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一.防爆電器的運行環(huán)境

GB 3836.1—2010《爆炸性環(huán)境第1部分：設備通用要求》規(guī)定，防爆電氣設備是運行在大氣環(huán)境條件下的電氣設備。

通常情況下，防爆電氣設備所適用的大氣環(huán)境條件是：

①大氣壓力在0.08—0.11MPa范圍內。

②空氣中氧的標準含量為21%(體積分數(shù))，其他的惰性氣體(例如，氮，等)的含量為79%(體積分數(shù))。

③大氣溫度在-20~60℃范圍內。

同時還規(guī)定防爆電氣設備的運行環(huán)境溫度(或稱“使用環(huán)境溫度”)為-20~40℃。

電氣設備的運行環(huán)境條件對于安全使用電氣設備是十分重要的，就大氣壓力而言，如果大氣壓力比較低，也就是說空氣比較稀薄的話，則電氣設備的散熱條件就會變差。同樣，大氣溫度的變化也在影響電氣設備的散熱條件。電氣設備的散熱條件發(fā)生變化，直接影響電氣設備的使用效率。

通常情況下，在電氣設備的設計環(huán)境(大氣壓力、介質溢度)與大氣環(huán)境不一致時，人們就必須對電氣設備，尤其是大功率設備的相關參數(shù)進行適當修正，以保證設備能夠安全地運行。

電氣設備的運行環(huán)境溫度，是指在設計時設計人員對電氣設備規(guī)定的允許運行的環(huán)境(介質)溫度。運行環(huán)境溫度是電氣設備各項性能指標導出的基本依據(jù)。當實際運行環(huán)境與設計使用環(huán)境不一致時，電氣設備就不能充分實現(xiàn)它的性能指標，嚴重時可能會遭到破壞。就防爆電氣設備而言，如果運行環(huán)境溫度超出規(guī)定的溫度范圍，就有可能影響某些防爆型式的防爆安全性能。

除此之外，空氣中的氧含量對防爆電氣設備的安全運行也十分重要的。假若在爆炸性氣體環(huán)境中出現(xiàn)“富氧”的情況，可燃性氣體的燃燒特性就會發(fā)生變化，按照正常環(huán)境條件設計的設備在這種“富氧”環(huán)境中運行就會遇到麻煩。

二.設備類別

防爆電氣設備的類別，這里主要是指設備的分類、防爆級別和溫度組別以及設備保護級別。

1.分類

GB 3836.1—2010《爆炸性環(huán)境第1部分：設備　通用規(guī)定，防爆電氣設備 根據(jù)使用環(huán)境場所的不同，原則上可以分為兩大類：I類電氣設備和II類電氣設備。

I類電氣設備，是指適于煤礦井下和地面上處理煤的環(huán)境中使用的電氣設備。這類防爆電氣設備實質上是指適用于甲烷和煤塵同時存在的場所的電氣設備。

大家知道，在煤礦井下，生產(chǎn)環(huán)境十分惡劣，不僅存在可燃性氣體——甲烷，可燃性粉塵——煤塵，而且還存在滴水、潮濕、霉菌等不利因素，這些都給電氣設備的設計、制造和使用提出了更高的要求。

Ⅱ類電氣設備，是指除煤礦以外的其他爆炸性氣體環(huán)中使用的電氣設備，實際上就是運行在地面上(包括可燃性氣體環(huán)境和可燃性粉塵環(huán)境)的電氣設備。

2.防爆級別

防爆級別是一種評價可燃性氣體一空氣混合物在某一處殼內發(fā)生燃燒爆炸時燃燒生成物穿透外殼縫隙的能力(用間隙表征)或者被電氣火花點燃時所需電流的大小(用電流比表征)的安全指標。人們通過試驗獲得了大量的數(shù)據(jù)，把可燃性氣體分為3個級別：ⅡA級、ⅡB級和ⅡC級。這種分級如表1.1所示。

防爆設備按照表1.1同樣分為3個級別，在實際應用時，這樣的防爆級別原則上只適用于隔爆型電氣設備和本質安全型電氣設備和電路，以及某些“n”型電氣設備。但是如果需要，其他防爆型式的電氣設備也可以根據(jù)試驗劃分防爆級別，例如，增安型交流電動機。

表1.1 按最大試驗安全間隙和最小點燃電流比對可燃性氣體的分級級別

①引自張顯力。

②量大試驗安全間隙(MESG)是指，在標準規(guī)定的試驗條件下，試驗外殼內不同濃度的某種被試可燃性氣體空氣混合物點燃后，燃燒生成物通過寬度為25mm的接合面間隙都不能點燃外殼外部的同種爆炸性氣體空氣混合物時外殼空腔耦合部分之間的量大間隙。

③最小點燃電流比(MICR)是指，用標準規(guī)定的試疊裝置測得的可燃性氣體時最小點燃電流與甲烷的最小點燃電流之比。

3.溫度組別

溫度組別是另一種評價可燃性氣體和防爆電氣設備點燃能力的安全指標。按照點燃溫度把可燃性氣體分為6個溫度組別，按照最高表面溫度把防爆電氣設備也分為6個溫度組別，同樣用T1組、T2組、T3組、T4組、T5組和T6組表示。但是，電氣設備分組與可燃性氣體分組的本質是完全不同的。

防爆電氣設備的溫度分組原則是，電氣設備所產(chǎn)生的最高表面溫度不得點燃所處環(huán)境中可燃性氣體，也就是說，設備的最高表面溫度不得超過可燃性氣體的點燃溫度。溫度組別與可燃性氣體點燃溫度、設備最高表面溫度的對應關系如表1.2所示。

表1.2溫度組別與可燃性氣體點燃溫度、設備最高表面溫度的對應關系

這里應該指出的是，防爆電氣設備的最高表面溫度，是指在正常工作條件下和認可的最不利條件下運行時，它的表面或某一部分可能達到的，并且有可能點燃周圍爆炸性氣體.空氣混合物的最高溫度。由于防爆型式的不同，最高表面溫度，可能是電氣設備外殼外表面的溫度，例如隔爆型電氣設備;也可能是電氣設備外殼外表面的溫度和內部某個元器件表面的溫度中較高的那個溫度，例如增安型電氣設備、正壓型電氣設備。

4.設備保護級別(EPL)

設備保護級別(Equipment Pr0tecti0n Level，EPL)是一種使用可能發(fā)生的各類故障和預期采用的預防措施來評價某種防爆型式的設備所具有的防爆安全性能可靠程度的方法，同樣是防爆電氣設備的一個安全指標。

設備保護級別分為3個級別：a級、b級和c級。一般認為：

①a級保護級別應該保證設備在正常運行狀態(tài)下、出現(xiàn)預期故障和罕見故障情況下仍然能夠保持防爆安全性能。

②b級保護級別應該保證設備在正常運行狀態(tài)下和出現(xiàn)預期故障情況下仍然能夠保持防爆安全性能。

③c級保護級別應該保證設備在正常運行狀態(tài)下和規(guī)定的異常情況下能夠保持防爆安全性能。

通常情況下，一種防爆型式的設備保護級別應該有3個級別。但是，有時某種防爆型式也允許使用2個級別或1個級別。

原則上，設備保護級別有兩種標志方法：

一種是，按照防爆型式標志，即防爆型式符號和設備保護級別符號連寫在一起就構成了這種防爆型式的保護級別。例如，本質安全型設備的保護級別表示為ia、ib或ic。

另一種是，按照防爆電器設備類型標志，即設備類型符號和設備保護級別符號連寫在一起就構成了這種類型設備的保護級別。例如，I類設備，即礦用設備，標志為Ma或Mb(M是mine的縮寫);II類設備，即工廠用設備(氣體)，標志為Ga，或Gb，或Gc(G是gas的縮寫)。

這里必須指出的是，設備保護級別和防爆級別是兩個完全不同的概念，在實際應用中常常被人們混淆在一起。設備保護級別表示的是“可靠程度”，而把防爆級級別表示的是“可燃性氣體的物理特性和設備的結構特征”。例如，在實際應用中，假若工業(yè)現(xiàn)場為長時間存在氫氣的爆炸性危險場所(0區(qū))，則此時要求的本質安全型設備應該是設備保護級別為ia級，防爆級別為ⅡC級;假若工業(yè)現(xiàn)場同樣存在氫氣，但它不是經(jīng)常出現(xiàn)而是偶爾出現(xiàn)的(1區(qū))，則使用ib級、Ⅱc級本質安全型設備即可滿足要求，當然，也可以使用ia級、ⅡC級的設備，如此等等。

需要注意的是，隔爆型電氣設備GB/T 3836.2-2021標準中，刪除了設備類別和溫度組別章節(jié)(見2010年版的第4章)，增加了隔爆型電氣設備的保護等級。