防爆电气知识
基本知识
爆炸性环境：可能发生爆炸的环境。
爆炸性气体环境：大气条件下，气体、蒸气或雾状的可燃物质与空气构成的混合物，在该混合物中点燃后，燃烧将传遍整个未燃混合物的环境。
工作温度：设备在额定运行时所达到的温度。最高表面温度：电气设备在允许的最不利条件下运行时，其表面或任一部分可能达到的并有可能引然周围爆炸性环境的最高温度。
防爆型式：为防止电气设备引起周围爆炸性气体环境引燃而采取的特定措施。
本质安全电路：在正常工作和规定的故障条件下产生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电路。
本质安全设备：在其内部的所有电路都是本质安全电路的电气设备。
隔爆外壳：电气设备的一种防爆型式，其外壳能够承受通过外壳任何结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、多种气体或蒸汽形成的爆炸性环境点燃。隔爆外壳的防爆型式通常称为隔爆型，用字母“d”表示。符号ex表明电气设备符合某一种或几种防爆型式的规定。
分类和温度组别
爆炸性气体环境用电气设备分为：
i类：煤矿用电气设备，
ii类：除煤矿外的其他爆炸性气体环境用电气设备。
ii类电气设备可以按爆炸性气体的特性进一步分类：
ii类隔爆型“d”和本质安全型“i”电气设备又分为iia、iib、iic类；这种分类对于隔爆型电 气设备按最大试验安全间隙，对于本质安全型电气设备按最小引然电流划分；标志iib的设备可适用 于iia设备的使用条件，标志iic的设备可适用于iia及iib设备的使用条件。
所有防爆型的ii类电气设备分为t1-t6组，并按下表标出与最高表面温度有关的标志：
ii类电气设备的最高表面温度分
温度组别
最高表面温度
t1
450度
t2
300度
t3
200度
t4
135度
t5
100度
t6
85度
防爆标志示例
exdi
|||-------i类煤矿用电气设备
||
||---------隔爆型?
|
|--------------防爆标识
exdiict6
||||-------温度组别
|||
|||-------------ii类防爆类别
||
||-------------------隔爆型
|
|-------------------------防爆标识
exiai
|||---------------i类煤矿用电气设备
||
||---------------------本质安全型ia等级
|
|----------------------------防爆标识
exiaiict4
||||---温度组别
|||
|||--------ii类防爆类别
||
||---------------本质安全型i等级
|
|--------------------防爆标识
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危险场所危险性的划分
爆炸性物质
区域定义
中国标准
北美标准
气体
(class ⅰ)
在正常情况下，爆炸性气体混合物连续或长时间存在的场所
0区
div.1
在正常情况下爆炸性气体混合物有可能出现的场所
1区
在正常情况下爆炸性气体混合物不可能出现，仅仅在不正常情况下，偶尔或短时间出现的场所
2区
div.2
粉尘或纤维
(class ⅱ/ⅲ）
在正常情况下，爆炸性粉尘或可燃纤维与空气的混合物可能连续，短时间频繁地出现或长时间存在的场所
10区
div.1
在正常情况下,爆炸性粉尘或可燃纤维与空气的混合物不能出现,仅仅在不正常情况下,偶尔或短时间出现的场所
11区
div.2
防爆方法对危险场所的适用性
序号
防爆型式
代号
国家标准
防爆措施
适用区域
1
隔爆型
d
gb3836.2
隔离存在的点火源
zone1,zone2
2
增安型
e
gb3836.3
设法防止产生点火源
zone1,zone2
3
本安型
ia
gb3836.4
限制点火源的能量
zone0-2
本安型
ib
gb3836.4
限制点火源的能量
zone1,zone2
4
正压型
p
gb3836.5
危险物质与点火源隔开
zone1,zone2
5
充油型
o
gb3836.6
危险物质与点火源隔开
zone1,zone2
6
充砂型
q
gb3836.7
危险物质与点火源隔开
zone1,zone2
7
无火花型
n
gb3836.8
设法防止产生点火源
zone2
8
浇封型
m
gb3836.9
设法防止产生点火源
zone1,zone2
9
气密型
h
gb3836.10
设法防止产生点火源
zone1,zone2
爆炸性危险气体危险性分类
根据可能引爆的最小火花能量，我国和欧洲及世界上大部分国家和地区将爆炸性气体分为四个危险等级,如下表:
工况类别
气体分类
代表性气体
最小引爆火花能量
矿井下
ⅰ
甲烷
0.280mj
矿井外的工厂
ⅱa
丙烷
0.180mj
ⅱb
乙烯
0.060mj
ⅱc
氢气
0.019mj
美国和加拿大首先将散布在空气中的爆炸性物体分成三个class(类别):class ⅰ 气体和蒸气; class ⅱ 尘埃; class ⅲ 纤维. 然后再将气体和尘埃分成group(组)：
组名
代表性气体或尘埃
a
乙炔
b
氢气
c
乙烯
d
丙烷
e
金属尘埃
f
煤炭尘埃
g
谷物尘埃
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气体温度组别划分
温度组别
安全的物体表面温度
常见爆炸性气体
t1
≤450℃
氢气、丙烯腈等46种
t2
≤300℃
乙炔、乙烯等47种
t3
≤200℃
汽油、丁烯醛等36种
t4
≤135℃
乙醛、四氟乙烯等6种
t5
≤100℃
二硫化碳
t6
≤85℃
硝酸乙酯和亚硝酸乙酯
仪表的防爆标志
ex(ia)ⅱc t6的含义:
标志内容
符号
含义
防爆声明
ex
符合某种防爆标准，如我国的国家标准
防爆方式
ia
采用ia级本质安全防爆方法，可安装在0区
气体类别
ⅱc
被允许涉及ⅱc类爆炸性气体
温度组别
t6
仪表表面温度不超过85℃
ex(ia)ⅱc的含义:
标志内容
符号
含义
防爆声明
ex
符合欧洲防爆标准
防爆方式
ia
采用ia级本质安全防爆方法，可安装在0区
气体类别
ⅱc
被允许涉及ⅱc类爆炸性气体
注:该标志中无温度组别项,说明该仪表不与爆炸性气体直接接触.
有关防爆术语及标准
安全栅安全参数定义：
安全栅最高允许电压：um
保证安全栅本安端的本安性能，允许非本安端可能输入的最高电压
安全栅最高开路电压：uoc
在最高允许电压范围内本安端开路时电压最大值
安全栅最大短路电流：isc
在最高允许电压范围内本安端短路时的电流最大值
安全栅允许分布电容：ca
保证本质安全性能情况下本安端最大允许外接电容
安全栅允许分布电感：la
保证本质安全性能情况下本安端最大允许外接电感
防爆标志格式说明：
将工厂或矿区的爆炸危险介质，按其引燃能量，最小点燃温度以及现场爆炸性危险气体存在的时间周期进行科学分类分级，以确定现场防爆设备的防爆标志和防爆形式。
防爆标志格式：
ex
(ia)
ⅱc
t4
防爆标记
防爆等级
气体组别
温度组别
防爆等级说明：
ia等级：
在正常工作、一个故障和二个故障时均不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备。
正常工作时，安全系数为2.0；
一个故障时，安全系数为1.5；
二个故障时，安全系数为1.0。
注：有火花的触点须加隔爆外壳、气密外壳或加倍提高安全系数。
ib等级:
在正常工作和一个故障时不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备。
正常工作时，安全系数为2.0；
一个故障时，安全系数为1.5。
正常工作时，有火花的触点须加隔爆外壳或气密外壳保护，并且有故障自显示的措施，一个故障 时安全系数为1.0。
仪表的防爆标志
ex(ia)ⅱc t6的含义:
标志内容
符号
含义
防爆声明
ex
符合某种防爆标准，如我国的国家标准
防爆方式
ia
采用ia级本质安全防爆方法，可安装在0区
气体类别
ⅱc
被允许涉及ⅱc类爆炸性气体
温度组别
t6
仪表表面温度不超过85℃
ex(ia)ⅱc的含义:
标志内容
符号
含义
防爆声明
ex
符合欧洲防爆标准
防爆方式
ia
采用ia级本质安全防爆方法，可安装在0区
气体类别
ⅱc
被允许涉及ⅱc类爆炸性气体
注:该标志中无温度组别项,说明该仪表不与爆炸性气体直接接触.
有关防爆术语及标准
安全栅安全参数定义：
安全栅最高允许电压：um
保证安全栅本安端的本安性能，允许非本安端可能输入的最高电压
安全栅最高开路电压：uoc
在最高允许电压范围内本安端开路时电压最大值
安全栅最大短路电流：isc
在最高允许电压范围内本安端短路时的电流最大值
安全栅允许分布电容：ca
保证本质安全性能情况下本安端最大允许外接电容
安全栅允许分布电感：la
保证本质安全性能情况下本安端最大允许外接电感
防爆标志格式说明：
将工厂或矿区的爆炸危险介质，按其引燃能量，最小点燃温度以及现场爆炸性危险气体存在的时间周期进行科学分类分级，以确定现场防爆设备的防爆标志和防爆形式。
防爆标志格式：
ex
(ia)
ⅱc
t4
防爆标记
防爆等级
气体组别
温度组别
防爆等级说明：
ia等级：
在正常工作、一个故障和二个故障时均不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备。
正常工作时，安全系数为2.0；
一个故障时，安全系数为1.5；
二个故障时，安全系数为1.0。
注：有火花的触点须加隔爆外壳、气密外壳或加倍提高安全系数。
ib等级:
在正常工作和一个故障时不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备。
正常工作时，安全系数为2.0；
一个故障时，安全系数为1.5。
正常工作时，有火花的触点须加隔爆外壳或气密外壳保护，并且有故障自显示的措施，一个故障 时安全系数为1.0。