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防爆电气设备的防爆原理和防护措施

在爆炸危险场所(环境),应尽量不安装或少安装电气设备,以减少因作为爆炸源的电气设备或电气线路故障而引起的爆炸事故。当必须设置电气设备时,应选择适合危险区域的防爆电气设备。在此,大家主要先容电气设备的防爆原理以及对电气设备采取的防护措施。

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一、用外壳限制爆炸,隔离引燃源

1.用外壳限制爆炸

用外壳限制爆炸是传统的防爆方法。它把设备的导电部分放在外壳内,外部可燃气体通过外壳上各部件配合面之间的缝隙进入外壳。一旦被内部电气装置上导电部分的故障火花点燃,这些配合面将把从壳体内侧向外侧排出的火焰和爆炸产物冷却到安全温度,但不能点燃壳体外侧周围的爆炸性混合物,即壳体阻止爆炸向外扩散。一般叫间隙隔爆,国外叫隔爆外壳,国内叫隔爆电气设备。

2.用外壳隔离引燃源

2.1外壳应采用熔化、挤压或胶粘的方式密封,以防止外部可燃气体进入外壳,并将其与引燃源源隔离,以达到防爆的目的。这种防爆类型的设备称为气密电气设备。

2.2当电气设备仅在某一时间出现爆炸性混合物的地方使用时,爆炸性混合物出现在设备内部所需的时间可以作为保护因素。为此,采用密封性能良好的壳体来限制可燃气体或蒸气的进入,相当于限制了设备的“呼吸”,使壳体内积聚的可燃气体或蒸气浓度达到下限的时间,比外部环境中可能存在可燃气体或蒸气的时间要长。这样进入壳体的气体和蒸汽浓度就达不到爆炸下限,就不会被点燃,从而达到防爆的目的。这种防爆类型被称为呼吸受限外壳。

2.3采用密封性能符合规定要求的外壳,使可燃粉尘不能或难以进入外壳,但与引燃源隔离,达到防爆目的。这种类型的防爆设备称为粉尘防爆电气设备。

 

二、用介质隔离引燃

其原理是将电气设备的导电部件置于安全的介质中,使点火源与外界的爆炸性混合物隔离,达到防爆的目的。

1.用气体介质隔离引燃源;

2.当使用的介质为气体(通常为新鲜空气或惰性气体)时,设备内部的气体应相对于外界大气具有一定的正压,以防止外界大气进入。这种防爆类型的设备称为正压电气设备(原名通风充气电气设备);

3.液体介质隔离引燃源

当使用的介质为液体(通常为变压器油)作为隔离介质时,这种防爆设备称为充油电气设备。

4.用固体介质隔离引燃

4.1当使用的介质为粒状固体(一般为石英砂)作为隔离介质时,这种防爆型设备称为电气设备。

4.2当使用的介质为固化填料(通常为环氧树脂),引燃源密封在填料内,并与外界的爆炸性混合物隔离时,这种防爆型设备称为密封电气设备。

 

三、控制引燃

这种控制方法适用于两种电气设备:正常运行时不产生火花的电气设备和产生电弧的电气设备,以及弱电设备。

1.减少火花、电弧和高温

2.对于正常运行时不产生火花电弧和危险高温的电气设备,可以采取一些附加措施来提高设备的安全性和可靠性,如使用优质绝缘材料、降低温升、增加电气间隙、爬电距离、提高接线质量等。从而大大降低了产生火花、电弧和危险高温现象的可能性,使其适用于危险场所。这种防爆类型的设备称为增安型电气设备(以前称为安全电气设备)

还有类似于增安防爆措施的防爆类型。根据其定义,它是一种在正常运行过程中不会产生火花和危险高温的电气设备,也不会产生爆炸故障。与增加的安全类型相比,只有没有额外的措施来提高设备的安全性和可靠性。因此其安全性低于增安型,只能在2区危险场所使用。这种防爆设备称为无火花电气设备。

3.限制火花能量

用于弱电设备,如仪器仪表、通讯、报警装置等。爆炸危险场所中电路部分释放的能量被限制在一定值。当电路发生故障时,如开路或短路,产生的火花无法点燃爆炸性混合物,从而达到防爆目的。


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