防爆電氣設(shè)備選型

1、防爆電器設(shè)備選型要點我國現(xiàn)行的關(guān)于爆炸環(huán)境電氣設(shè)計和設(shè)備制造的標準有：GB50058-1992爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范、 GB3836.口-2000爆炸性氣體環(huán)境用電設(shè)備和GB12476.口-2000可燃性粉塵環(huán)境用電氣設(shè)備。經(jīng)過比較，1992 年的標準與2000 年的標準略有差異。據(jù)資料介紹GB50058-1992爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范正在修訂中。根據(jù)國標GB50058-1992爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范，爆炸危險環(huán)境分為爆炸性氣體環(huán)境和爆炸性粉塵環(huán)境。爆炸性氣體環(huán)境按照釋放源級別劃分為0 區(qū)、 1 區(qū)、 2 區(qū)；爆炸性粉塵環(huán)境按照粉塵混合物出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)

2、時間劃分為10 區(qū)和 11 區(qū)。 不同的環(huán)境對電氣設(shè)備選型有不同的要求。1. 防爆危險區(qū)域劃分國標GB50058-1992根據(jù)爆炸性氣體混合物出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時間將危險場所劃分如下：0 區(qū)：連續(xù)出現(xiàn)或長期出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境。1 區(qū)：在正常運行時可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境。2 區(qū)：在正常運行時不可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境，或即使出現(xiàn)也僅是短時間存在的爆炸性氣體混合物的環(huán)境。國標GB50058-1992根據(jù)爆炸性粉塵混合物出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時間將危險場所劃分如下：10 區(qū)：連續(xù)出現(xiàn)或長期出現(xiàn)爆炸性粉塵環(huán)境。11 區(qū)：有時會將積留下的粉塵揚起而偶然出現(xiàn)爆炸性粉塵混合物的環(huán)境。2

3、.國標GB50058-1992防爆環(huán)境電氣設(shè)備的選擇的規(guī)定爆炸性氣體環(huán)境的電氣設(shè)備選擇見國標GB50058-1992第2.5.2 - 2.5.5條；爆炸性粉塵環(huán)境的電氣設(shè)備選擇見國標GB50058-1992第3.4.2條，但由于該條規(guī)定的“ DP、" DT'標記已經(jīng)被修改，因此還需要對照國標可燃性粉塵環(huán)境用電氣設(shè)備第1 部分 GB12476.1-2000 的“前言（5）”和“條文26 標志”的規(guī)定選用電氣設(shè)備。由于篇幅較長，本文未予原文引用。還需要說明的是國標 GB50058-1992與國標GB12476.1-2000 一個是設(shè)計標準，一個是設(shè)備制造標準，是略有差異的，但是目

4、前都屬于有效標準。請設(shè)計者閱讀中國電力出版社：工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊第三版第十一章第三節(jié)，表11-12、表 11-13、表 11-22、表 11-25、表 11-26、表 11-28 等內(nèi)容進行分析比較。2.1 爆炸性氣體環(huán)境需要按照爆炸性氣體環(huán)境選擇的電氣設(shè)備有：旋轉(zhuǎn)電機類：鼠籠型感應(yīng)電動機、繞線型感應(yīng)電動機、同步電動機、直流電動機、電磁滑差離合器（無電刷）；低壓變壓器類：變壓器、電抗線圈、儀表用互感器；低壓開關(guān)和控制器類：刀開關(guān)、熔斷器、斷路器、控制開關(guān)及按鈕、電抗啟動器和啟動補償器、 啟動用金屬電阻、電磁閥用電磁鐵、電磁摩擦制動器、操作箱柱、控制盤、配電盤；燈具類：固定式燈、移動式燈、攜

5、帶式電池燈、指示燈、鎮(zhèn)流器；信號報警類：信號報警裝置、插接裝置、接線箱（盒）、電氣測量表計。在GB50058-1992的表2.5.3-1、-2、-3、-4、-5中詳細的規(guī)定了各種設(shè)備的不同環(huán)境下的選型要求。2.2 爆炸性粉塵環(huán)境 爆炸性粉塵環(huán)境中的粉塵共分為四種：爆炸性粉塵、可燃性導電粉塵、可燃非性導電粉塵、可燃纖維，在國標 GB50058-1992第3.1.2 條及其條文說明里有詳細定義和說明。需要指出的是：目前防爆電器廠家，不是按國標GB50058-1992中10區(qū)、11區(qū)的定義的爆炸性粉塵環(huán)境生產(chǎn)相應(yīng)的防爆電氣產(chǎn)品，而是按照國標可燃性粉塵環(huán)境用電氣設(shè)備第1 部分GB12476.1-200

6、0 防粉塵點燃的概念對粉塵防爆設(shè)備進行分類并標注，并根據(jù)可燃粉塵/ 空氣混合物出現(xiàn)的頻繁和持續(xù)時間及粉塵厚度將危險場所劃分為20 區(qū)、 21 區(qū)和 22 區(qū)。因此有必要將可燃性粉塵環(huán)境用電氣設(shè)備第1 部分 GB12476.1-2000 中 20 區(qū)、 21 區(qū)和 22區(qū)定義復述如下：20 區(qū)： 在正常運行過程中可燃性粉塵連續(xù)出現(xiàn)或經(jīng)常出現(xiàn)，其數(shù)量足以形成可燃性粉塵與空氣混合物和 / 或可能形成無法控制和極厚的粉塵層的場所及容器內(nèi)部。21 區(qū)：在正常運行過程中，可能出現(xiàn)粉塵數(shù)量足以形成可燃性粉塵與空氣混合物但未劃入20 區(qū)的場所。該區(qū)域包括與充入排放粉塵點直接相鄰的場所、出現(xiàn)粉塵層和正常操作情況

7、下可能產(chǎn)生可燃 濃度的可燃性粉塵與空氣混合物的場所。 22 區(qū)： 在異常條件下，可燃性粉塵云偶爾出現(xiàn)并且只是短時間存在、或可燃性粉塵偶爾堆積或可能存在粉塵層并且產(chǎn)生可燃性粉塵空氣混合物的場所。如果不能保證排除可燃性粉塵堆積或粉塵層時，則應(yīng)劃分未21 區(qū)。有資料介紹，爆炸性粉塵的提法已經(jīng)由可燃性粉塵所替代（見工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊第三版第十一章第三節(jié)前言（1）、（5）中說明），那么，爆炸性粉塵環(huán)境和可燃性粉塵環(huán)境怎樣相關(guān)聯(lián)呢？工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊第三版規(guī)定，國標GB50058-1992定義的粉塵防爆10區(qū)對應(yīng)國標GB12476.1-2000可燃粉塵20、21區(qū)。國標 GB50058-1992定

8、義的粉塵防爆 11區(qū)對應(yīng)國標 GB12476.1-2000 可燃粉塵22 區(qū)。見表11-22、表 11-26 注。提請注意的是上述 20區(qū)、21區(qū)和22區(qū)與國標GB50058-1992定義的火災危險區(qū)域 21區(qū)、22區(qū) 和 23 區(qū)的概念不同，不要混淆。3 . 分級與分組3.1. 氣體級別與溫度組別防爆型電氣設(shè)備分為兩類：I 類是煤礦井下用電氣設(shè)備，II 類是工廠用電氣設(shè)備，高爐防爆區(qū)域選用的是II 類產(chǎn)品。對于II類爆炸性氣體混合物，按照爆炸性氣體混合物最大試驗安全間隙或最小點燃電流分將爆炸性氣體分為 A、B、C三個級別。A級別最難引爆。煤氣中白主要成分一氧化碳C O按國標GB50058-1

9、992附錄三定為IIA級別。爆炸性氣體混合物最大試驗安全間隙或最小點燃電流分級詳見下表：級別最大試驗安全間距 MESC( mm最小點燃電流比MICRIIA>0.9>0.8IIB>0.5 VMESR 0.90.45 WMICRC 0.8IIC<0.5<0.45溫度組別是按爆炸性氣體混合物引燃溫度來劃分的。爆炸性氣體環(huán)境的溫度組別分為 T1至T6六組，煤氣中的主要成分 C O按國標GB50058-1992附錄三定為T1組，T1組的引燃溫度大于450C,需 要溫度最高。引燃溫度分組詳見下表：組別引燃溫度t( C)T1450 VtT2300V t w 450T3200v

10、t w 300T4135<t <200T5100vt w 135T685<t < 100-引自國標 GB50058-19923.2. 粉塵組別與溫度組別粉塵防爆電氣設(shè)備按照無、有粉塵層試驗分為A、B兩種型式，兩種型式僅試驗方法不同，保護的等級是相同的。爆炸性粉塵引燃溫度分為T11至T13三組，有煙煤粉為 T12組，T12組的引燃溫度定義在 200c到270 c之間。引燃溫度分組詳見下表：組別引燃溫度t( C)T11270V tT12200V t & 270T13150<t< 200-引自國標 GB50058-1992需要特別說明的是： 在GB5005

11、8-1992中爆炸性粉塵的引燃溫度分為T11、T12、T13三個組。工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊第三版第十一章第三節(jié)前言(5)介紹在GB12476.1-2000中將爆炸性粉塵的引燃溫度分為T1-T6組，與爆炸性氣體的分組一樣，而實際上在 GB12476.1-2000并未查到。而產(chǎn)品 樣本上不論是氣體還是粉塵環(huán)境，都按T1-T6組標示。4 .防爆設(shè)備的標志4.1. 爆炸性氣體環(huán)境防爆設(shè)備標志II類防爆設(shè)備的標志按照防爆公用標志、設(shè)備防爆型式、設(shè)備環(huán)境組別、氣體組別和溫度組別的順序依次標記。防爆公用標志一一國際電工委員會(IEC)標志“Ex”防爆型式標志：隔爆型一一“ d”增安型一一“ e”正壓型一一“

12、 p”防砂型一一“ q”本質(zhì)安全型一一“ i ”，還細化為“ ia ”和“ ib ”級充油型一一“ o”無火花型一一“ n”澆封型一一“ M'特殊型一一“ s”設(shè)備環(huán)境組另I標志一一I類、II類氣體組別標志 A、R C溫度組別標志一一T1至T6如Ex d II C T6 ,表示隔爆型防爆設(shè)備，可應(yīng)用于II類爆炸性氣體環(huán)境，C氣體組，溫度組別T6。4.2. 爆炸性粉塵環(huán)境防爆設(shè)備標志粉塵防爆設(shè)備的標志按照防粉塵點燃公用標志、設(shè)備類型、設(shè)備等級、溫度組別的順序依次標記。防粉塵點燃公用標志一一“ DIP”試驗方法一一" A、" B'場所劃分一一20區(qū)、21區(qū)和22

13、區(qū)溫度組別標志一一T1至T6如DIP A 21 TA T4 ,表示粉塵防爆設(shè)備，可用于 21區(qū)A型設(shè)備，溫度組別 T4。5 .防爆電氣設(shè)備的防護等級根據(jù)環(huán)境不同，防爆電氣設(shè)備的防護等級應(yīng)該符合IP5X、IP6X的標準。在工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊第三版表11-28介紹了粉塵防爆電氣設(shè)備的防護等級要求。但是爆炸性氣體環(huán)境下的電氣設(shè)備 的防護等級未見到有關(guān)規(guī)定，經(jīng)查多家供貨商產(chǎn)品樣本，防護等級都在IP54以上，以IP65居多。6 .防爆電氣設(shè)備的表面最高允許溫度組別表向允許溫度t( C)T1450T2300T3200T4135T5100T6857 .防爆電氣設(shè)備生產(chǎn)的資質(zhì)防爆電氣設(shè)備將適用于爆炸性氣體

14、和爆炸性粉塵環(huán)境，是安全生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，必須選用經(jīng)過專 業(yè)機構(gòu)認證的具有防爆性能的產(chǎn)品。國家對于生產(chǎn)廠家的資質(zhì)和產(chǎn)品質(zhì)量有嚴格的管理。我國目前對 工廠用防爆電器產(chǎn)品的市場準入是實行生產(chǎn)許可證制度和產(chǎn)品防爆合格證制度。全國工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證辦公室發(fā)布了【2006】94號文“關(guān)于公布防爆電氣產(chǎn)品生產(chǎn)許可證實施細則的通知，2006年12月20日起實施；國家質(zhì)監(jiān)局對制造商生產(chǎn)條件和樣機及有關(guān)資料進行審查和檢驗，合格后頒發(fā) 的全國工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證明確XX廠許可生產(chǎn)防爆電器以及許可生產(chǎn)的設(shè)備、名稱和型號；此外，機械工業(yè)低壓防爆電器產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測中心頒發(fā)防爆電器產(chǎn)品防爆合格證，產(chǎn)品防爆合格 證是防爆監(jiān)測

15、中心對企業(yè)送審的樣機和圖紙等有關(guān)技術(shù)資料進行審查和檢驗，合格后由防爆檢測中心頒發(fā)，對該廠的單項產(chǎn)品檢驗合格（這類可能類似于3c認證）。設(shè)計人在選型應(yīng)注意檢查生產(chǎn)廠家是否各證齊全，同時還要注意這些資質(zhì)的有效期。8 .高爐區(qū)域內(nèi)的防爆區(qū)域劃分和電氣設(shè)備選擇：高爐區(qū)域內(nèi)主要有以下幾處需要重點考慮的防爆區(qū)域（劃分依據(jù)見鋼鐵冶金企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范第56頁附錄C）:a.高爐煤氣區(qū)：煤氣清洗系統(tǒng)煤氣凈化設(shè)備邊緣外3米以內(nèi)及其凈化管道上的電氣設(shè)備、TRT余壓發(fā)電系統(tǒng)（不含發(fā)電機）、高爐煤氣放散塔和煤氣管道上的電氣設(shè)備、高爐煤氣加壓站等，電氣防 爆等級為氣體2區(qū)。b.高爐煤氣柜區(qū)：煤氣柜活塞與柜頂之間空間、 煤氣

16、柜進氣管地下室，電氣防爆等級為氣體1區(qū)； 煤氣柜外壁3米以內(nèi)、柜頂4.5米范圍內(nèi)、油泵房等電氣防爆等級為氣體2區(qū)。燃氣工藝通常要求統(tǒng)一按氣體1區(qū)考慮。c.有煙煤制粉噴吹站部分區(qū)域：根據(jù)可燃性粉塵環(huán)境用電氣設(shè)備第1部分（GB12476.1）相關(guān)原則，對于高爐噴吹煤粉工程中的廠房形成可燃性粉塵與空氣混合的場所作如下劃分：制粉和噴吹系統(tǒng)的設(shè)計在同時滿足下列條件時：1）廠房為敞開式或當廠房為封閉式但裝有良好的負壓通風除塵系統(tǒng)；2）制粉為負壓系統(tǒng)；3）所有儲裝煤粉的容器具有良好的氣密性；4）設(shè)有可靠的程序控制及安全聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，系統(tǒng)的啟動及停機均按程序自動操作。 其廠房屬形成可燃性粉塵與空氣混合場所22區(qū)（GB12476.1標準）；4 項條件時，其廠房屬形成可燃性粉塵與空氣混合場所 21 區(qū)（ GB12476.1 標準）；工程設(shè)計時，工藝專業(yè)的設(shè)計任務(wù)書里會有關(guān)于防爆區(qū)域的說明，設(shè)計者應(yīng)認真閱讀，有疑問時應(yīng)向工藝專業(yè)提出并確認。工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊第三版表11-18 備注中重點指出的是：在2 區(qū)內(nèi)電氣設(shè)備采用隔爆型時，是指除隔爆型外，還包括主要有火花部分為隔爆結(jié)構(gòu)而其外殼為增安型的混合結(jié)構(gòu)。據(jù)此可以在氣體 2 區(qū)使用防爆標志為Ex de 類型的電氣設(shè)備。舉例：高爐煤氣