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      防爆電氣設備的防爆原理和防護措施

      在爆炸危險場所(環境),應盡量不安裝或少安裝電氣設備,以減少因作為爆炸源的電氣設備或電氣線路故障而引起的爆炸事故。當必須設置電氣設備時,應選擇適合危險區域的防爆電氣設備。在此,我們主要介紹電氣設備的防爆原理以及對電氣設備采取的防護措施。

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      一、用外殼限制爆炸,隔離引燃源

      1.用外殼限制爆炸

      用外殼限制爆炸是傳統的防爆方法。它把設備的導電部分放在外殼內,外部可燃氣體通過外殼上各部件配合面之間的縫隙進入外殼。一旦被內部電氣裝置上導電部分的故障火花點燃,這些配合面將把從殼體內側向外側排出的火焰和爆炸產物冷卻到安全溫度,但不能點燃殼體外側周圍的爆炸性混合物,即殼體阻止爆炸向外擴散。一般叫間隙隔爆,國外叫隔爆外殼,國內叫隔爆電氣設備。

      2.用外殼隔離引燃源

      2.1外殼應采用熔化、擠壓或膠粘的方式密封,以防止外部可燃氣體進入外殼,并將其與引燃源源隔離,以達到防爆的目的。這種防爆類型的設備稱為氣密電氣設備。

      2.2當電氣設備僅在某一時間出現爆炸性混合物的地方使用時,爆炸性混合物出現在設備內部所需的時間可以作為保護因素。為此,采用密封性能良好的殼體來限制可燃氣體或蒸氣的進入,相當于限制了設備的“呼吸”,使殼體內積聚的可燃氣體或蒸氣濃度達到下限的時間,比外部環境中可能存在可燃氣體或蒸氣的時間要長。這樣進入殼體的氣體和蒸汽濃度就達不到爆炸下限,就不會被點燃,從而達到防爆的目的。這種防爆類型被稱為呼吸受限外殼。

      2.3采用密封性能符合規定要求的外殼,使可燃粉塵不能或難以進入外殼,但與引燃源隔離,達到防爆目的。這種類型的防爆設備稱為粉塵防爆電氣設備。

       

      二、用介質隔離引燃

      其原理是將電氣設備的導電部件置于安全的介質中,使點火源與外界的爆炸性混合物隔離,達到防爆的目的。

      1.用氣體介質隔離引燃源;

      2.當使用的介質為氣體(通常為新鮮空氣或惰性氣體)時,設備內部的氣體應相對于外界大氣具有一定的正壓,以防止外界大氣進入。這種防爆類型的設備稱為正壓電氣設備(原名通風充氣電氣設備);

      3.液體介質隔離引燃源

      當使用的介質為液體(通常為變壓器油)作為隔離介質時,這種防爆設備稱為充油電氣設備。

      4.用固體介質隔離引燃

      4.1當使用的介質為粒狀固體(一般為石英砂)作為隔離介質時,這種防爆型設備稱為電氣設備。

      4.2當使用的介質為固化填料(通常為環氧樹脂),引燃源密封在填料內,并與外界的爆炸性混合物隔離時,這種防爆型設備稱為密封電氣設備。

       

      三、控制引燃

      這種控制方法適用于兩種電氣設備:正常運行時不產生火花的電氣設備和產生電弧的電氣設備,以及弱電設備。

      1.減少火花、電弧和高溫

      2.對于正常運行時不產生火花電弧和危險高溫的電氣設備,可以采取一些附加措施來提高設備的安全性和可靠性,如使用優質絕緣材料、降低溫升、增加電氣間隙、爬電距離、提高接線質量等。從而大大降低了產生火花、電弧和危險高溫現象的可能性,使其適用于危險場所。這種防爆類型的設備稱為增安型電氣設備(以前稱為安全電氣設備)

      還有類似于增安防爆措施的防爆類型。根據其定義,它是一種在正常運行過程中不會產生火花和危險高溫的電氣設備,也不會產生爆炸故障。與增加的安全類型相比,只有沒有額外的措施來提高設備的安全性和可靠性。因此其安全性低于增安型,只能在2區危險場所使用。這種防爆設備稱為無火花電氣設備。

      3.限制火花能量

      用于弱電設備,如儀器儀表、通訊、報警裝置等。爆炸危險場所中電路部分釋放的能量被限制在一定值。當電路發生故障時,如開路或短路,產生的火花無法點燃爆炸性混合物,從而達到防爆目的。


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