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一、防爆電氣的概念

防爆電氣設備是指在規(guī)定條件下不會引起周圍爆炸性環(huán)境點燃的電氣設備。其主要作用是在存在易燃易爆氣體、蒸汽、粉塵等危險環(huán)境中，防止電氣火花、電弧、高溫等引發(fā)爆炸事故。

二、爆炸性環(huán)境的分類

1. 氣體爆炸環(huán)境

• 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)：在正常運行時不太可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境，即使出現(xiàn)也僅是短時存在。

2. 粉塵爆炸環(huán)境

• 20 區(qū)：空氣中可燃性粉塵云持續(xù)地或長期地或頻繁地出現(xiàn)于爆炸性環(huán)境中的區(qū)域。

• 21 區(qū)：在正常運行時，空氣中的可燃性粉塵云很可能偶爾出現(xiàn)于爆炸性環(huán)境中的區(qū)域。

• 22 區(qū)：在正常運行時，空氣中的可燃性粉塵云一般不可能出現(xiàn)于爆炸性環(huán)境中的區(qū)域，即使出現(xiàn)，持續(xù)時間也是短暫的。

三、防爆電氣設備的防爆原理

1. 隔爆型（“d”）

• 原理：通過隔爆外殼將可能產(chǎn)生火花、電弧和危險溫度的電氣部件與周圍爆炸性環(huán)境隔開。當內部發(fā)生爆炸時，外殼能夠承受爆炸壓力而不損壞，同時阻止火焰向外部傳播。

• 示例：隔爆型電機、隔爆型配電箱等。

2. 增安型（“e”）

• 原理：在正常運行條件下不會產(chǎn)生電弧、火花或危險高溫的設備上，采取措施提高安全程度，以避免在正常和認可的過載條件下出現(xiàn)這些現(xiàn)象。

• 示例：增安型照明燈具、增安型控制按鈕等。

3. 本質安全型（“i”）

• 原理：設備內部的電路在規(guī)定的試驗條件下，正常工作或規(guī)定的故障狀態(tài)下產(chǎn)生的電火花和熱效應均不能點燃規(guī)定的爆炸性混合物。

• 示例：本質安全型傳感器、本質安全型儀表等。

4. 正壓型（“p”）

• 原理：通過保持設備外殼內部保護氣體的壓力高于周圍爆炸性環(huán)境壓力，阻止外部爆炸性混合物進入外殼內部。

• 示例：正壓型開關柜、正壓型分析小屋等。

5. 充油型（“o”）

• 原理：將電氣設備或部件浸在油內，使設備不能點燃油面以上或外殼外面的爆炸性混合物。

• 示例：充油型變壓器等。

6. 充砂型（“q”）

• 原理：在外殼內充填砂?；蚱渌?guī)定特性的粉末材料，使之在規(guī)定的使用條件下，殼內產(chǎn)生的電弧、傳播的火焰、外殼壁或砂粒材料表面的過熱溫度均不能點燃周圍爆炸性混合物。

• 示例：充砂型燈具等。

7. 無火花型（“n”）

• 原理：設備在正常運行條件下，不會產(chǎn)生點燃爆炸性混合物的火花或危險溫度，并且一般不會發(fā)生有點燃作用的故障。

• 示例：無火花型電機等。

四、防爆電氣設備的選型

1. 氣體爆炸環(huán)境

• 根據(jù)爆炸性氣體混合物的類別、級別和組別選擇相應防爆等級的設備。

• 考慮設備的使用環(huán)境溫度、濕度、腐蝕等因素。

• 對于 0 區(qū)，應選用本質安全型 “ia” 級設備；1 區(qū)可選用本質安全型 “ib” 級、隔爆型 “d” 級、增安型 “e” 級等設備；2 區(qū)可選用無火花型 “n” 級、隔爆型 “d” 級、增安型 “e” 級等設備。

2. 粉塵爆炸環(huán)境

• 根據(jù)可燃性粉塵的類型、級別和溫度組別選擇相應防爆等級的設備。

• 考慮設備的防護等級、外殼材質等因素。

• 對于 20 區(qū)，應選用本質安全型 “ia” 級設備；21 區(qū)可選用本質安全型 “ib” 級、隔爆型 “d” 級、增安型 “e” 級等設備；22 區(qū)可選用無火花型 “n” 級、防粉塵點燃型 “tD” 級等設備。

五、防爆電氣設備的安裝

1. 安裝位置

• 應安裝在爆炸性危險區(qū)域之外，或符合相應防爆等級要求的區(qū)域內。

• 避免安裝在易受撞擊、振動、潮濕、高溫等不利環(huán)境的位置。

2. 布線要求

• 采用符合防爆要求的電纜和導線，布線應整齊、牢固，避免交叉和纏繞。

• 電纜引入裝置應密封良好，防止爆炸性氣體或粉塵進入設備內部。

3. 接地要求

• 防爆電氣設備必須可靠接地，以防止靜電積聚和電氣故障時產(chǎn)生火花。

• 接地電阻應符合相關標準要求。

六、防爆電氣設備的維護與檢查

1. 日常檢查

• 外觀檢查：檢查設備外殼是否有損壞、變形、腐蝕等情況。

• 緊固部件檢查：檢查設備的緊固部件是否松動。

• 電纜引入裝置檢查：檢查電纜引入裝置的密封是否良好，電纜是否有破損。

2. 定期維護

• 清潔：定期清除設備表面的灰塵、油污等污染物。

• 檢修：按照規(guī)定的周期對設備進行檢修，檢查內部電氣元件的工作狀態(tài)，更換老化、損壞的部件。

• 測試：對防爆電氣設備的防爆性能進行定期測試，如絕緣電阻測試、接地電阻測試等。

七、防爆電氣設備常見故障及處理

1. 設備外殼損壞

• 原因：可能是受到外力撞擊、腐蝕等。

• 處理：立即停止使用，更換或修復損壞的外殼。

2. 電氣元件故障

• 原因：老化、過載、短路等。

• 處理：更換故障的電氣元件，并檢查相關電路。

3. 密封失效

• 原因：密封件老化、安裝不當?shù)取?

• 處理：更換密封件，重新正確安裝。

八、相關法律法規(guī)和標準

1. 《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》

• 對生產(chǎn)經(jīng)營單位使用防爆電氣設備的安全要求和法律責任進行了規(guī)定。

2. 《爆炸性環(huán)境 第 1 部分：設備 通用要求》（GB 3836.1）

• 規(guī)定了爆炸性環(huán)境用電氣設備的通用要求。

3. 《爆炸性環(huán)境 第 2 部分：由隔爆外殼 “d” 保護的設備》（GB 3836.2）

• 詳細規(guī)定了隔爆型電氣設備的技術要求和試驗方法。

總之，了解和掌握防爆電氣基礎安全知識對于保障生產(chǎn)安全至關重要。在實際工作中，應嚴格按照相關法律法規(guī)和標準的要求，正確選型、安裝、使用、維護和檢查防爆電氣設備，確保其防爆性能可靠，有效預防爆炸事故的發(fā)生。