防爆电梯基础知识.docx
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防爆电梯基础知识
内容介绍
第1部分 防爆电梯的类型、结构、工作原理和相关安全要求
第2部分 防爆电梯特殊检验项目的缺陷识别及检验技能
第3部分 防爆电梯检验用仪器设备操作
第1部分 防爆电梯的类型、结构、工作原理和相关安全要求
1.防爆电梯的类型
（1）根据GB31094-2014《防爆电梯制造与安装安全规范》的规定，防爆电梯可分为：
额定速度不大于1m/s的电力驱动的曳引式、强制式防爆电梯和液压式防爆电梯这3种类型。
（2）根据TSGT7003-2011《电梯监督检验和定期检验规则—防爆电梯》（含其第1号修改单）中第二条，防爆电梯可分为：
额定速度不大于1m/s的曳引式防爆电梯、液压式防爆电梯和曳引式杂物防爆电梯这3种类型。
2.防爆电梯的结构
总体来说，防爆电梯的结构与相同类型的非防爆电梯的结构相似，其差异主要集中在可能会产生能量聚集的材料、电气设备和部分机械装置对摩擦、撞击、火花以及局部高温等情况的处理方面。
防爆电动机、防爆液压泵站、防爆控制柜、防爆接线盒、防爆型限速器和安全钳以及无火花材料等的应用，就是防爆电梯的结构与非防爆电梯结构的不同之处。
3.防爆电梯的工作原理
1）曳引式防爆电梯
其工作原理同非防爆式曳引驱动电梯一样，是通过曳引轮与悬挂装置之间的摩擦力来驱动防爆电梯上下运行的。
2）强制驱动防爆电梯
其工作原理同非防爆式强制驱动电梯一样，是通过钢丝绳或链条在卷筒的驱动下实现防爆电梯上下运行的。
3）液压驱动防爆电梯
其工作原理同非防爆液压驱动电梯一样，是通过防爆液压泵站所产生的动力来驱动防爆电梯的向上运行，而防爆液压驱动电梯的下行，则是通过轿厢的载重和自重来实现的。
4.防爆电梯的安全要求
防爆电梯的安全要求主要体现在以下几个方面：
（1）对建筑与环境的要求
1）机器空间、井道及底坑内使用的建筑材料应为不燃烧体或阻燃材料。
机器空间和底坑内不应存放易燃物品，如油布、油纸等；
2）机器空间、井道及底坑内应采取措施防止粉尘堆积，并便于清扫；
3）当可燃性物质密度大于空气密度时，应防止底坑内可燃性物质大量积聚；当可燃性物质密度小于空气密度时，应防止井道顶部和机器空间顶部中可燃性物质大量积聚。
（2）对工作环境的要求
1）机器空间的环境温度为+5℃～+40℃；
2）井道的环境温度为-20℃～+40℃；
3）整机工作的大气压强为80～110kPa；
4）整机工作场所的空气中标准氧含量（体积比）不大于21%。
对超出该范围的条件下使用的防爆电梯应作特殊考虑，并可要求增加评定和试验。
（3）对防爆电梯设备选用提出的要求
1）防爆电梯应与使用环境的爆炸性混合物相适应；
2）应根据爆炸性物质种类确定防爆电梯的类别、级别和温度组别；
3）应根据爆炸性环境危险区域确定防爆电梯的保护级别；
4）应根据不同的爆炸性环境危险区域确定防爆电梯部件适用的防爆型式；
5）爆炸性环境发生以下变化时，应符合下列要求：
①爆炸性混合物改变，防爆电梯的类别及温度组别应重新确定；
②建筑物布局或可燃性物质释放源改变，防爆电梯安装地点应重新界定爆炸性危险区域。
6）出现上述5）的情况后，防爆电梯应按新的爆炸性环境进行更新或改造。
（4）电气部件的防爆要求
1）在正常运行和预期故障状态下可能产生火花、电弧或危险温度的电气部件应采用相应的防爆措施；
2）在正常运行条件下不会产生火花、电弧或危险温度的爆炸性气体环境用电气部件可以采用增安型的防爆措施；
3）仅2区的电气部件可采用GB3836.8-2003中规定的“n”型；
4）除本质安全型电气部件外，在爆炸性环境中打开外壳时具有点燃危险的电气部件，其外壳应延迟至GB3836.1-2010中6.3规定时间后方可打开。
（5）非电气部件的防爆要求
1）对于具有潜在点燃源的非电气部件，制造商应做点燃危险评定；
2）在正常运行和预期故障状态下可能产生具有点燃危险的热表面或机械火花的非电气部件应按GB25286.2-2010、GB25286.3-2010、GB25286.5-2010、GB25286.6-2010和/或GB25286.8-2010的要求，采用相应的防爆型式。
（6）对安装的要求
1）通用要求
①防爆电梯的安装作业不应使安装地点的爆炸性环境具有点燃隐患，当不可避免时（如需现场焊接或切割等），应采取措施确保现场不形成爆炸性环境；
②防爆部件的安装除需满足《防爆电梯制造与安装安全规范》的要求外，还应符合GB50257、GB3836.15-2000和GB12476.2-2010中的规定。
2）对电气配线的要求
①电气部件的固定电缆可采用热塑性护套电缆、热固护套电缆、合成橡胶护套电缆或矿物绝缘金属护套电缆，且电缆应为阻燃型。
移动电缆应采用加厚的氯丁橡胶或其它与之等效的合成橡胶护套电缆；
②电缆的连接应采用有防松措施的螺栓固定或用压接、钎焊和熔焊的方式固定，不应采用绕接方式固定；
③易受到机械或其它损伤的电缆应使用管道或电缆槽保护；
④敷设电缆线路时，因电缆管道需穿过不同爆炸性危险区域而在区域交界的墙面开设孔洞时，应采用不燃烧材料严密封堵。
3）对本质安全电路的附加要求
①本质安全电路与非本质安全电路应有效隔离，电缆应分开束扎并固定；
②本质安全电路的多芯电缆应符合GB3836.15-2000中12.2.2.7的规定；
③本质安全电路导线线芯的截面面积应不低于GB3836.4-2010中5.6的要求；
④本质安全电路与非本质安全电路之间应保持不小于50mm的间距，或用隔离板隔离；
⑤本质安全电路的电缆护套至少在进出端应有淡蓝色标识；
⑥本质安全电路的关联设备应安装在爆炸性危险区域外，或具有隔爆外壳。
4）对非本质安全电路的附加要求
①电气部件上所有的电气线路都应通过电缆引入装置引入；
②电气线路的敷设不应出现中间接头，不可避免时应使用防爆分线盒或防爆接线盒连接；
③电缆线芯的最小截面面积应符合GB3836.15-2000中9.3的规定。
5）接地要求
①防爆电梯部件的金属外壳、金属构架、金属配管及其配件、电缆保护管、电缆的金属护套等非带电裸露金属部分均应有效接地，接地电阻值不应大于4Ω；
②接地线不应互相串联，应分别与总的PE线连接；
③本质安全电路的电缆如果有屏蔽层，则屏蔽层的接地应符合GB3836.15-2000中12.2.2.3的要求。
1.防爆等级（对应《检规》2.1条）
（1）防爆电气部件的铭牌上至少标明型号、出厂日期、防爆标志、防爆合格证号、制造厂名称或者商标和相关技术参数等，其防爆合格证号应在有效期内；
（2）防爆电气部件的防爆类型、级别、组别应符合现场相应防爆等级要求。
缺陷识别：
（1）防爆电气部件上无铭牌或铭牌上无型号标注、出厂日期、防爆标志、防爆合格证号、制造厂名称或者商标和相关技术参数等的全部或其中之一；
（2）防爆合格证号超过有效期；
（3）防爆电气部件的防爆类型、级别、组别不符合现场爆炸性环境的防爆等级要求。
检验技能：
（1）检查防爆电气部件上是否有铭牌或铭牌标注的内容是否有型号、出厂日期、防爆标志、防爆合格证号、制造厂名称或者商标和相关技术参数等；
（2）检查防爆合格证是否在有效期内；
（3）检查防爆电气部件的防爆标志（需含：
防爆类型、级别、组别信息）是否不低于整机的防爆标志。
2.外壳要求（对应《检规》2.2条）
（1）防爆电气部件外壳光滑无损伤，透明件无裂纹；
（2）接合面应紧固严密，相对运动的间隙防尘密封严密；紧固件无锈蚀、缺损；密封垫圈完好；
（3）防爆电气部件外壳表面最高温度应当低于整机防爆标志中温度组别要求。
缺陷识别：
（1）防爆电气部件外壳不光滑、有损伤，透明件有裂纹或缺陷；
（2）接合面不紧固严密，相对运动的间隙不能防尘（或者密封）；紧固件有锈蚀、缺损；密封垫圈老化、破损或型号不匹配；
（3）防爆电气部件外壳表面最高温度高于整机防爆标志中温度组别的要求。
检验技能：
（1）目测检查防爆电气设备部件外壳应当光滑、无损伤，若部件外壳上有透明件也应当无裂纹；
（2）目测检查接合面是否紧固严密，相对运动的间隙防尘密封是否严密；紧固件应无锈蚀、缺损；密封垫圈应完好、无老化或破损；
（3）防爆电梯稳定运行（运行50次或2小时）后，用防爆温度计测量防爆电气部件外壳表面最高温度应当低于整机防爆标志中温度组别的要求。
3.本安部件（对应《检规》2.3条）
本安型电气部件（控制柜、操纵箱、召唤箱、轿顶检修箱、接线箱盒、旋转编码器等）应设有本安标志的铭牌。
缺陷识别：
（1）控制柜、操纵箱、召唤箱、轿顶检修箱、接线箱盒、旋转编码器等未采用本安型电气部件；
（2）本安型电气部件未设有本安标志的铭牌或采用浅蓝色标志。
检验技能：
接线箱
标有蓝色的接线箱为本安接线箱
检验技能：
本安型旋转编码器
标有蓝色标记的为本安型旋转编码器
蓝色为本安标记
4.隔爆型设备（对应《检规》2.4条）
（1）隔爆型电气部件应符合本规则2.1项和2.2项相应防爆要求；
（2）隔爆型电气部件其电气联锁装置必须可靠，当电源接通时壳盖不应打开，而壳打开后电源不应接通。
如无联锁装置则外壳上应有“断电后开盖”警告标志；
（3）隔爆型电气部件的隔爆面不得有锈蚀层、机械伤痕，严禁刷漆。
缺陷识别：
（1）隔爆型电气部件的铭牌标注的内容不满足《检规》2.1条规定的要求；
（2）隔爆型电气部件的防爆类型、级别、组别不满足爆炸性环境的防爆等级要求；
（3）隔爆型电气部件的电气联锁装置动作不可靠，不能正确地实现电气联锁装置的功能；
（4）当隔爆型电气部件无电气联锁装置时，外壳上无“断电后开盖”警告标志，或者标志不清晰；
（5）隔爆型电气部件的隔爆面有缺陷，如：
有锈蚀层、机械伤痕，刷漆等。
检验技能：
（1）实物检查，隔爆型电气部件的铭牌标注的内容应满足《检规》2.1条规定的要求；
（2）资料审查、实物检查，隔爆型电气部件的防爆类型、级别、组别至少应能满足爆炸性环境的防爆等级要求；
（3）隔爆型电气部件设有电气联锁装置时：
模拟动作试验：
1）在电梯主电源接通的状态下，电气部件的外壳应不能被打开；
2）断开电梯主电源并人为地打开电气部件的外壳，此时，电梯的主电源应不能被接通。
电气联锁装置要求的补充：
为保持专用防爆型式用的联锁装置，其结构应保证非专用工具不能轻易解除其作用。
注1：
螺丝刀、镊子或类似的工具不应使联锁装置失效。
注2：
开盖联锁可实现开盖前断电、断电后闭锁（闭锁，即不能向该设备供电）等联锁功能，必要时也可根据需要同时实现相关报警功能。
（4）隔爆型电气部件未设电气联锁装置时：
外壳上应有清晰的、永久性的“断电后开盖”警告标志。
（5）目测检查，隔爆型电气部件的隔爆面，隔爆面上应无锈蚀层、机械伤痕，油漆以及其它可能会影响防爆性能的缺陷。
控制柜壳盖上应有“严禁带电开盖！
”警告标志
5.增安部件（对应《检规》2.5条）
增安型电气部件应符合本规则2.1项和2.2项相应的防爆要求
缺陷识别：
（1）增安型电气部件的铭牌标注的内容不满足《检规》2.1条规定的要求；
（2）增安型电气部件的防爆类型、级别、组别不满足爆炸性环境的防爆等级要求。
检验技能：
（1）实物检查，增安型电气部件的铭牌标注的内容应满足《检规》2.1条规定的要求；
（2）资料审查、实物检查，增安型电气部件的防爆类型、级别、组别至少应能满足爆炸性环境的防爆等级要求。
6.浇封部件（对应《检规》2.6条）
（1）浇封型电气部件应符合本规则2.1项和2.2项相应的防爆要求；
（2）浇封型电气部件的浇封表面不得有裂缝、剥落，被浇封部分不得外露。
缺陷识别：
（1）浇封型电气部件的铭牌标注的内容不满足《检规》2.1条规定的要求；
（2）浇封型电气部件的防爆类型、级别、组别不满足爆炸性环境的防爆等级要求；
（3）浇封型电气部件的浇封表面可能会出现裂缝、剥落，被浇封部分有外露现象。
检验技能：
（1）实物检查，浇封型电气部件的铭牌标注的内容应满足《检规》2.1条规定的要求；
（2）资料审查、实物检查，浇封型电气部件的防爆类型、级别、组别至少应能满足爆炸性环境的防爆等级要求；
（3）目测检查，浇封型电气部件的浇封表面应无裂缝、剥落和被浇封部分无外露现象。
浇封表面不得有裂缝、剥落、被浇封部分不得外露！
尤其要关注导线的四周是否浇封完好。
7.油浸部件（对应《检规》2.7条）
（1）油浸型电气部件应符合本规则2.1项和2.2项相应的防爆要求；
（2）油浸型电气部件必须密封良好，不允许渗漏油，油位高度在规定范围内；外壳、电气和机械连接所用的螺栓、螺母以及注油、排油的螺栓塞等均需有防松措施。
缺陷识别：
（1）油浸型电气部件铭牌标注的内容不满足《检规》2.1条规定的要求；
（2）油浸型电气部件的防爆类型、级别、组别不满足爆炸性环境的防爆等级要求；
（3）油浸型电气部件密封不良、有渗漏油，油位高度不在规定范围内；外壳、电气和机械连接所用的螺栓、螺母以及注油、排油的螺栓塞等无防松措施。
检验技能：
（1）油浸型电气部件铭牌所标注的内容应满足《检规》2.1条规定的要求；
（2）油浸型电气部件的防爆类型、级别、组别不低于爆炸性环境的防爆等级要求；
（3）实物检查，油浸型电气部件的密封应良好、无渗漏油现象，油位高度应在标尺所规定的范围内；油浸型电气部件的外壳、电气和机械连接所用的螺栓、螺母以及注油、排油的螺栓塞等应有防松措施且连接可靠。
1.油浸型电阻箱应密封良好，不应有渗漏油，油位高度应在规定范围内；外壳、电气和机械连接所用的螺栓、螺母以及注油、排油的螺栓塞等均需有防松措施。
2.油面最高温升：
T1～T5不大于60℃；T6不大于40℃。
8.正压机房（对应《检规》2.8条）
（1）进入正压型机房空气的进风口位置应当符合设计要求；
（2）正压型机房通风充气系统，应有先通风后供电，先停电后停风的气电联锁装置。
通风电气部件如安装在非正压型机房内，则应符合本规则2.1项和2.2项相应的防爆要求；
（3）正压型机房微差压继电器应装在风压、气压最低点的出口处；运行中的机房内气压低于设计要求时，微差压继电器应可靠动作
我们在对该项目进行缺陷识别和检验技能介绍之前，先介绍两个基本概念：
1.什么是正压型防爆电气设备？
电气设备的一种防爆型式，它是一种通过保持内部保护气体的压力高于周围爆炸性环境压力的措施达到安全的电气设备。
2.什么是正压机房？
内部保护气体（新鲜空气或惰性气体）压力保持高于周围大气压力的房间，从而阻止外部的爆炸性混合物进入房间，把电气设备的火花、高温与爆炸性混合物隔离，以达到防爆的目的。
一般正压机房中允许人在里面工作，出于对人的健康和安全考虑，正压机房内部的所有部位，在门窗都关闭时，相对外部大气需保持有25Pa的最小过压。
缺陷识别：
（1）进入正压型机房空气的进风口位置不符合设计的要求；
（2）正压型机房无通风充气系统的气电联锁装置，或该装置失效；
（3）安装在非正压型机房内的通风电气部件不符合《检规》2.1项和2.2项相应的防爆要求；
（4）正压型机房微差压继电器的安装位置不正确，动作不可靠。
检验技能：
（1）资料审查、实物检查，进入正压型机房空气的进风口的位置、尺寸大小和数量是否符合设计要求（可通过设计图纸来验证）；
（2）实物检查，正压型机房是否设有通风充气系统的气电联锁装置。
通风充气系统的气电联锁装置应满足“先通风后供电，先停电后停风”的要求；
（3）实物检查，安装在非正压型机房内的通风电气部件应符合《检规》2.1项和2.2项相应的防爆要求；（此项检验技能：
已介绍，下同，不再重复）
（4）实物检查，正压型机房微差压继电器应安装在风压、气压最低点的出口处（可通过设计图纸来验证）；人为地打开机房的门或窗并使机房内的气压低于设计要求，微差压继电器应能够可靠地动作并且：
1）在爆炸性气体环境为1区时，应能可靠地切断防爆电梯总电源；
2）在爆炸性气体环境为2区时，应能可靠地发出警告信号。
9.防爆接线盒（对应《检规》2.9条）
（1）敷设在防爆区域内非本安电路的电缆不允许直接连接，如必须连接或分路时，应设置防爆接线盒；
（2）防爆接线盒应当符合本规则2.1项和2.2项相应的防爆要求
缺陷识别：
（1）敷设在防爆区域内非本安电路的电缆发生了直接的连接而未使用防爆接线盒；
（2）防爆接线盒不满足《检规》2.1项和2.2项相应的防爆要求。
检验技能：
（1）实物检查，敷设在防爆区域内的非本安电路的电缆是否有连接接头或需分路连接，若有，检查其是否采用了防爆接线盒；
（2）防爆接线盒铭牌标注的内容应符合《检规》2.1条规定的要求；
（3）防爆接线盒的防爆类型、级别、组别应不低于爆炸性环境的防爆等级要求。
增安接线盒
防爆区域内非本安电路的电缆如必须连接或分路时，必须采用符合防爆要求的接线盒。
电缆间的连接不允许直接连接
10.电缆配线（对应《检规》2.10条）
（1）防爆区域内应当采用橡胶电缆或铠装电缆配线；
（2）敷设电缆时，电力电缆与通讯、信号电缆应当分开，高压与低压或者控制电缆也应当分开；
（3）在易发生机械损伤部位的电缆应当采取防机械损伤的保护措施
缺陷识别：
（1）防爆区域内的配线未采用橡胶电缆或铠装电缆；
（2）电力电缆与通讯、信号电缆未分开，高压与低压或者控制电缆未分开敷设；
（3）在易发生机械损伤部位的电缆没有采取防机械损伤的保护措施。
检验技能：
目测或实物检查：
（1）防爆区域内是否采用了橡胶电缆或铠装电缆配线；
（2）电缆敷设时，电力电缆与通讯、信号电缆是否分开，高压与低压或者控制电缆是否也分开；
（3）当电缆易发生机械损伤时，易损伤部位是否采取了防机械损伤的保护措施。
铠装电缆的金属层
此处电缆已采取了防机械损伤的保护措施
电气线路配线方式的介绍
防爆电梯根据其所在爆炸性气体环境中使用区域的不同，其对电气线路配线方式的要求也不相同。
现场对电气线路的配线方式进行检验时，可参照下表所列内容、要求进行。
表电气线路配线方式
配线方式
爆炸性环境
0区
1区
2区
本质安全电路配线
○
○
○
钢管配线
×
○
○
电缆配线
低压电缆
×
○
○
高压电缆
×
△
○
注：
○表示适用；△表示尽量避免；×表示不适用
检验技能：
1.根据防爆电梯采购单位提供给防爆电梯生产制造厂家的有关防爆电梯的技术协议，确定该防爆电梯是使用在爆炸性环境中的0区还是1区还是2区；
2.在确定了该防爆电梯的使用区域后，对照上表的内容，判定电气线路配线的允许方式。
注1：
使用在爆炸性环境中0区的防爆电梯，只允许采用本质安全电路配线！
注2：
使用在爆炸性环境中0区的防爆电梯，按照TSGT7003的规定，不能实施监督检验和定期检验！
本质安全电路配线——是指直接与本质安全型电气设备连接的、并经国家检验机构检验确认，在正常和事故状态下产生的电火花与温度均不能引起爆炸性混合物爆炸的电路。
本质安全电路的最小截面应不小于0.5mm2，电路配用的电缆、钢管、端子板均应有蓝色标志以示识别。
11.本安配线（对应《检规》2.11条）
（1）本安电路的电缆或者电线以及防护套管至少在进出端部应当设有浅蓝色标识；
（2）本安电路与非本安电路应当分开敷设；
（3）本安电路与非本安电路在同一个接线箱内连接时需有绝缘板分隔或者间距应大于50mm
缺陷识别：
（1）本安电路的电缆或者电线以及防护套管的进出端部（至少）未设有浅蓝色标识；
（2）本安电路与非本安电路混合敷设；
（3）本安电路与非本安电路在同一个接线箱内连接时，未用绝缘板分隔或者间距小于50mm。
检验技能：
目测检查或测量检查：
（1）本安电路的电缆或者电线以及防护套管（至少需在进出端部）是否设有浅蓝色标识；
（2）本安电路与非本安电路是否分开敷设；
（3）当本安电路与非本安电路在同一个接线箱内连接时，是否有绝缘板分隔或者其间距不小于50mm；
（4）本安电路的接地线是否与非本安电路接地线共接。
12.电缆引入（对应《检规》2.12条）
非本安型防爆电气部件应当采用电缆密封圈式引入装置，其弹性密封圈一个孔只应密封一根电缆，弹性密封圈压紧后应能将电缆均匀地被挤紧密封，不得用胶泥或胶布替代密封圈
下面我们介绍防爆电梯中常用的几种电缆引入装置：
电线、电缆进入防爆电气设备的引入装置一般有：
压盘式、压紧螺母式、金属密封环式和浇铸密封填料函式4种。
（1）压盘式电缆引入装置
压盘式电缆引入装置，见下图。
压盘式电缆引入装置
1—防止电缆拔脱装置2—压盘3—金属垫圈
4—金属垫片5—密封圈6—联通节
（2）压紧螺母式电缆引入装置
压紧螺母式电缆引入装置有两种常用型式：
一种是可用于电缆公称直径不大于20mm的压紧螺母式电缆引入装置；一种是可用于电缆公称直径不大于30mm的压紧螺母式电缆引入装置，见下图。
可用于电缆公称直径不大于20mm的压紧螺母式电缆引入装置
可用于电缆公称直径不大于30mm的压紧螺母式电缆引入装置
（3）金属密封环式电缆引入装置
金属密封环式电缆引入装置，见下图。
金属密封环式电缆引入装置
（4）浇铸密封填料函式电缆引入装置
这是一种利用填料函的方式对进入引入装置的电缆进行浇铸密封的电缆引入装置，见下图。
浇铸密封填料函式电缆引入装置
检验技能：
（1）对于电气隔爆箱/盒/柜体外的电缆引入装置的选用与安装，检查是否符合下述要求：
1）对于正常工作时内部有可能产生火花的电气用隔爆箱/盒/柜体外的电缆引入装置一定要选用金属质地的；
2）对于正常工作时内部不会产生火花的腔体，如增安箱才允许使用塑料质地的；
（2）电缆引入装置不应有损伤电缆的尖锐棱角，电缆入口处的喇叭口内缘应光滑无缺陷；
（3）检查每一个电缆引入口是否只引进一根电缆或光缆；
（4）对
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