爆炸性气体环境用防爆电气设备的选型和安装

电气设备的选型

1、按危险环境的区域选用防爆电气设备类型

爆炸性气体环境用防爆电气工程应按爆炸危险区域划分图进行设计。在区域划分图中，对生产、加工、处理、转运或储存过程中的设备周围及车间、工房按危险释放源的性质分成不同的危险区域。

在不同危险区域内安装的电气设备防爆类型应满足以下规定：

0区：ia、S；

1区：ia、ib、d、e（部分）、m、p、O、q；

2区：ia、ib、d、e、m、p、O、q、n。

以上符号代表：ia、ib-本质安全型；d-隔爆型；e-增安型；m-浇封型；p-正压型；O-充油型；q-充沙型；n-无火花型；S-特殊型。

S型防爆电气设备是指不符合上述防爆型式标准的电气设备，或多种防爆类型叠加的电气设备，但应经检验单位认可，并确认可使用在何种危险区域。

1区环境使用的e型防爆电气设备仅限于接线盒（箱）、三相鼠笼式异步电动机、单插脚荧光灯产品。

2、防爆电气设备的类别及温度组别应高于危险环境中爆炸性气体的分类、分组。

当存在两种以上易燃性，物质形成的爆炸性混合物时，应按危险程度较高的级别和组别选用防爆电气设备。

爆炸性气体或蒸气按其最大试验安全间隙（MESG）和最小点燃电流（MIC）可分成ⅡA、ⅡB、ⅡC三大类。

例如：

ⅡA类气体有：甲烷、苯乙烯、甲苯、一氧化碳、丙酮等—T1温度组别；丙烯、乙苯、甲醇、甲酸乙脂等—T2温度组别；丁烷、石油、燃料油、乙醇等—T3温度组别；亚硝酸乙脂—T6温度组别。

ⅡB类气体有：丙烯晴—T1温度组别；乙烯—T2温度组别；丁烯醛—T3温度组别。

ⅡC类气体有：氢—T1温度组别；乙炔—T2温度组别；二硫化碳—T5温度组别。

防爆电气设备的类别：ⅡC＞ⅡB＞ⅡA；

防爆电气设备的温度组别：T6＞T5＞T4＞T3＞T2＞T1；

本质安全型及隔爆型防爆电气设备有ⅡA、ⅡB、ⅡC 分类外，其它防爆类型无类别规定。

3、 防爆电气设备的结构型式要能承受环境中化学腐蚀、日照、雨淋、振动、湿热等的影响。可分别制成户外型、防腐型、耐震型、耐湿热型等防爆电气设备。选型时如有特殊要求，必须和制造厂提出。

防爆电气设备非带电金属部件的等电位连接

防爆电气设备的金属外壳及电气配线管路金属附件应与金属机箱等构件组成等电位连接体。避免电气设备绝缘漏电使壳体电位局部升高引起邻近金属附件的电位差产生电火花。

具有双重绝缘的电气设备及金属管布线的电气设备不必进行等电位连接。后者应要求电气设备与金属管螺纹啮合处的防锈油（铅油或磷化膏）具有导电性。

本质安全型电气设备不需要等电位系统连接。

等电位连接采用两种方法：

1）用电缆的一根芯线通过连接防爆电器设备的内接地组成等电位体；

2）防爆电气设备的金属外壳的外接地连接件用RV绝缘铜芯线（额定电压为500V，芯线截面为2.5mm2以上）与装置或系统的接地连接件连接在一起。

等电位连接件应有防松防腐措施。

电源的接地类型及保护措施

为了限制金属机箱及电气设备金属外壳的接地故障电流的幅值及持续时间，防止等电位连接体的电位升高应采用适宜的电源的接地类型及保护措施。

如采用TN系统，应为TN-S系统（中性线N和保护线PE分开布线）。对于TN-C系统应在非危险环境进行转换成TN-S系统；如采用TT系统（电源变压器与接地连接件分开接地），应在装置或系统的电源进线处设置漏电保护器。接地电阻率高的场所不允许使用该系统。

如采用TI系统（电源变压器中性线与地隔离或经阻抗接地，电气装置分开接地），应在装置或系统的电源进线处设置绝缘继电器（50Ω/V以下切断电源）。

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电气保护

本条要求不适用本质安全电路。

1.紧急断电

为处理紧急事故，在危险场所外合适的地点或位置应有一种或多种措施对危险场所电气设备断电。

为防止附加危险，必须连续运行的电气设备不应包栝在紧急断电电路中，而应安装在单独的电路上。

2.电气隔离

为保证作业安全，应对每一电路或电路组采用如隔离开关、熔断器部件实行电气隔离。

在1区环境中的中性线也应进行隔离。

3.电气保护

危险环境设置的所有防爆电气设备应有保护线路，防止电路异常时引起过载、短路、接地故障。

防爆电动机应采取附加的过载保护，其整定值应在1.2倍额定电流下2h内动作，在1.05倍额定电流下2h内不动作；或通过嵌入定子绕组的温度传感器来直接控制设定的温度值。三相电动机应有断相运行的保护措施。

电气系统的布线

1.布线的一般要求

1）电缆及其附件的选型及设置应考虑机械损伤及化学腐蚀等的影响。

2）无护套的单芯电线（RV线），不能用作装置及系统的布线。

3）防爆电气设备的电缆和金属管连接应符合有关防爆型式的要求。

4）防爆电气设备未使用的引入装置及通孔应用适合相关防爆型式的堵塞件进行堵封（除本质安全型设备外，应采用仅用工具才能打开的堵塞件）。

5）电缆的通道，包括穿过金属管或电缆沟，应采取措施防止可燃气体、蒸气或液体从一种危险环境传播到另一种危险环境，在电缆沟内充沙或通风防止气体积聚。

6）电气线路从非危险环境穿过危险环境时，其金属管路应有相应的隔离密封措施。

7）危险和非危险环境之间墙壁上穿过电缆或金属管的开孔应用沙浆充分密封。

8）采用电缆的非金属护套来避免电缆的金属铠装/护套与可燃性气体、蒸气、液体之间的偶然接触。

9）危险环境中布线电缆不能有中间接头。当不可避免时，在1区危险环境应在防爆盒内连接和分支；在2区危险环境应采用下列方法连接后再用热塑管或灌封接头进行密封：

10）绞线终端接头应用芯线套或定型端子压接，但不能采用单独锡焊连接方法。

2.布线的电气、机械性能要求

1）在爆炸危险环境内，低压电力、照明线路用的导线或电缆的额定电压应不低于工作电压，且不应小于500V。工作零线的额定电压应与相线的额定电压相等，并应在同一保护管内敷设。

2）在1区危险环境应采用铜芯导线或电缆；在2区危险环境宜采用铜芯导线或电缆；当采用铝线导线或电缆时，应通过铜-铝过渡接头与端子连接。

3）导线或电缆的最小铜芯截面积（本安系统除外）1区：铜芯 2.5mm2；2 区：铜芯 1.5mm2 ，铝芯：电力 4 mm2，控制 2.5 mm2。

4）震动设备应采用多股软导线或电缆进行电气连接。

5）移动设备1区采用重型橡套电缆；2区采用重型或中型橡套电缆进行电气连接。

6）防爆电气装置内导线或电缆允许的载流量，不应小于熔断器熔体额定电流的1.25倍，和自动开关长延时过电流脱扣器整定电流的1.25倍；引向电压为1000V以下鼠龙型感应电动机额定电流的1.25倍。

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来源：一通防爆