設計過(guò)程中1區
  也很少存在,大多數情況屬于2區。
  2、防爆電氣設備分為二類(lèi):
 ?、耦?lèi)煤礦井下用電氣設備
 ?、蝾?lèi)除礦井以外的場(chǎng)所使用的電氣設備
  3、Ⅱ類(lèi)電氣設備,按其適用于爆炸性氣體混合物最大試驗安全間隙或最小點(diǎn)燃電流比,分為ⅡA、ⅡB、ⅡC三類(lèi);并按其最高表面溫度分為T(mén)1~T6六組。
  4、爆炸性氣體混合物按引燃溫度分組
  2.1、隔爆型電氣設備
  具有能承受內部爆炸性氣體混合物的爆炸壓力,并阻止內部的爆炸向外殼周?chē)?a target="_blank" >爆炸性混合物傳播的電氣設備外殼的電氣設備,其標志為“d”。
  2.2、增安型電氣設備
  在正常運行條件下不會(huì )產(chǎn)生電弧、火花或可能點(diǎn)燃爆炸性混合物的高溫,結構上采取措施提高安全裕度,以避免在正常和認可的過(guò)載條件下出現電弧、火花或高濕電氣設備,其標志為“e”。
  3、防爆原理電氣設備引燃可燃性氣體混合物有兩方面原因:一個(gè)是電氣設備產(chǎn)生的火花、電弧、另一個(gè)是電氣設備表面(即與可燃性氣體混合物相接觸的表面)發(fā)熱。對于設備在正常運行時(shí)能產(chǎn)生電弧、火花的部件放在隔爆外殼內,或采取澆封型、充砂型、充油型或正壓型等其他防爆型式就可達到防爆目的。而對于增安型電氣設備是對在正常運行時(shí)不會(huì )產(chǎn)生電弧、火花和危險高溫的設備,如果在其結構上再采取一些保護措施,盡力使設備在正常運行或認可的過(guò)載條件下不會(huì )發(fā)生電弧、火花和過(guò)熱現象,就可進(jìn)一步提高設備的安全性和可靠性。因此這種設備在正常運行時(shí)就沒(méi)有引燃源,而可用于爆炸危險環(huán)境。

防爆標志舉例

  1、如電氣設備為ⅡB類(lèi)隔爆型T3組,標志為ExdⅡBT3。
  2、如電氣設備為Ⅱ類(lèi)增安型,溫度組別為T(mén)2組,標志為ExeⅡT2。
  3、如電氣設備采用一種以上的復合型式,則先標出主體防爆型式,后標出其它防爆型式,如主體采用增安型內裝ⅡC類(lèi)隔爆部件,溫度組別為T(mén)4,標志為ExedⅡCT4。
  4、如電氣設備為粉塵防爆防塵型T11組。標志為:DIPDPT11。

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本文章內容僅供參考,不代表所有類(lèi)型的防爆電氣。