防爆电气设备和防爆电气线路通用版.docx

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防爆电气设备和防爆电气线路通用版

防爆电气设备和防爆电气线路（通用版）

Securitytechnologyisanindustrythatusessecuritytechnologytoprovidesecurityservicestosociety.Systematicdesign,serviceandmanagement.

（安全管理）

单位：

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姓名：

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日期：

______________________

编号：

AQ-SN-0616

防爆电气设备和防爆电气线路（通用版）

说明：

安全技术防范就是利用安全防范技术为社会公众提供一种安全服务的产业。

既然是一种产业，就要有产品的研制与开发，就要有系统的设计、工程的施工、服务和管理。

可以下载修改后或直接打印使用。

　　爆炸危险环境使用的电气设备，结构上应能防止由于在使用中产生火花、电弧或危险温度成为安装地点爆炸性混合物的引燃源。

　　一、防爆电器设备

　　1．防爆电气设备类型

　　按照使用环境，防爆电气设备分成两类：

I类为煤矿井下用电气设备；Ⅱ类为工厂用电气设备。

按防爆结构型式，防爆电气设备分为以下类型：

（1）隔爆型。

这类设备是具有能承受内部的爆炸性混合物爆炸而不致受到损坏外壳，而且不致使内部爆炸通过外壳任何结合面或结构孔洞引起外部爆炸性混合物爆炸的电气设备。

　　隔爆型电气设备的外壳用钢板、铸钢、铝合金、灰铸铁等材料制成。

　　隔爆型电气设备可经隔爆型接线盒（或插销座）接线，亦可直接接线。

连接处应有防止拉力损坏接线端子的设施，应有密封措施，连接装置的结合面应有足够的长度。

　　隔爆型电气设备的紧固螺栓和螺母须有防松装置，不透螺孔须留有1.5倍防松垫圈厚度的余量；紧固螺栓不得穿透外壳，周围和底部余厚不得小于3mm。

螺纹啮合不得少于6扣，啮合长度的要求是：

容积为100cm3

　　及其以下者不得小于5mm，容积为100cm3

　　以上者不得小于8mm。

　　正常运行时产生火花或电弧的电气设备须设有联锁装置，保证电源接通时不能打开壳、盖，而壳、盖打开时不能接通电源。

（2）增安型。

这类设备是在正常时不产生火花、电弧或高温的设备上采取措施以提高安全程度的电气设备。

　　增安型设备的绝缘带电部件的外壳防护不得低于IP44，裸露带电部件的外壳防护不得低于IP54。

引入电缆或导线的连接件应保证与电缆或导线连接牢固、接线方便，同时还须防止电缆或导线松动、自行脱落、扭转，并能保持足够的接触压力。

在正常工作条件下，连接件的接触压力不得因温度升高而降低；连接件不得带有可能损伤电缆或导线的棱角；正常紧固时不得产生永久变形和自行转动；不允许用绝缘材料部件传递接点压力。

用于连接多股线的连接件须采取措施，防止导线松股；使用铜铝导线连接时，应采用铜铝过渡接头。

　　（3）充油型。

这类设备是将可能产生电火花、电弧或危险温度的带电零、部件浸在绝缘油中，使之不能点燃油面上方爆炸性混合物的电气设备。

　　充油型设备外壳上应有排气孔，孔内不得有杂物；油量必须足够，最低油面以下油面深度不得小于25mm，油面指示必须清晰，油质必须良好；油面温度TI—T4组不得超过100℃，T5组不得超过80℃，T6组不得超过70℃。

充油型设备应当水平安装，其倾斜度不得超过5°；运动中不得移动，机械连接不得松动。

　　直流开关设备不得制成充油型设备。

　　（4）充砂型。

这类设备是将细粒物料亢入设备外壳内，令壳内出现的电弧、火焰、壳壁温度或粒料表面温度不能点燃壳外爆炸性混合物的电气设备。

　　充砂型设备的外壳应有足够的机械强度，其防护不得低于IP44。

细粒填充材料应填满外壳所有空隙，颗粒直径为0．25—1．6mm。

填充时细粒材料含水量不得超过0．1％。

　　（5）本质安全型。

这类设备是正常状态下和故障状态下产生的火花或热效应均不能点燃爆炸性混合物的电气设备。

　　本质安全型设备按安全程度分为ia级和ib级。

前者是在正常工作、发生一个故障及发生两个故障时不能点燃爆炸性混合物的电气设备，主要用于0区；后者是正常工作及发生一个故障时不能点燃爆炸性混合物的电气设备，主要用于1区。

　　本质安全型设备导线的许用电流可参考表7—9所列数据。

除特殊情况外，该型设备及其关联设备外壳防护等级不得低于IP20，煤矿井下采掘工作面的不得低于IP54。

其外部连接可以采用接线端子与接线盒或采用插接件，接线端子之间、接线端子与外壳之间均应有足够的距离，插接件应有防止拉脱的措施。

　　本质安全型电路应有安全栅。

安全栅是由限流元件（如金属膜电阻、非线性组件等）、限压元件（如二极管、齐纳二极管等）和特殊保护元件（如快速熔断器等）组成的可靠性组件。

电路中的半导体管均应双重化。

　　本质安全电路端子与非本质安全电路端子之间的距离不得小于50mm。

　　本质安全电路的电源变压器的二次电路必须与一次电路之间保持良好的电气隔离。

如一次绕组与二次绕组相邻，其间应隔以绝缘板或采取其他防止混触的措施。

　　（6）正压型。

这类设备是向外壳内充入带正压的清洁空气、惰性气体或连续通入清洁空气，以阻止爆炸性混合物进入外壳内的电气设备。

　　正压型设备按充气结构分为通风、充气、气密等三种型式。

保护气体可以是空气、氮气或其他非可燃气体。

其外壳防护不得低于IP44。

　　这类设备的外壳内不得有影响安全的通风死角。

正常时，其出风口气压或充气气压不得低于196Pa。

当压力低于98Pa或压力最小处的压力低于49Pa时，自动装置必须发出报警信号或切断电源。

　　这种设备应有联锁装置，保证运行前先通风、充气。

运行前通风、送气的总量最少不得小于设备气体容积的5倍。

运行前通风时间可按下式计算

　　式中：

K——容积倍数，一般K≥5；

　　V——设备气体容积，m3

　　；

　　Vp

　　——管道气体容积，m3

　　；

　　Q——气体流量，m3

　　／s。

　　这种设备在运行中，火花、电弧不得从缝隙或出风口吹出。

　　（7）无火花型。

这类设备是在防止产生危险温度、外壳防护、防冲击、防机械火花、防电缆事故等方面采取措施，以防止火花、电弧或危险温度的产生来提高安全程度的电气设备。

　　（8）特殊型。

这类设备是上述各种类型以外的或由上述两种以上型式组合成的电气设备。

　　2．防爆电气设备的标志

　　隔爆型设备用字母d标志，增安型设备用字母e标志，本质安全型设备用字母ia和ib标志，正压型设备用字母p标志，充油型设备用字母。

标志，充砂型设备用字母q标志，无火花型设备用字母n标志，特殊型设备用字母s标志。

　　防爆型电气设备外壳的明显处，须设制清晰的永久性凸纹标志。

设备外壳的明显处须设置铭牌，并可靠固定，铭牌的右上方应有明显的“Ex”标志。

　　完整的防爆标志依次标明防爆型式、类别、级别和组别。

例如：

dⅡBT3表示Ⅱ类B级T3组的隔爆型电气设备，iaⅡAT5表示Ⅱ类A级T5组的ia级本质安全型电气设备。

如有一种以上复合防爆型式，应先标出主体防爆型式，然后标出其他防爆型式，如epⅡBT4，表示主体为增安型，并有正压型部件的防爆型电气设备。

对于只允许用于某一种可燃性气体或蒸气环境的电气设备，可直接用该气体、蒸气的分子式或名称标志，而不必注明级别和组别如dⅡ（NH3）或dⅡ氨，表示用于氨气环境的隔爆型电气设备。

对于Ⅱ类电气设备，可以标温度组别，也可以标最高表面温度，亦可二者都标出。

例如，最高表面温度125℃的工厂，用增安型电气设备可标志为eⅡBT4，或eⅡB（125℃），或eⅡB（125℃）T4。

　　3.爆炸危险环境中电器设备的选用

　　久

（1）一般原则。

选择电气设备前，应掌握所在爆炸危险环境的有关资料，包括环境等级和区域范围划分，以及所在环境内爆炸性混合物的级别、组别等有关资料。

　　应根据电气设备使用环境的等级、电气设备的种类和使用条件选择电气设备。

　　所选用的防爆电气设备的级别和组别不应低于该环境内爆炸性混合物的级别和组别。

当存在两种以上的爆炸性物质时，应按混合后的爆炸性混合物的级别和组别选用。

如无据可查又不可能进行试验时，可按危险程度较高的级别和组别选用。

　　爆炸危险环境内的电气设备必须是符合现行国家标准并有国家检验部门防爆合格证的产品。

　　爆炸危险环境内的电气设备应能防止周围化学、机械、热和生物因素的危害，应与环境温度、空气湿度、海拔高度、日光辐射、风沙、地震等环境条件下的要求相适应。

其结构应满足电气设备在规定的运行条件下不会降低防爆性能的要求。

　　矿井用防爆电气设备的最高表面温度，无煤粉沉积时不得超过450℃，有煤粉沉积时不得超过150℃。

工厂气体、蒸气爆炸危险环境用防爆电气设备的最高表面温度不得超过表7—10的规定。

工厂粉尘、纤维爆炸危险环境用防爆电气设备的最高表面温度不得超过表7—11的规定。

粉尘、纤维爆炸危险环境一般电气设备的最高表面温度不得超过125℃，若沉积厚度5mm以下时低于引燃温度75℃，或不超过引燃温度的2／3。

　　在爆炸危险环境，应尽量少用携带式设备和移动式设备，应尽量少安装插销座。

　　为了节省费用，应设法减小防爆电气设备的使用量。

首先，应当考虑把危险的设备安装在危险环境之外；如果不得不安装在危险环境内，也应当安装在危险较小的位置。

　　采用非防爆型设备隔墙机械传动时，隔墙必须是非燃烧材料的实体墙，穿轴孔洞应当封堵，安装电气设备的房间的出口只能通向非爆炸危险环境；否则，必须保持正压。

（2）气体、蒸气爆炸危险环境的电气设备选型：

　　①旋转电机。

低压旋转电机防爆结构选型见表7—12。

表7—12至表7—17中符号意义如下：

О表示适用；Δ表示尽量避免采用；×表示不适用。

　　②变压器。

低压变压器、互感器、电抗器防爆结构选型见表7—13。

　　③低压控制电器。

低压开关和控制器类设备防爆结构选型见表7—14。

　　④照明灯具。

照明灯具类设备防爆结构选型见表7—15。

　　⑤信号及其他设备。

信号及其他电气设备防爆结构选型见表7—16。

　　（3）粉尘、纤维爆炸危险环境电气设备的选型。

粉尘、纤维爆炸危险环境电气设备的选型见表7—17。

　　（4）火灾危险环境电气设备选型。

火灾危险环境电气设备的选型见表7—18。

　　在选用电动机等电气设备时，还应当注意到，在潮湿环境应选用有耐湿绝缘的防滴式电动机，水土飞扬环境应选用防溅式电动机，多尘环境应选用封闭式电动机，有腐蚀性气体或蒸气的环境应选用有耐蚀绝缘的封闭式电动机。

　　二、防爆电气线路

　　在爆炸危险环境中，电气线路安装位置、敷设方式、导体材质、连接方法等的选择均应根据环境的危险等级进行。

　　1．气体、蒸气爆炸危险环境的电气线路

（1）电气线路位置的选择。

在爆炸危险性较小或距离释放源较远的位置，应当考虑敷设电气线路。

例如，当爆炸危险气体或蒸气比空气重时，电气线路应在高处敷设，电缆则直接埋地敷设或电缆沟充砂敷设；当爆炸危险气体或蒸气比空气轻时，电气线路宜敷设在低处，电缆则采取电缆沟敷设。

　　电气线路宜沿有爆炸危险的建筑物的外墙敷设。

当电气线路沿输送易燃气体或易燃液体的管道栈桥敷设时，应尽量沿危险程度较低的管道一侧敷设。

当易燃气体或蒸气比空气重时，电气线路应在管道上方；当易燃气体或蒸气比空气轻时，电气线路应在管道下方。

　　电气线路应避开可能受到机械损伤、振动、污染、腐蚀及受热的地方；否则，应采取防护措施。

　　10kV及其以下的架空线路不得跨越爆炸危险环境；当架空线路与爆炸危险环境邻近时，其间距离不得小于杆塔高度的1．5倍。

（2）线路敷设方式的选择。

爆炸危险环境中，电气线路主要有防爆钢管配线和电缆配线，其敷设方式及适用范围见表7—19。

爆炸危险环境不得明敷绝缘导体。

　　固定敷设的电力电缆应采用铠装电缆。

固定敷设的照明、通讯、信号和控制电缆可采用铠装电缆和塑料护套电缆。

非固定敷设的电缆应采用非燃性橡胶护套电缆。

煤矿井下高压电缆宜采用铠装、不滴流式电缆。

　　不同用途的电缆应分开敷设。

钢管配线应使用专用镀锌钢管或使用处理过内壁毛刺且做过内、外壁防腐处理的水管或煤气管。

　　两段钢管之间、钢管与钢管附件之间、钢管与电气设备之间应用螺纹连接，螺纹啮合不少于6扣，并应采取防松和防腐蚀措施。

　　钢管与电气设备直接连接有困难处，以及管路通过建筑物的伸缩缝、沉降缝处应装挠性连接管。

　　（3）隔离密封。

敷设电气线路的沟道以及保护管、电缆或钢管在穿过爆炸危险环境等级不同的区域之间的隔墙或楼板时，应用非燃性材料严密堵塞。

　　隔离密封盒的位置应尽量靠近隔墙，墙与隔离密封盒之间不允许有管接头、接线盒或其他任何连接件。

　　隔离密封盒的防爆等级应与爆炸危险环境的等级相适应。

隔离密封盒不应作为导线的连接或分线用。

在可能引起凝结水的地方，应选用排水型隔离密封盒。

钢管配线的隔离密封盒应采用粉剂密封填料。

　　电缆配线的保护管管口与电缆之间，应使用密封胶泥进行密封。

在两级区域交界处的电缆沟内应采取充砂、填阻火材料或加设防火隔墙。

　　（4）导线材料选择。

由于铝导体的机械强度差，易于折断，需要过渡连接而加大接线盒，且连接技术难以保证，铝芯导线和铝芯电缆的安全性能较差，如有条件，爆炸危险环境应优先采用铜线。

　　爆炸危险环境危险等级2区的范围内，当配电线路的导线连接以及电缆的封端采用压接、熔焊或钎焊时，电力线路也采用截面积4mm2

　　及以上的铝芯导线或电缆，照明线路可采用截面积2．5mm2

　　及其以上的铝芯导线或电缆。

　　爆炸危险环境危险等级1区的范围内，配电线路应选用铜芯导线或电缆。

　　在有剧烈振动处应选用多股铜芯软线或多股铜芯电缆。

煤矿井下不得采用铝芯电力电缆。

　　爆炸危险环境内的配线，一般采用交联聚乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯或合成橡胶绝缘的、有护套的电线或电缆。

爆炸危险环境宜采用有耐热、阻燃、耐腐蚀绝缘的电线或电缆，不宜采用油浸纸绝缘电缆。

　　在爆炸危险环境，低压电力、照明线路所用电线和电缆的额定电压不得低于工作电压，并不得低于500V。

工作零线应与相线有同样的绝缘能力，并应在同一护套内。

　　选用电气线路时，还应当注意到：

干燥无尘的场所可采用一般绝缘导线；潮湿、特别潮湿或多尘的场所应采用有保护的绝缘导线（如铅皮导线）或一般绝缘导线穿管敷设；高温场所应采用有瓷管、石棉、瓷珠等耐热绝缘的耐热线；有腐蚀性气体或蒸气的场所可采用铅皮线或耐腐蚀的穿管线。

　　（5）允许载流量。

为避免可能的危险温度，爆炸危险环境的允许载流量不应高于非爆炸危险环境的允许载流量。

1区、2区绝缘导线截面和电缆截面的选择，导体允许载流量不应小于熔断器熔体额定电流和断路器长延时过电流脱扣器整定电流的1.25倍。

引向低压笼型感应电动机支线的允许载流量不应小于电动机额定电流的1．25倍。

　　线路电压1000V以上的导线和电缆应按短路电流进行热稳定校验。

电缆的最小截面应符合下式要求：

　　式中：

Smin——铁心最小截面积，mm2

　　；

　　I∞——短路电流稳定值，A；

　　C——与材料有关的系数，铜芯电缆取162，铜导体取175，铝导体取92；

　　ti——通过短路电流的假想时间，s。

　　（6）电气线路的连接。

1区和2区的电气线路不允许有中间接头，但若电气线路的连接是在与该危险环境相适应的防护类型的接线盒或接头盒附近的内部，则不属于此种情况。

1区宜采用隔爆型接线盒，2区可采用增安型接线盒。

　　2区的电气线路若选用铝芯电缆或导线与铜线连接时，必须有可靠的用铜铝过渡接头。

导线的连接或封端应采用压接、熔焊或钎焊，而不允许使用简单的机械绑扎或螺旋缠绕的连接方式。

　　电气线路与电气设备引入装置之间的连接方式按表7—20选定。

　　气体、蒸气爆炸危险环境配线技术要求见表7—21和表7—22。

　　2．粉尘、纤维爆炸危险环境的电气线路

　　粉尘、纤维爆炸危险环境电气线路的技术要求与相应等级的气体、蒸气爆炸危险环境电气线路的技术要求基本一致，即10区、11区的电气线路可分别按1区、2区考虑。

粉尘、纤维爆炸危险环境电气线路的敷设方式及适用范围见表7—23。

　　粉尘、纤维爆炸危险环境配线技术要求见表7—24和表7—25。

　　3．火灾危险环境的电气线路

　　火灾危险环境的电气线路应避开可燃物。

10kv及其以下的架空线路不得跨越爆炸危险环境，邻近时其间距离不得小于杆塔高度的1．5倍。

　　火灾危险环境电气线路选型见表7—26。

　　当绝缘导线采用针式或鼓形绝缘子敷设时，应注意远离可燃物质，不在未抹灰的木质吊顶和木质墙壁等处敷设，不在木质闷顶内以及可燃液体管线栈桥上敷设。

　　在火灾危险环境，移动式和携带式电气设备应采用移动式电缆。

　　在火灾危险环境内，须采用裸铝、裸铜母线时，应符合下列要求：

（1）不需拆卸检修的母线连接处，应采用熔焊或钎焊。

（2）螺栓连接（例如母线与电气设备的连接）应可靠，并应防止自动松脱。

　　（3）在21区（H—1级）和23区（H—3级），母线宜装设金属网保护罩，其孔眼直径应能防止直径大于12mm的固体异物进入壳内；在22区（H—2级）应有防护外罩。

　　（4）在露天安装时，应有防雨、雪措施。

　　火灾危险环境可采用铝导线，当采用铝芯绝缘导线时，应有可靠的连接和封端。

火灾危险环境电力、照明线路和电缆的额定电压不应低于网络的额定电压，且不低于500V。

XXX图文设计

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