電氣防爆基礎(chǔ)知識(shí)大全

課程安排：1、防爆根底知識(shí)概要2、我國防爆技術(shù)規(guī)范化現(xiàn)狀3、隔爆、本安、粉塵防爆技術(shù)引見4、設(shè)備維護(hù)等級(jí)及IP等級(jí)上海凡宜科技電子第1部分防爆根底知識(shí)概要

爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所爆炸性環(huán)境：能夠發(fā)生爆炸的環(huán)境〔氣體和粉塵〕。凡涉及爆炸性物質(zhì)消費(fèi)、加工、處置、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)膱?chǎng)所都能夠構(gòu)成爆炸性環(huán)境。危險(xiǎn)場(chǎng)所：爆炸性環(huán)境大量出現(xiàn)或預(yù)期出現(xiàn)的數(shù)量足以要求對(duì)電氣設(shè)備的構(gòu)造、安裝和運(yùn)用采取專門預(yù)防措施的區(qū)域。在石油、化工、煤炭等消費(fèi)領(lǐng)域?qū)⒉豢煞乐沟禺a(chǎn)生爆炸性物質(zhì)的走漏，并與空氣構(gòu)成爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所。據(jù)資料：-在煤礦井下，2/3的場(chǎng)所屬于爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所；-在石油開產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和精煉廠約有60-80%屬爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所；-在化學(xué)工業(yè)中，約有80%以上的消費(fèi)車間屬爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所。防爆根本原理產(chǎn)生爆炸的根本條件(爆炸三角形原理)1.爆炸性物質(zhì)2.空氣〔氧氣〕3.點(diǎn)火源〔如電火花、熾熱外表〕防止爆炸發(fā)生的根本方法1.防止構(gòu)成爆炸性環(huán)境–理想的方法2.排除/削除能夠的點(diǎn)火源–實(shí)踐的方法。爆炸性危險(xiǎn)物質(zhì)分類中國將爆炸性物質(zhì)分為三類：I類：礦井甲烷；II類：爆炸性氣體混合物(含蒸氣、薄霧)；III類：爆炸性粉塵和纖維。北美將爆炸性物質(zhì)分為三類(級(jí))。它們分別是：ClassI–爆炸性氣體；ClassII–爆炸性粉塵；ClassIII-纖維。(基于MESG和MICR)典型氣體最大試驗(yàn)安全間隙(MESG),mm最小點(diǎn)燃電流比(MICR)中國、IEC、歐共體標(biāo)準(zhǔn)北美標(biāo)準(zhǔn)（Group）點(diǎn)燃特性甲烷1.141.0ID難易丙烷0.9<MESG<1.14

0.8<MICR<1.0IIA乙烯0.5≤MESG≤0.9

0.45≤MICR≤0.8IIBC乙炔MESG<0.5MICR<0.45

IICB氫氣A爆炸性氣體分級(jí)?最大實(shí)驗(yàn)平安間隙(MESG)：在規(guī)范規(guī)定的實(shí)驗(yàn)條件下，規(guī)范外殼內(nèi)一切濃度的被試氣體或蒸氣與空氣的混合物點(diǎn)燃后，經(jīng)過25mm長的接合面均不能點(diǎn)燃?xì)んw外部爆炸性混合物的外殼空腔兩部分之間的最小間隙。?最小點(diǎn)燃電流(MIC)：采用火花實(shí)驗(yàn)安裝，由電阻電路或電感電路引起爆炸性實(shí)驗(yàn)混合物點(diǎn)燃的最小電流。最小點(diǎn)燃電流比〔MICR〕是相對(duì)于甲烷最小點(diǎn)燃電流而言。?運(yùn)用領(lǐng)域：IIC＞IIB＞IIA爆炸性環(huán)境〔設(shè)備〕分類、分組舉例爆炸性危險(xiǎn)區(qū)域的劃分爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分的主要規(guī)范根據(jù)GB50058-1992爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力安裝設(shè)計(jì)規(guī)范GB3836.14-2000爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第14部分危險(xiǎn)場(chǎng)所分GB12476.3-2007可燃性粉塵環(huán)境用電氣設(shè)備第3部分存在或能夠存在可燃性粉塵的場(chǎng)所分類中華人民共和國爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所電氣平安規(guī)程(試行),1987年爆炸性危險(xiǎn)區(qū)域主要以爆炸性危險(xiǎn)物質(zhì)出現(xiàn)的頻繁程度和繼續(xù)時(shí)間為劃分根據(jù)的。影響危險(xiǎn)區(qū)域劃分的主要要素區(qū)域劃分時(shí)應(yīng)思索以下主要要素：1〕存在危險(xiǎn)物質(zhì)的能夠性2〕危險(xiǎn)物質(zhì)的釋放量3〕危險(xiǎn)物質(zhì)的特性〔如比重：氫氣0.07；環(huán)氧乙烷1.52〕4〕環(huán)境條件〔如氣壓、溫濕度及通風(fēng)情況、風(fēng)向等〕5〕遠(yuǎn)離釋放源的間隔6〕危險(xiǎn)物質(zhì)走漏監(jiān)控設(shè)備配置情況7〕爆炸后果的嚴(yán)重性爆炸性危險(xiǎn)區(qū)域的劃分我國防爆規(guī)范與IEC規(guī)范一樣，對(duì)于爆炸性氣體危險(xiǎn)場(chǎng)所劃分為3個(gè)區(qū)域，即0區(qū)、1區(qū)和2區(qū)。它們對(duì)應(yīng)的定義如下：0區(qū)：在正常情況下，爆炸性氣體混合物延續(xù)地或長時(shí)期存在的場(chǎng)所。1區(qū)：在正常情況下，爆炸性氣體混合物有能夠出現(xiàn)的場(chǎng)所。2區(qū)：在正常情況下，爆炸性氣體混合物不能夠出現(xiàn)，或即使出現(xiàn)也只是短時(shí)間存在的場(chǎng)所。對(duì)于粉塵場(chǎng)所，同樣劃分為3個(gè)區(qū)域，即20、21和22區(qū)。爆炸性危險(xiǎn)區(qū)域劃分對(duì)照上海凡宜科技電子第2部分我國防爆技術(shù)規(guī)范化現(xiàn)狀

主要防爆技術(shù)(防爆型式)目前，中國接受的主要電氣防爆技術(shù)有：1.隔爆型(Exd)2.本安型(Exia/ib)3.增安型(Exe)4.正壓型(Expx,py,pz)5.油浸型(Exo)

6.充砂型(Exq)7.n型(ExnA,nC,nL,nR,nZ)8.澆封型(Exma,mb,mc)9.粉塵防爆(tD，DIPA/B)10.其它〔如礦用帽燈、拌熱電纜等〕處理的主要點(diǎn)燃源：由電氣要素引起的電火花和熱效應(yīng)。防爆型式中國規(guī)范GB3836-…IEC規(guī)范IEC60079-…歐洲規(guī)范CENELECEN500…

防爆符號(hào)中國、IECEx…歐洲EEx…通用要求1014--隔爆型2118d增安型3719e本質(zhì)平安型411(設(shè)備)25(系統(tǒng))20(設(shè)備)39(系統(tǒng))ia,ib正壓型5216px,py,pz油浸型6615o充砂型7517qn型81521nA,nC,nL,nR,nZ澆封型91828ma,mb,mc氣密型10----h(已廢除)粉塵防爆型GB12476.1IEC61241-1-1EN50281-1-1DIPA,DIPB，tD與國際或區(qū)域規(guī)范對(duì)照中國規(guī)范主要差別綜上所述，中國防爆規(guī)范GB根本等同或等效采用IEC規(guī)范。由于IEC規(guī)范和EN規(guī)范根本一致，故中國規(guī)范GB也與EN規(guī)范等同或等效。?重要差別：-IEC和EN規(guī)范允許制造廠商對(duì)2區(qū)設(shè)備進(jìn)展自認(rèn)證(自我聲明)。-而中國要求包括0區(qū)、1區(qū)和2區(qū)場(chǎng)所用的全部防爆產(chǎn)品都必需經(jīng)國家授權(quán)的防爆檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)認(rèn)證后，方可投入運(yùn)用。上海凡宜科技電子第3部分隔爆、本安、粉塵防爆技術(shù)引見

防爆電氣設(shè)備的類、級(jí)、組按設(shè)備適用的環(huán)境，分為三類：I類：礦井用II類：工廠用III類：爆炸性粉塵和纖維環(huán)境用II類設(shè)備分級(jí)分組：同氣體分級(jí)、分組分級(jí)：分為A,B,C三級(jí)。分組：分為T1?T6六組。它與氣體溫度組別不同，是指設(shè)備最高外表溫度，且它確實(shí)定與防爆型式有關(guān)。設(shè)備溫度組別氣體引燃溫度允許最高表面溫度T1﹥450℃≤450℃T2﹥300℃≤300℃T3﹥200℃≤200℃T4﹥135℃≤135℃T5﹥100℃

≤100℃

T6﹥85℃

≤85℃

I類和III類設(shè)備不分級(jí)分組，但I(xiàn)II類設(shè)備分為A、B型設(shè)備。隔爆型－Exd設(shè)計(jì)根據(jù)規(guī)范：GB3836.1-2021、GB3836.2-2021隔爆型電氣設(shè)備：具有隔爆外殼的電氣設(shè)備。隔爆外殼：應(yīng)能接受內(nèi)部爆炸性氣體混合物的爆炸壓力，并阻止內(nèi)部的爆炸向外部周圍爆炸性混合物傳播。(1區(qū)防爆技術(shù))原理：允許危險(xiǎn)氣體進(jìn)入隔爆外殼，外殼內(nèi)能夠產(chǎn)生爆炸。但要求外殼必需具有足夠的強(qiáng)度；且各外殼結(jié)合面必需具有足夠長的嚙合長度和足夠小的間隙，以確保內(nèi)部爆炸不會(huì)穿過隔爆結(jié)合面而導(dǎo)致外部環(huán)境爆炸。是間隙防爆技術(shù)，依托間隙、嚙合長度來到達(dá)降溫/熄火效果。本質(zhì)平安型－Exi設(shè)計(jì)根據(jù)規(guī)范：GB3836.1-2021、GB3836.4-2021本質(zhì)平安型電氣設(shè)備：指其內(nèi)部的一切電路都是本質(zhì)平安電路的電氣設(shè)備,即該電路在規(guī)范規(guī)定條件〔包括正常任務(wù)和規(guī)定的缺點(diǎn)條件〕下產(chǎn)生的任何電火花或任何熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃規(guī)定的爆炸性氣體環(huán)境的電路。本質(zhì)平安為0區(qū)〔ia〕/1區(qū)〔ib〕防爆技術(shù)。是一種以抑制點(diǎn)火源能量為防爆手段的“平安設(shè)計(jì)〞技術(shù)。要求設(shè)備在正常任務(wù)和缺點(diǎn)形狀下能夠產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)分別小于爆炸性危險(xiǎn)氣體的最小點(diǎn)燃能量和自燃溫度。例如，H2，19uJ，560℃。本安技術(shù)實(shí)踐上是一種低功率設(shè)計(jì)技術(shù)。因此它能很好地適用于工業(yè)過程自動(dòng)化儀表。本質(zhì)平安型－Exi(續(xù))根本設(shè)計(jì)技術(shù)措施〔電路與構(gòu)造設(shè)計(jì)方面〕-限制電壓-限制電流-限制能量〔含儲(chǔ)能元件：電容和電感〕-合理選擇元器件額度參數(shù)、載流導(dǎo)線截面等-構(gòu)造及電路的分隔措施本安防爆的技術(shù)和商務(wù)特征-制造工藝簡單、體積小、分量輕、造價(jià)低(開關(guān)回路1:4)。-易于實(shí)現(xiàn)較高防爆級(jí)別的設(shè)計(jì)-可帶電操作與維護(hù)。-平安可靠性高。-可有效防止人員觸電傷亡事故發(fā)生。-適用范圍廣:ia等級(jí)是獨(dú)一的0區(qū)技術(shù)(Exma〕。-簡單設(shè)備只需滿足通用要求，不需認(rèn)證即可接入本安防爆系統(tǒng)。本質(zhì)平安型－Exi(續(xù))電氣設(shè)備類型1、本安設(shè)備-其內(nèi)部一切電路都是本質(zhì)平安電路的電氣設(shè)備。2、關(guān)聯(lián)設(shè)備–裝有本安電路和非本安電路，且構(gòu)造使非本安電路不能對(duì)本安電路產(chǎn)生不利影響的電氣設(shè)備。(關(guān)聯(lián)設(shè)備普通安裝在平安場(chǎng)所)本安設(shè)備的等級(jí)1、Exia–直至兩個(gè)元件或其它類型的缺點(diǎn)仍能堅(jiān)持防爆性能的設(shè)備。本安設(shè)備可安裝在0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所。本安關(guān)聯(lián)設(shè)備可銜接到0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所。2、Exib–直至一個(gè)元件或其它類型的缺點(diǎn)仍能堅(jiān)持防爆性能的設(shè)備。本安設(shè)備可安裝在1區(qū)、2區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所。本安關(guān)聯(lián)設(shè)備可銜接到1區(qū)、2區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所。粉塵防爆型－DIP國際上，正加緊粉塵環(huán)境防爆技術(shù)的規(guī)范化任務(wù)。其趨勢(shì)正朝著氣體防爆技術(shù)規(guī)范化方向開展〔ExpD、mD、iD………..〕。中國將不斷跟蹤IEC粉塵規(guī)范化開展趨勢(shì)，完善粉塵系列規(guī)范。中國現(xiàn)行粉塵規(guī)范：GB12476.1-2000可燃性粉塵環(huán)境用電氣設(shè)備第1部分：用外殼和限制外表溫度維護(hù)的電氣設(shè)備第1節(jié)：電氣設(shè)備的技術(shù)要求危險(xiǎn)區(qū)域：劃分為20、21、22三個(gè)區(qū)。與氣體環(huán)境劃區(qū)方法對(duì)應(yīng)。溫度組別：采用GB3836.1規(guī)定的氣體溫度分組方法，劃分為T1-T6六個(gè)組別。粉塵防爆型－DIP(續(xù))歐洲和北美是左右IEC粉塵防爆規(guī)范化任務(wù)重要要素，規(guī)范規(guī)定的A、B兩種設(shè)備實(shí)踐上就是分別代表了各自的粉塵防爆思想，兩者具有同等平安程度：A型設(shè)備(歐洲)：防塵方法采取適宜的防塵等級(jí)，并在5mm厚粉塵層堆積的情況下確定設(shè)備外表溫度；B型設(shè)備(北美)：采用類似于隔爆面的防塵設(shè)計(jì)方法，并在12.5mm厚粉塵層堆積的情況下確定設(shè)備外表溫度；粉塵環(huán)境不利于平安的重要要素-粉塵堆積影響散熱-導(dǎo)電粉塵進(jìn)入外殼可引起火花防爆標(biāo)志：現(xiàn)行國家規(guī)范規(guī)定以外殼維護(hù)的粉塵防爆電氣設(shè)備采用防粉塵點(diǎn)燃符號(hào)“DIP〞。防爆電氣設(shè)備標(biāo)志舉例II1GEExiaIICT4-表示設(shè)備可適用于0區(qū)工廠爆炸性氣體環(huán)境。II2GEExdeIICT6-表示設(shè)備可適用于1區(qū)工廠爆炸性氣體環(huán)境。II2[2]GEExd[ib]IICT6-表示設(shè)備可適用于1區(qū)工廠爆炸性氣體環(huán)境，并含有可與1區(qū)氣體危險(xiǎn)場(chǎng)所用本安設(shè)備相連的關(guān)聯(lián)電路。DIPA21TAT5-表示設(shè)備可適用于1區(qū)工廠爆炸性粉塵環(huán)境，最高外表溫度(TA)是T5。

防爆電氣設(shè)備標(biāo)志舉例ATEX防爆標(biāo)志設(shè)備分類適用區(qū)域(IECZone)中國、IEC〔Group)歐洲(Category)I類〔煤礦〕M1M2---012II類〔工廠〕1G2G3G012III類〔粉塵或纖維〕1D2D3D202122II2GEExdeIICT5上海凡宜科技電子第4部分設(shè)備維護(hù)等級(jí)及IP等級(jí)設(shè)備維護(hù)等級(jí)〔EPLs〕EPL定義：是基于氣體〔Gas〕、粉塵〔Dust〕和煤礦〔Mining〕爆炸性環(huán)境下成為點(diǎn)燃源的風(fēng)險(xiǎn)賦予設(shè)備的維護(hù)等級(jí)。礦用設(shè)備的EPL分為Ma和Mb兩個(gè)等級(jí):?Ma：指具有很高的維護(hù)等級(jí)的礦用設(shè)備，它具有足夠的平安性，即設(shè)備在正常任務(wù)、預(yù)期缺點(diǎn)、稀有缺點(diǎn)，甚至在通電情況下瓦斯氣體突出時(shí)也不能夠成為點(diǎn)燃源。?Mb：指具有高的維護(hù)等級(jí)的礦用設(shè)備，它具有足夠的平安性，即設(shè)備在正常任務(wù)、預(yù)期缺點(diǎn)情況下，在瓦斯氣體突出到設(shè)備斷電的時(shí)間間隔內(nèi)也不能夠成為點(diǎn)燃源。氣體和粉塵環(huán)境用設(shè)備的EPL均分為三個(gè)等級(jí)：?Ga/Da：指具有很高的維護(hù)等級(jí)的爆炸性氣體/粉塵環(huán)境用設(shè)備，它在正常操作、預(yù)期缺點(diǎn)或稀有缺點(diǎn)情況下不會(huì)成為點(diǎn)燃源。?Gb/Db：指具有高的維護(hù)等級(jí)的爆炸性氣體/粉塵環(huán)境用設(shè)備，它在正常操作或預(yù)期缺點(diǎn)情況下不會(huì)成為點(diǎn)燃源。?Gc/Dc：指具有普通的維護(hù)等級(jí)的爆炸性氣體/粉塵環(huán)境用設(shè)備，它在正常操作情況下不能成為點(diǎn)燃源，且具有附加的維護(hù)措施能保證在預(yù)期的事件〔如燈的缺點(diǎn)〕發(fā)生時(shí)也不會(huì)成為點(diǎn)燃源。設(shè)備分類GroupofEquipment設(shè)備保護(hù)等級(jí)IECEPLs歐洲設(shè)備分類ENCategories適用區(qū)域SuitableZoneI類煤礦–MiningMa–很高M(jìn)b–高M(jìn)1M201II類工廠氣體–GasGa–很高Gb–高Gc–一般1G2G3G012III類粉塵–DustDa–很高Db–高Dc–一般1D2D3D202122IE