机电一体化电子教案3

第8章安全防爆技术8.1危险场所的划分危险场所就是由于存在着易燃易爆性气体、蒸气、液体、可燃性粉尘或者可燃性纤维而具有引起火灾或者爆炸危险的场所。按照GB3836.14—2000(等同于IEC60079-10)要求，可用类别、区域和组别三层概念来说明危险场所的划分。8.1.1爆炸性物质的分类I类：矿井甲烷；II类：爆炸性气体混合物(含蒸气、薄雾)；III类：爆炸性粉尘(纤维或飞絮物)8.1.2危险场所的界定按场所中存在物质的物态的不同，将危险场所划分为爆炸性气体环境和可燃性粉尘环境。按场所中危险物质存在时间的长短，将两类不同物态下的危险场所划分为三个区，即：对爆炸性气体环境，为0区、1区和2区；对可燃性粉尘环境，为20区、21区和22区。(1)GB3836.14—20000区：爆炸性气体环境连续出现或长时间存1区：在正常运行时，可能出现爆炸性气体2区：在正常运行时，不可能出现爆炸性气体环境，如果出现也是偶尔发生并且仅是短时间存在的场所。(2)可燃性粉尘环境GB12476.1—2000标准中规定：20区：在正常运行过程中可燃性粉尘连续出现或经常出现，其数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物和／或可能形成无法控制和极厚的粉尘层的场所及容器内部。21区：在正常运行过程中，可能出现粉尘数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物但未划入20区的场所。包括，与充入或排放粉尘点直接相邻的场所、出现粉尘和正常操作情况下可能产生可燃浓度的可燃性粉尘与空气混合物的场所。22区：在异常条件下，可燃性粉尘云偶尔出现并且只是短时间存在、或可燃性粉尘偶尔出现堆积或可能存在粉尘层并且产生可燃性粉尘空气混合物的场所。如果不能保证排除可燃性粉尘堆积或粉尘层时，则应划分为21区。表8.1场所划分危险物质长期存在（＞1000h/年）正常运行时存在（10～1000h/年）仅在不正常时存在（＜10h/年）气体0区1区2区表8.2爆炸性气体的分组组别代表性气体最大试验安全间隙（MESG）最小点燃电流（MIC）IIC乙炔、氢气＜0.5mm＜0.45IIB乙烯0.5～0.9mm0.45～0.8IIA丙烷＞0.9mm＞0.8最大试验安全间隙（MESG）:在标准规定试验条件下，壳内所有浓度的被试验气体或蒸气与空气的混合物点燃后，通过25mm长的接合面均不能点燃壳外爆炸性气体混合物的外壳空腔两部分之间的最大间隙。最小点燃电流（MIC）:在规定的试验条件下，能点燃最易点燃混合物的最小电流。8.1.4温度组别爆炸性气体混合物的引燃温度是能被点燃的温度极限值。电气设备按其最高表面温度分为T1～T6组，使得对应的T1～T6组的电气设备的最高表面温度不能超过对应的温度组别的允许值。表8.3温度组别、设备表面温度和可燃性气体或蒸气温度级别IEC/EN/GB3836设备的最高表面温度T［℃］可燃性物质的点燃温℃］T1450T＞450T2300450≥T＞300T3200300≥T＞200T4135200≥T＞135T5100135≥T＞100T685100≥T＞858.2设备防爆形式根据所采取的防爆措施，可把防爆电气设备分为隔爆型、增安型、本质安全型、正压型、油浸型、充砂型、浇封型、n型、特殊型、粉尘防爆型等。表8.4防爆基本类型防爆型式防爆型式标志防爆型式防爆型式标志隔爆型Ｅｘｄ充砂型Exq增安型Ｅｘｅ浇封型Exm正压型Ｅｘｐｎ型Exｎ本安型ＥｘiaＥｘib特殊型Exｓ油浸型Ｅｘｏ粉尘防爆型DIPADIPB1、隔爆型Exd防爆型式是把设备可能点燃爆炸性气体混合物的部件全部封闭在一个外壳内，其外壳能够承受通过外壳任何接合面或结构间隙，渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏，并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸气形成的爆炸性环境的点燃。隔爆型“ｄ”按其允许使用爆炸性气体环境的种类分为I类和IIA、IIB、IIC类。该防爆型式设备适用于1、2区场所。I类为煤矿井下用电气设备2、增安型Exe增安型防爆型式是一种对在正常运行条件下不会产生电弧、火花的电气设备采取一些附加措施以提高其安全程度，防止其内部和外部部件可能出现危险温度、电弧和火花的可能性的防爆型式。该类型设备主要用于2区危险场所，部分种类可以用于1区，例如具有合适保护装置的增安型低压异步电动机、接线盒等。3、正压型Exp是一种通过保持设备外壳内部保护气体的压力高于周围爆炸性环境压力,避免爆炸性混合物进入外壳或足量的保护气体通过外壳，使内部的爆炸性混合物的浓度降至爆炸下限以下的措施来达到安全的电气设备。该类设备按照保护方法可以用于1区或2区危险场所。4、本安型Exi本质安全型防爆型式是在设备内部的所有电路都是由在标准规定条件(包括正常工作和规定的故障条件)下，产生的任何电火花或任何热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的本质安全电路。本质安全型是从限制电路中的能量入手，通过可靠的控制电路参数将潜在的火花能量降低到可点燃规定的气体混合物能量以下，导线及元件表面发热温度限制在规定的气体混合物的点燃温度之下。该防爆型式只能应用于弱电设备中，该类型设备适用于0、1、2区（Exia）或1、2区（Exib）。5、油浸型Exo油浸型防爆型式是将整个设备或设备的部件浸在油内(保护液)，使之不能点燃油面以上或外壳外面的爆炸性气体环境。这是一个主要用于开关设备的老的防爆技术方法。形成的电弧、火花浸在油下。该类型设备适用于1区或2区危险场所。6、充砂型Exp充砂型防爆型式是一种在外壳内充填砂粒或其他规定特性的粉末材料，使之在规定的使用条件下，壳内产生的电弧或高温均不能点燃周围爆炸性气体环境的电气设备保护型式。该类型设备适用于1区或2区危险场所。7、浇封型Exm浇封型防爆型式是将可能产生引起爆炸性混合物爆炸的火花、电弧或危险温度部分的电气部件，浇封在浇封剂(复合物)中，使它不能点燃周围爆炸性混合物。该类设备适用于1、2区危险场所。国际电工委员会(IEC)Exd［ia］IICT5Ex—d—［ia］—II—C—T5—温度组别〖〗CENELEC(欧洲电工委员会)EExd［ia］IICT5其中:EEx—d—［ia］—II—C—T5—温度组别US(NEC505)(美国)*ClassI,Zone1,AExd［ia］IICT5其中:ClassI—Zone1—A—Ex—d—［ia］—II—C—T5—温度组别US(NEC500)(美国)ExplosionproofwithI.S.Outputs,ClassI,Division1,GroupA,B,C,D,T5其中：ExplosionproofwithI.S.Outputs—防护方式(除IS之外，可选择)ClassI—Division1—允许的等级(除2级外，可选择)GroupA,B,C,D—允许的气体组别T5—温度组别