可燃性粉尘环境用电气设备.docx

可燃性粉尘环境用电气设备.docx

《可燃性粉尘环境用电气设备.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《可燃性粉尘环境用电气设备.docx（20页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

可燃性粉尘环境用电气设备

GB12476.1-2000可燃性粉尘环境用电气设备

2006-6-23  安监

GB12476.1-2000替代GB12476.1-1990（idtIEC61241-1-1：

1999）

GB12476.1-2000可燃性粉尘环境用电气设备第1部分：

用外壳和限制表面温度保护的电气设备第1节：

电气设备的技术要求

Electricalapparatusforuseinthepresenceofcombustibledust-Part1-1:

Electricalapparatusprotectedbyenclosuresandsurfacetemperaturelimitation–Specificationforapparatus

自  2001-7-1  起执行

IEC前言

　　1）国际电工委员会（IEC）是一个国际性的标准化组织，它是由所有的国家电工技术委员会（IECNationalCommittee）组成的。

IEC宗旨是为了促进电工领域中有关标准化的所有问题的国际性合作。

为此目的除了其他活动外，IEC还出版标准。

标准的制定委托各个技术委员会进行，在标准制定阶段，对该专题有兴趣的任何IEC国家委员会都可以参加，在标准的制定中，国际性的、政府与非政府性与IEC有关的组织，也参与了该工作。

按照两组织之间共同协商的条件决定，IEC紧密地与国际标准化组织（ISO）合作。

　　2）IEC关于技术问题的正式决议或协议都是由委员会制定的，对该专题特别有兴趣的各国家委员会在该技术委员会中都有代表参加，因此，表明关于该专题的决议和协议都尽可能反映国际间的一致意见。

　　3）他们具有国际上通用的推荐形式，以标准、技术、技术报告或指南的形式出版，并在这个意义上为各国家委员会认可。

　　4）为了促进国际间的统一，IEC各国家委员会都同意在本国标准和区域性标准的最大允许围用IEC国际标准。

IEC标准和各国相应标准或区域性标准如有差别，均应在各国家标准的文本中清楚地表明。

　　5）国际电工委员会（IEC）对批程序没作规定。

因此对宣称某设备符合国际标准的某个标准时，国际电工委员会不承担任何责任。

　　6）值得注意的是本国标准某些部分可能涉及到专利权，国际电工委员会对某些或全部等同将不负任何责任。

　　国际标准IEC61241-1-1是国际电工委员会第31技术委员会SC31H分技术委员会负责制定的。

　　该第2版将取消和代替第1版（1993）并且构成技术修订。

　　本标准以下列文件为根据。

　　本标准投票批准的全部情况可以在上表所列的投票报告中查到。

　　本标准的双言版本以后发布。

　　IEC61241在总标题下由下列几个部分组成：

　　——第1部分：

用外壳和限制表面温度保护的电气设备；

　　——第2部分：

试验方法；

　　——第3部分：

可燃性粉尘存在或可能存在的危险场所分类；

　　——第4部分：

正压型电气设备“P”1）；

　　1）正在考虑制定中。

　　——第5部分：

本质安全型电气设备1）。

　　IEC引言

　　电气设备可能会通过下列几种主要途径点燃可燃性粉尘：

　　——电气设备表面温度高于粉尘点燃温度。

粉尘点燃的温度与粉尘性能、粉尘存在状态、粉尘层的厚度和热源的几何形状有关；

　　——电气部件（如开关、触头、整流器、电刷及类似部件）的电弧或火花；

　　——聚积的静电放电；

　　——辐射能量（如电磁辐射）；

　　——与电气设备相关的机械火花、摩擦火花或发热。

　　为了避免点燃危险应做到以下几点：

　　——可能堆积粉尘或可能与粉尘云接触的电气设备表面的温度须保持在本标准所规定的温度极限以下；

　　——任何产生电火花的部件或其温度高于粉尘点燃温度的部件应安放在一个能足以防止粉尘进入的外壳，或

　　限制电路的能量以避免产生能够点燃粉尘的电弧、火花或温度；

　　——避免任何其他点燃源。

　　如果电气设备必须符合其他环境要求，例如为防进水和防腐而采用保护方法时，则该保护方法不得对外壳的完整性产生不利的影响。

　　如果电气设备在其额定条件下进行，按照相应的实施规程或要求安装和维护，能防止过电流和部短路故障及其他电气故障，那么本标准规定的保护方法就能达到要求的安全水平。

特别是要注意将部或外部故障的严重程度和持续时间限制在电气设备所能承受而不损坏的围。

　　本标准规定了两种不同的型式：

A型和B型。

这两种型式具有相同的保护水平。

　　1围

　　1．1本标准规定了可燃性粉尘环境中用外壳和限制表面温度保护的电气设备的设计、结构和试验要求。

该环境中，可燃性粉尘存在的数量能够导致产生爆炸危险。

　　注：

本标准围的电气设备也可能遵守其他出版物的复加要求，如GB3836.1。

　　1．2本标准的第1节规定了电气设备的设计，结构和试验的要求。

本标准的第1.2部分是电气设备选择安装和维护导则。

　　1．3防止点燃主要是限制外壳最高表面温度和采用“尘密”或“防尘”外壳来限制粉尘进入。

　　1．4本标准不适用于那些不需要大气中的氧即可燃烧的炸药粉尘或自然引火物质。

　　1．5在可能同时出现或分别出现可燃性气体和可燃性粉尘的环境中使用的电气设备，要求增加一些附加保护措施。

　　1．6本标准不适用于沼气和/或可燃性粉尘引起危险的煤矿井下用电气设备。

　　本标准未考虑由粉尘散发出来的可燃性或毒性气体而引起的危险。

　　1．7当该设备必须符合其他环境条件的要求（如为防水和防腐而采用其他防护方法）时，则该防护方法不得对外壳的整体性产生不利的影响。

　　2引用标准

　　下列标准所包括的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。

本标准出版时，所示版本均为有效。

所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

　　GB-T1408.1-1999固体绝缘材料电气强度试验方法工频下的试验（eqvIEC60243-1:

1988）

　　GB-T1410-1989固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法（eqvIEC60093：

1980）

　　GB-T2900.35-1998电工名词术语爆炸性环境用电气设备（neqIEC50（426）:

1990）

　　GB3836.1-2000爆炸性气体环境用电气设备第1部分：

通用要求（nevIEC60079-0:

1998）

　　GB3836.3-2000爆炸性气体环境用电气设备第3部分：

增安型“e”（eqvIEC60079-7:

1990）

　　GB3836.4-2000爆炸性气体环境用电气设备第4部分：

本质安全型（i）（eqvIEC60079-11:

1999）

　　GB4208-1993外壳防护等级（IP代码）（eqvIEC60529:

1989）

　　GB-T4942.1-1985电机外壳防护分级（eqvIEC600034-5:

1981）

　　GB-T13259-1991高压钠灯泡（neqIEC60662：

1987）

　　IEC61241-1-2：

1999可燃性粉尘环境用电气设备第1部分：

用外壳和限制表面温度保护的电气设备第2节：

设备的选择、安装和维护

　　IEC61241-2-1：

1994可燃性粉尘环境用电气设备第2部分：

试验方法第1节：

粉尘的最小点燃温度的测量方法

　　IEC61241-3：

1997可燃性粉尘环境用电气设备第3部分：

可燃性粉尘存在或可能存在的危险场所分类

　　IEC60216-1：

1990确定电气绝缘材料耐热性导则第1部分：

老化法和试验评定结果的总规程

　　IEC60192：

1973低压钠灯和第2次改版单（1988）

　　IEC60662：

1980高压钠蒸气灯

　　IEC60216-2：

1991确定电气绝缘材料耐热性导则第2部分：

试验判据的选择

　　ISO178：

1993塑料――确定塑料抗弯曲性能

　　ISO527（所有部件性能）塑料――确定塑料抗拉性能

　　ISO4225：

1994空气质量――一般特性――调汇

　　3定义

　　本标准采用下列定义。

　　3．1粉尘dust

　　在大气中依靠自身重量可沉演下来，但也可持续悬浮在空气中一段时间时间的固体微小颗粒（包括ISO4225定义的粉尘和颗粒）。

　　3．2可燃性粉尘combustibledust

　　与空气混合后可能燃烧或闷燃、在常温常压下与空气形成爆炸性混合物的粉尘。

　　3．3导电性粉尘conductivedust

　　电阻系数等于或小于1×103Ω·m的粉尘、纤维或飞扬物。

　　3．4可燃性粉尘环境explosivedustatmosphere

　　在大气环境条件下，粉尘或纤维状的可燃性物质与空气的混合物点燃后，燃烧传至全部未燃混合物的环境。

（GB-T2900.35）

　　3．5粉尘层的最低点燃温度minimumigntiontemperatureofadustlayer

　　规定厚度的粉尘层在热表面上发生点燃的热表面的最低温度。

　　3．6粉尘云的最低点燃温度minimumignitiontemperatureofadustcloud

　　炉空气中所含粉尘云出现点燃时炉子壁的最低温度。

　　3．7防粉尘点燃dustignitionprotection（DIP）

　　本标准规定的适用于电气设备上有关避免粉尘层或粉尘云点燃的所有措施（如防止粉尘进入和限制表面温度）

　　3．8尘密外壳dust-tightenclosure

　　能够阻止所有可见粉尘颗粒进入的外壳。

　　3．9防尘外壳dust-protectedencosure

　　不能完全阻止粉尘进入，但其进入量不会妨碍设备安全运行的外壳。

粉尘不应堆积在该外壳易产生点燃危险的位置上。

　　3．10最高表面温度maximumsurfacetemperature

　　在规定的无粉尘或有覆盖粉尘条件下试验时，电气设备表面的任何部分所达到的最高温度。

　　注：

该温度是在试验条件下所达到的。

由于粉尘的隔热性，该温度随着粉尘厚度的增加而升高。

　　3．11允许的最高表面温度maximumpermissiblesurfacetemperature

　　为了避免粉尘点燃，在实际运行中允许电气设备表面达到的最高温度。

而允许的最高表面温度取决于粉尘的类型、层厚和采用的安全系数。

　　3．12区域xones

　　根据可燃性粉尘/空气混合物出现的频率和持续时间及粉尘层厚度进行的分类。

　　3．1320区zone20

　　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粉尘层的场所及容器部。

　　3．1421区zone21

　　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区的场所。

　　该区域包括，与充入或排放粉尘点直接接相邻的场所、出现尘层和正常操作情况下可能产生可燃浓度的可燃性粉尘与空气混合物的场所。

　　3．1522区zone22

　　在异常条件下，可燃性粉尘云偶尔出现并且只是短时间存在、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。

如果不能保证排除可燃性粉尘堆积或粉尘层时，则应划分为21区。

　　4结构

　　4．1可燃性粉尘环境用电气设备应符合本标准的要求。

　　注：

如果电气设备承受一些特别不利的运行条件（如：

运行条件恶劣、潮湿影响、环境温度的变化、化学剂腐蚀等的影响），这些必须由用户向制造厂提出要求。

　　4．2用于20区或21区的电气设备外壳，在比下列要求的时间更快打开时应加警告牌：

　　——装的充电电压在200V及以上的电容器放电至剩余能量值为0.2mJ；或

　　――装热元件冷却到表面温度低于电气设备温度组别。

　　警告牌标志容：

　　“断电后，开盖前应延尽X分钟”或

　　“在可燃性粉尘环境存在时不得打开”。

　　4．3电气设备满足其它环境状态（如防水腐蚀）所用保护方法，不应对外壳的完整性产生有害影响。

　　5外壳材质

　　5．1非金属外壳和外壳的非金属部件，

　　下列要求适用于非金属外壳和与防爆型式有关的外壳非金属部件，此外，20.4.7的要求适用于20区或21区用外壳。

　　5．1．1制造厂提供的文件，应规定外壳或外壳部件的材料和制造工艺过程。

　　5．1．2塑料材料的规定应包括：

　　a）制造厂的名称；

　　b）准确完整的材料标记，包括其颜色，材料的成份比例和所用其他添加剂；

　　c）可能的表面处理，如涂漆等；

　　d）相对耐热曲线20000h点的温度指数“TI”，该点按照IEC60216-1、IEC60216-2和ISO178规定的弯曲强度降低不超过50%，如果材料在热辐射之前该试验未折断，则温度指数应以ISO527标准的1类试棒测定的抗拉强度为根据。

　　这些特性的数值应由制造厂提供。

　　5．1．3检验单位没必要检验材料是否符合其规定要求。

　　5．1．4耐热性

　　5．1．4．1塑料材料相应于20000h的温度指数“TI”应比塑料外壳或外壳部件最热点的温度（见20.4.5.1）至少高20K，且应考虑在工作中的最高环境温度。

　　5．1．4．2塑料外壳或外壳部件还应满足耐热和耐寒性能（见20.4.7.3和20.4.7.4）。

　　5．1．520区或21区用电气设备塑料外壳及外壳部件的静电聚积。

　　5．1．5．1非固定式电气设备的塑料外壳、外壳的塑料部件和其他的裸露塑料部件和固定式电气设备其塑料部件在现场可能被磨擦或擦净时，应符合以下规定。

　　5．1．5．2塑料外壳表面面积在任何方向上凸出的面积大于100cm2时，应设计成在正常使用、维护和擦净条件下能避免产生静电点燃危险的结构。

　　5．1．5．3上述要求可以通过采用下列一种或多种特性的塑料来达到：

　　——绝缘电阻≤1×109Ω（阻止静电对地或越过绝缘表面放电的电阻按照GB-T1410所规定的方法，用有效面积为20cm2环状电极测得）；

　　——击穿电压≤4kV（按照GB-T1408.1规定方法跨过绝缘材料厚度测量）；

　　——金属部件上外部绝缘厚度≥8mm（金属部件外部塑料层≥8mm的测量试样或类似元件使刷形放电不可能发生。

当估计所有绝缘的最低厚度或规定最低厚度时，必须考虑正常使用情况下预期的磨损）。

　　5．1．5．4如果在设计上不能避免点燃危险，则应设置一个警告牌，标明在运行时所采用的安全措施。

　　注：

在选择电气绝缘材料时，应考虑最小表面绝缘电阻，以避免因碰触与带电部件接触的裸露塑料部件而产生危险的问题。

　　5．2含轻金属的外壳

　　5．2．1用于可燃性粉尘环境中电气设备的外壳材料中，镁和钛的总含量不能超过6%（重量计）。

　　5．2．2对于在运行中由于调节检查或其他因操作原因需要开盖的紧固件螺孔，只有螺孔形状适应于外壳材料时，才允许在外壳上打孔。

　　6紧固件

　　6．1为了达到标准防爆型式必须的部件，或用于防止与未绝缘的带电部件接触的部件，其紧固件只允许用工具才能打开或拆除。

　　6．2对于在运行中由于调节检查或其他原因需要开盖的紧固件螺孔只有螺孔形状适应于外壳的塑料或轻金属材料时，才允许在塑料或轻金属材料上打孔。

　　7联锁装置

　　被用来保持防爆型式的联锁装置，应设计成用螺丝刀或扳手不能轻易地解除其作用的结构。

　　8绝缘套管

　　8．1绝缘套管作为接线件并且在接线和拆线可能承受转矩时，应安装牢固，保证所有部件在接线或拆线时不得转动。

　　8．2用于20区或21区的电气设备外壳应承受第20.4.4规定的扭转试验。

　　9粘接材料

　　9．1制造厂根据本标准20.2提供的文件证明与安全性有关的粘接材料在运行条件下，有足够的热稳定性，以使适应电气设备在额定值以的最高和最低温度。

　　9．2如果材料的极限温度的低温值低于或等于最低工作温度、高温值高于最高工作温度至少20K，则热稳定性被认为是适当的。

　　注：

如果粘接材料须承受不利运行条件，制造厂和用户要协商解决措施。

　　9．3检验单位不必检验文件中所述的9.1的特性。

　　10连接件和接线空腔

　　10．1与外部电路连接的电气设备应具有连接件，但电气设备在制造中接有永久电缆的除外。

所有带有永久电缆的设备应标志符号“X”，以表明有适当措施连接电缆的自由端。

　　10．2接线空腔和其入口应有足够的尺寸以便于导体连接。

　　10．3接线空腔应设计成导体适当连接后，爬电距离和电气间隙符合与防爆型式有关的专用标准的规定。

　　11接地或电位平衡导体连接件

　　11．1电气设备应在接线空腔并且在其连接件附近设置接地连接件或电位平衡导体连接件。

　　11．2电气设备的金属外壳应有一个附加的外部接地连接件或等电位导体连接件。

外壳连接件应与11.3.1要求的连接件电气连接。

当移动式电气设备通过有相应接地或电位平衡导体的电缆供电时，不需要设外部接地式电位平衡导体连接件。

　　注：

“电气连接”不一定用导线连接。

　　11．3不要求接地的电气设备（如双重绝缘或加强绝缘的电气设备）或不需要附加接地的电气设备其外都不需要设置这种接地或电位平衡连接件。

　　11．4接地连接件或电位平衡导体连接件应至少是截面积按表1的一根导体有效连接。

　　表1保护导线的最小截面积

　　11．5除了符合11.4要求外，电气设备外部接地连接件或电位平衡导体连接件应能使面积不小于4mm2的导体。

　　11．6连接件应有有效防腐措施。

其结构能够防止导线松动、扭转，且接触压力保持不变。

　　11．7设备运行中由于温度或湿度等原因造成绝缘材料尺寸变化时，电气连接件的接触压力不应受影响。

　　11．8如果接触件中某一个用轻金属制成时，则必须采取特殊措施（如在连接中可以用钢制件作为中间件）。

　　12电缆和导管引入装置

　　12．1制造厂应按本标准20.2提供的文件，确定引入电缆或导管在电气设备上的位置和最大允许数量。

　　12．2电缆和导管的引入装置的结构和固定应不会损害他们所在电气设备的防爆特性。

当选用引入装置时，应适合电缆引入装置制造厂规定的全部电缆尺寸围。

　　12．3电缆和导管引入装置可以构成电气设备的整体部分，成为设备外壳的一个不可分开的主要元件或部分，在这种情况下引入装置应与设备一起进行检验和发证。

　　注：

电缆和导管引入装置是分开形式时，一般分开试验和发证。

但与设备安装在一起时，如果制造厂提出要求，可与设备一起进行试验和发证。

　　12．4当电缆转动会传递到接件时，电缆引入装置应安装防止转动的装置。

　　12．5导管和电缆引入装置的引入可以通过螺纹旋入到螺纹孔中或紧固在光孔中；螺纹孔和光孔可设在：

　　——外壳壁上；

　　——连接板上（该板是装配在外壳壁部或其壁上）；或

　　——合适的填料盒上（它是属于外壳的整体部分或连接件在外壳壁上）。

　　12．6电气设备外壳上不装电缆或电管引入装置的通孔堵封件，应能与设备外壳一起符合有关防爆型式的规定要求。

堵封件只能用工具才能拆除。

　　12．7在额定工作状态下，如果电缆或导管引入装置部位的温度高于70℃或在芯线分支部位高于80℃，则在电气设备的外部应设置一个指示牌，以便用户在选择电缆和布在导管中的导线，保证不超过电缆和导线的额定温度（图1）。

　　1—导体的分支点；2—密封环；3—电缆引入装置；4—带弧形凸起的压紧环；5—电缆

　　图1引入点和分支部位示意图

　　13使用在20区或21区的B型电气设备的补充要求

　　13．1接合面

　　13．1．1平面接合面（见图2）应有一个如表2所示的从外壳部到外部的最小接触宽度和表面之间最大的允许间隙。

　　表2平面接合面mm

　　W—接合面宽度；G—间隙

　　图2平面接合面

　　13．1．2止口接合面（见图3），如果轴向接合面长度L和径向接合面长度W都不小于1。

2mm，则它的直径间隙可以按表2所示平面接合面的间隙。

止口接合面径向截面间隙应符合表2所示平面接合面的最大允许间隙。

　　L—轴向通道长度；W—W段的间隙G；1.D-0.D=轴向直径差

　　图3止口接合面

　　13．1．3表3中列出了衬垫接合面的要求（见图4）。

　　表3衬垫接合面mm

　　W衬垫宽度；O－孔径

　　图4衬垫接合面

　　13．2操纵杆、芯轴或转轴

　　13．2．1符合“防粉尘点燃的DIPB20型或DIPB21”要求和本标准20.4.3试验要求的设备不应依靠运动接触密封保证尘密性能。

　　13．2．2如果采用运动接触密封时，设备必须符合表4和表5的设计数据，且按20。

4。

3试验时，不应安装运动接触密封装置。

　　表4速度等于或大于100r/min的动力轴mm

　　13．2．3传递功率的动力轴（见图5）转速为100r/min或以上时，从外壳部到外壳外部的通路长度应符合表4的要求。

　　图5速度等于或大于100r/min的动力轴

　　13．2．4低于100r/min旋转运动或轴向运动的操纵杆、芯轴或转轴应采用满3扣旋合的螺纹接合面，或用如表5列出的从安放它们的外壳部到外部的最小通路长度。

　　表5速度小于100r/min的动力轴mm

　　13．3螺杆间隙

　　穿透外壳壁的螺杆，在螺杆上无螺纹部分和外壳上的孔之间的最大直径间隙不得超过0.26mm，而通路长度不得小于12.5mm（见图6）。

　　L－通道长度；DS-DH=直径差

　　图6螺杆间隙

　　14旋转电机

　　14．1旋转电机驱动风扇的轴伸端应有风扇罩保护时，而风扇罩不作为电气设备外壳的一部分。

风扇和风扇罩应满足下列要求。

　　14．2外风扇和通风孔

　　旋转电机外风扇通风孔的防护等级（IP）按GB-T4942.1：

　　——进风端最低为IP20；

　　——排风端最低为IP10。

　　14．3用于20区或21区的立式旋转电机，必须防止异物垂直落入通风孔。

　　14．4通风系统的结构和安装

　　风扇、风扇罩和通风挡板设计应满足20.4.2.1抗冲击试验的要求，而试验结果应符合20.4.2.3的要求。

　　14．5用于20区或21区的通风系统的间隙

　　在正常工作情况下，外风扇、风扇罩、通风挡板和它们的紧固件之间的距离至少为风扇最大直径的1/100，但间隙不必大于5mm，如果有关部件经过机械加工使该距离精确和可靠，间隙可减少至1mm。

　　在任何情况下，间隙不允许小于1mm。

　　14．6用于20区或21区的外风扇和风扇罩的材料

　　14．6．1外风扇、风扇罩、通风挡板等，其绝缘电阻值按5.1.5.3测量不超过1×109Ω。

　　14．6．2如果制造厂给出的材料使用温度超过运行中的最高温度20K（在额定围），则认为该塑料的热稳定性合格。

　　14．6．3用含轻金属材料制成的旋转电机外风扇、风扇罩和通风挡板，其含镁量不超过6%（接重量计）。

　　15开关

　　15．1带触头的开关不允许浸在可燃性绝缘介质中。

　　15．2隔离器（不用于带负荷操作）应：

　　——与适当的负荷断路器在电气或机械上联锁；或

　　——在隔离开关执行机械旁边设置“严禁带负荷操作”的警告牌。

　　15．3开关柜设有隔离开关时