防爆電器

防爆電器主要分為：防爆燈具、防爆電器、防爆管件 、防爆防腐電器、粉塵防爆電器、不銹鋼防爆電器。

通常來說，防爆電器是指存在有爆炸危險(xiǎn)性氣體和蒸氣的場所采用的一類電氣設(shè)備?；どa(chǎn)經(jīng)常遇到各種有爆炸危險(xiǎn)性的氣體和蒸氣，在有這些介質(zhì)的地方，按照有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，正確選用合適的防爆電器，是保證安全生產(chǎn)、防止爆炸和火災(zāi)發(fā)生的重要措施。按類型分為隔爆型、增安型 、本質(zhì)安全型、正壓型、充油型、充砂型、無火花型、特殊型。主要品種有防爆轉(zhuǎn)換開關(guān)及刀開關(guān)、防爆空氣自動開關(guān)、工廠用防爆磁力起動器、防爆控制按鈕、防爆操作柱、防爆行程開關(guān)、防爆插銷、防爆接線箱、防爆接線盒、防爆管件及密封材料、防爆電磁鐵及防爆電磁閥等。

GB 3836.1~15-2010 爆炸性環(huán)境用電氣設(shè)備

GB 12476.1~10-2013 可燃性粉塵環(huán)境用電器設(shè)備

主要包括用于控制照明系統(tǒng)的照明配電箱和用于控制動力系統(tǒng)的動力箱。這類產(chǎn)品大部分結(jié)構(gòu)為組合式，*多可控制12個(gè)回路，其外殼大部分是以鑄造鋁合金材料制作的，也有一部分為鋼板焊接的，還有很少一部分為絕緣材料外殼。其內(nèi)部主要由斷路器、接觸器、熱繼電器。轉(zhuǎn)換開關(guān)、信號燈、按鈕等元件構(gòu)成，制造廠還可根據(jù)用戶需要而選擇配備。防爆等級*高可達(dá)ⅡCT6級。順便指出，防爆自動開關(guān)、防爆刀開關(guān)以及熔斷器在一些控制場合也常用作控制動力或照明配電系統(tǒng)的線路分合之用，只是變成一個(gè)單件而已。因此這些產(chǎn)品也劃歸到這類產(chǎn)品中來。

此類產(chǎn)品包括手動起動器、電磁起動器、可逆電磁起動器、自耦減壓起動器、Y―Δ變換降壓起動器和饋電開關(guān)等產(chǎn)品。防爆起動器類產(chǎn)品作為終端控制設(shè)備，一般是一臺起動器控制一臺電動機(jī)，屬于量大面廣類產(chǎn)品。其外殼殼體通常由鑄造鋁合金或鋼板制成。其內(nèi)部一般由接觸器（空氣式或真空式）、電動機(jī)保護(hù)系統(tǒng)、信號燈、按鈕和自耦變壓OS等元件組成，而且一般都具有就地控制、遠(yuǎn)距離控制和自動控制功能。也有的產(chǎn)品中安裝有斷路器作總開關(guān)，使產(chǎn)品更加完善。

這類產(chǎn)品市場需求量相對來說也很大，所以生產(chǎn)廠家也比較多，主要包括照明開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)（組合 開關(guān)）、行程開關(guān)、拉線開關(guān)等小型防爆產(chǎn)品。這些產(chǎn)品的防爆等級可達(dá)ⅡCT6級別，其防爆外殼殼體通常是采用鑄造鋁合金壓鑄而成的復(fù)合型結(jié)構(gòu)，也有少數(shù)制造廠采用其它材質(zhì)外殼。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是體積小，內(nèi)部元件單一、技術(shù)含量較低、結(jié)構(gòu)簡單、制作容易。

主令電器是用作閉合或斷開控制電路，以發(fā)出命令或程序控制的開關(guān)電器。這類防爆電器主要包括控制按鈕和操作柱。防爆控制按鈕外殼一般用聚碳酸酯，玻璃纖維增強(qiáng)不飽合聚酯樹脂或ABS塑料注塑來制造，也有少量是用鑄鋁壓鑄成形的。一般結(jié)構(gòu)為增安型外殼，內(nèi)裝隔爆型元件，而且可以實(shí)現(xiàn)防腐功能，防爆等級可達(dá)ⅡC級。操作柱主要由主箱、接線箱和支柱組成。其主箱和接線箱有的制成一體，有的制成分體，各有特點(diǎn)。其材質(zhì)基本上是用鑄造鋁合金材料制造。內(nèi)部由各種儀表、轉(zhuǎn)換開關(guān)、按鈕和信號燈等元件組成?？梢愿鶕?jù)不同需要進(jìn)行組合。

電氣設(shè)備在使用中須經(jīng)電線或電纜與供電網(wǎng)絡(luò)連接起來，形成系統(tǒng)來完成其使用功能。但其連接導(dǎo)線 或電纜不可能無限長，而且在連接過程中有很多地方需要串聯(lián)、并聯(lián)進(jìn)行導(dǎo)線分接。這就勢必造成接頭部分外濾，容易引發(fā)事故。防爆接線箱類產(chǎn)品就是為解決這類問題而生產(chǎn)的產(chǎn)品，以求進(jìn)一步保證安全生產(chǎn)。這類產(chǎn)品包括接線箱、接線盒、穿線盒、吊線盒、分線盒等產(chǎn)品，其外殼主要由鑄造鋁合金制造。根據(jù)需要設(shè)有很多進(jìn)線和出線引入裝置，箱內(nèi)裝有接線端子，用來進(jìn)行連接或分接之用。這類產(chǎn)品大部分制成隔爆型或增安型，體積有大有小，差異較大，防爆等級可達(dá)ⅡC級。

任何一個(gè)工作場所和環(huán)境都必須采取照明措施，含有各種爆炸性氣體的場所也不例外。由于其使用場所很多，遍布各個(gè)生產(chǎn)角落，因而使得防爆燈具類產(chǎn)品大批量生產(chǎn)。這類產(chǎn)品品種多、規(guī)格全，但大致可分為照明用、標(biāo)志用、信號用、手提用等幾種形式，從光源種類可分為白熾燈、自鎮(zhèn)汞燈、高壓納燈，金鹵燈、鏑燈和熒光燈，從結(jié)構(gòu)上分更加繁多，大致上有吊式、掛式、墻壁安裝式、吸頂式、手提式、懸臂式等。從安裝角度來說，防爆燈具類可以從30°～90°內(nèi)都能實(shí)現(xiàn)。從功率來說，可以從幾十瓦到幾百瓦。安裝高度從地面開始到幾米高?？梢哉f，防爆燈具是所有防爆電氣產(chǎn)品中產(chǎn)量*大，使用*多的產(chǎn)品。而且，由于其特定功能，造成了損耗大、更換量大的局面。這類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形狀各異，變化很多，但從防爆性能方面來分，基本上是隔爆型為主，外殼材質(zhì)以鑄造鋁合金為多，基本上可以滿足用戶在ⅡC級以下場所的各種照明和顯示功能的需要。

防爆連接件主要功能是進(jìn)行電纜連接和電纜分支之用。其主要產(chǎn)品為防爆插銷和防爆電源插座箱。額 定電壓為220V～380V，額定工作電流*大可達(dá)100A，品種有兩極、三極加中性線和接地線結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品外殼有金屬和塑料材質(zhì)制成，防爆等級可達(dá)ⅡC級。其內(nèi)部主要由接插件組成，有的產(chǎn)品加裝有帶斷點(diǎn)的開關(guān)，這個(gè)開關(guān)與接插件之間均具有連鎖功能，即先斷開開關(guān)后拔插，先插入插頭后關(guān)合。不帶開關(guān)的產(chǎn)品也具有先斷開主回路后斷開接地線，先插入接地線后插入主回路之功能。這都是為保證安全狀態(tài)下操作。這類產(chǎn)品大部分是用手直接操作，所以對其絕緣性能要求一般較高，切不可忽視。

此類產(chǎn)品主要包括防爆吊扇、防爆排風(fēng)扇和防爆軸流風(fēng)機(jī)等產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)由防爆電機(jī)、防爆接線盒和防爆調(diào)速控制器及葉片組成。其額定工作電壓一般至380V，防爆等級可達(dá)ⅡBT4級。

石化企業(yè)在生產(chǎn)過程中經(jīng)常需要一些加熱設(shè)備和電氣取暖設(shè)備，因此這類產(chǎn)品的防爆問題也是十分重 要的。主要產(chǎn)品有防爆電暖器、防爆加熱器。由于防爆控制變壓器和防爆鎮(zhèn)流器等產(chǎn)品盡管主要功能不是獲取熱能，但其在運(yùn)行中也會發(fā)熱，也應(yīng)引起極大重視，所以全部劃入此類產(chǎn)品中。當(dāng)然，在科技飛速發(fā)展的今天，也會出現(xiàn)很多用高科技材料制成的電熱設(shè)備，但其防爆問題仍不能忽視。防爆發(fā)熱設(shè)備主要元件為繞組、控制器和接線盒等元件組成，而且往往具有對溫度進(jìn)行控制或監(jiān)視的保護(hù)功能。此類產(chǎn)品基本上為隔爆型，防爆等級為ⅡBT4級。

在某些生產(chǎn)場合，往往需要一些燈光和聲響來提示人們的行動，在含有爆炸性危險(xiǎn)氣體的環(huán)境中，這類電器就顯得更加重要。其主要產(chǎn)品有防爆指示燈、防爆電鈐、防爆電笛、防爆峰鳴器等產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)通常為隔爆型，用鑄造鋁合金制造，防爆等級可達(dá)ⅡCT6級。其工作電壓可分為直36~220V，交流可達(dá)380V。防爆接線盒和防爆殼體是其主要結(jié)構(gòu)件。

這類產(chǎn)品主要有防爆電磁鐵、防爆電磁閥、防爆電磁驅(qū)動器等產(chǎn)品。其工作原理是在電磁場作用下，通過產(chǎn)生的電磁力來推動機(jī)械設(shè)備工作，一般作制動用。結(jié)構(gòu)大部分為隔爆型，用鑄鋼或鑄鐵制造，防爆等級為ⅡBT6級。其主要技術(shù)參數(shù)一般為推力或吸力（以kg計(jì)算）和通電持續(xù)率，切不可長期通電，否則容易過熱造成危險(xiǎn)。

在復(fù)雜的生產(chǎn)過程中往往會遇到許多的特殊要求，對此需制造出特殊的防爆電器產(chǎn)品。由于此類產(chǎn)品 產(chǎn)量少，要求特殊，屬非標(biāo)準(zhǔn)類產(chǎn)品，因此將其歸納為防爆其它類。主要有電工儀表、溫度變送器、壓力變送器、速度變送器、液位計(jì)、定量控制儀、點(diǎn)火裝置、攝像機(jī)等產(chǎn)品。這些產(chǎn)品基本上是以生產(chǎn)需要而制造的，盡管其性能要求各不相同，但大部分產(chǎn)品為金屬制作的外殼，其型式為隔爆型或增安型結(jié)構(gòu)，也有很少一部分產(chǎn)品為本質(zhì)安全型產(chǎn)品，其工作電壓和工作電流一般都比較低，防爆等級為ⅡCT6級。

以上將工廠用防爆電器產(chǎn)品大致分為十二大類，以求得對這些產(chǎn)品有一個(gè)比較清晰的理性認(rèn)識。上述分類可能有遺漏或不全面的地方。

應(yīng)當(dāng)指出的是：還有一些產(chǎn)品，如變徑接頭、密封接頭、管接頭、活接頭、撓性連接管等產(chǎn)品，很多制造廠將它們也列為防爆產(chǎn)品，這是一個(gè)錯(cuò)誤認(rèn)識。這些產(chǎn)品只能稱之為防爆電器產(chǎn)品的輔助件。因此，這里的產(chǎn)品分類沒有包括這些產(chǎn)品。

根據(jù)在實(shí)際生活中的需要，在民用上也需要一些防爆產(chǎn)品，這類產(chǎn)品比較雜，所以歸一為民用防爆產(chǎn)品，主要有防爆三輪車，防爆電鉆等。這類產(chǎn)品要求技術(shù)比較高。也是防爆行業(yè)的一個(gè)新起點(diǎn)，和新方向！

便攜式、本質(zhì)安全型儀器儀表的外殼有時(shí)采用塑料外殼，有時(shí)采用金屬外殼。當(dāng)選用塑料外殼時(shí)，為保證塑料外殼正常工作時(shí)不積聚危險(xiǎn)靜電，其表面電阻不得超過 1×109Ω。 塑料外殼應(yīng)經(jīng)過抗沖擊試驗(yàn)和熱穩(wěn)定試驗(yàn)。

正常運(yùn)行產(chǎn)生火花、電弧或危險(xiǎn)溫度的電氣設(shè)備、功率大于250W或電流大于5 A的Ⅰ類電氣設(shè)備，均須采用接線盒與設(shè)備主體進(jìn)行電氣連接接線盒就是專供電纜或?qū)Ь€與電氣設(shè)備進(jìn)行連接的部件。Ⅰ類隔爆型電氣設(shè)備廣泛使用的是隔爆型接線。盒接線盒內(nèi)壁應(yīng)涂耐弧漆，接線盒及主體腔上的隔爆接合面應(yīng)做防銹處理，如涂防銹油等。

另外，對于防爆電器，要在其外殼的明顯處有永久性的 Ex 防爆總標(biāo)志及 MA 安全標(biāo)志。

針對某些地方煤礦井下存在的電機(jī)違章操作現(xiàn)象，我們研制了QF40 型小型防爆起動器，其額定電壓380V，額定電流40A。外殼設(shè)計(jì)分為主體腔與接線腔。外殼為 3 mm 厚鋼板。隔爆接合面的尺寸及加工精度符合GB3836.2 規(guī)定。外殼外形尺寸為 437 mm×308 mm，外殼防護(hù)等級為 IP54。在外殼的正前方設(shè)有銘牌，銘牌右上角設(shè)有 Ex 標(biāo)志，防爆標(biāo)志 dⅠ（150℃）， 此外，銘牌上還標(biāo)有名稱、型號、額定電壓、額定電流、防爆合格證編號、安全標(biāo)志、出廠編號、制造日期等。

首先，電路的設(shè)計(jì)要完成電器的電氣功能，保證電氣原理的正確性。其次，防爆電器的電氣間隙、爬電距離、絕緣參數(shù)必須符合GB3836的規(guī)定要求。例如，研制 QF40 型防爆起動器時(shí)，將接線柱的爬電距離設(shè)計(jì)為不小于16 mm，電氣間隙不小于10 mm。隔爆腔內(nèi)電器元件及裝配布置爬電距離不小于16 mm，電氣間隙不小于10 mm。隔爆接線腔內(nèi)設(shè)有內(nèi)接地螺栓。外殼設(shè)有外接地螺栓。

研制的本質(zhì)安全型鋼弦頻率計(jì)在正常工作和故障狀態(tài)下的*大工作電流和電壓均不大于所設(shè)計(jì)的*大允許電流：它的爬電距離為3 mm，絕緣涂層下的爬電距離為1mm，電氣間隙為3 mm。

本質(zhì)安全型便攜式電氣設(shè)備*常用的獨(dú)立電源是干電池和蓄電池。干電池和蓄電池電源都屬于電阻性電路，可按電阻性電路*小點(diǎn)燃電流曲線確定電源安全參數(shù)。按電池*高電壓查出相應(yīng)*小點(diǎn)燃電流，再除以安全系數(shù)值（為2）， 即為該電池的設(shè)計(jì)允許*大安全電流。電池*嚴(yán)重的放電狀態(tài)是電池直接短路。因此，應(yīng)以電池的*大短路電流作為衡量電源本質(zhì)安全性能的基準(zhǔn)。若電池*大短路電流大于設(shè)計(jì)允許值，必須串加限流電阻。并且，電池或蓄電池與限流電阻膠封為一體，構(gòu)成本質(zhì)安全型組件。膠封材料有環(huán)氧樹脂、硅橡膠、工業(yè)石蠟等。

例如，我們在設(shè)計(jì)鋼弦頻率計(jì)時(shí)特制的本安電池組，由4節(jié)5#充電電池串接而成，并串入一個(gè)用康銅絲自制的限流電阻，其功率為5.2 W 。并用環(huán)氧樹脂膠液充滿電池盒整個(gè)空間，灌封牢固。

煤礦井下實(shí)際應(yīng)用的本質(zhì)安全型電氣設(shè)備，還有許多采用從動力電網(wǎng)引入經(jīng)整流供電電源。由于輸入電路與動力電網(wǎng)關(guān)聯(lián)，所以，要設(shè)計(jì)成隔爆兼本質(zhì)安全型。

對于隔爆型電器的電源，是在上級斷電時(shí)，在隔爆接線盒內(nèi)接線，完成電器電源的連通工作。

1、爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域的劃分

0區(qū)：連續(xù)出現(xiàn)或長期出現(xiàn)爆炸性氣體混和物的環(huán)境。 1區(qū)：在正常運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)爆炸性氣體混和物的環(huán)境。

2區(qū)：在正常運(yùn)行時(shí)不可能出現(xiàn)爆炸性氣體混和物的環(huán)境或即使出現(xiàn)也僅是

短時(shí)存在的爆炸性氣體混和物的環(huán)境。

0區(qū)一般只存在于密閉的容器，貯罐等內(nèi)部氣體空間，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中1區(qū)

也很少存在，大多數(shù)情況屬于2區(qū)。

2、防爆電氣設(shè)備分為二類：

Ⅰ類煤礦井下用電氣設(shè)備

Ⅱ類除礦井以外的場所使用的電氣設(shè)備

3、Ⅱ類電氣設(shè)備，按其適用于爆炸性氣體混合物*大試驗(yàn)安全間隙或*小點(diǎn)燃電流比，分為ⅡA、ⅡB、ⅡC三類；并按其*高表面溫度分為T1～T6六組。

4、爆炸性氣體混合物按引燃溫度分組

2.1、隔爆型電氣設(shè)備

具有能承受內(nèi)部爆炸性氣體混合物的爆炸壓力，并阻止內(nèi)部的爆炸向外殼周圍爆炸性混合物傳播的電氣設(shè)備外殼的電氣設(shè)備，其標(biāo)志為“d”。

2.2、增安型電氣設(shè)備

在正常運(yùn)行條件下不會產(chǎn)生電弧、火花或可能點(diǎn)燃爆炸性混合物的高溫，結(jié)構(gòu)上采取措施提高安全裕度，以避免在正常和認(rèn)可的過載條件下出現(xiàn)電弧、火花或高濕電氣設(shè)備，其標(biāo)志為“e”。

3、防爆原理電氣設(shè)備引燃可燃性氣體混合物有兩方面原因：一個(gè)是電氣設(shè)備產(chǎn)生的火花、電弧、另一個(gè)是電氣設(shè)備表面(即與可燃性氣體混合物相接觸的表面)發(fā)熱。對于設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)能產(chǎn)生電弧、火花的部件放在隔爆外殼內(nèi)，或采取澆封型、充砂型、充油型或正壓型等其他防爆型式就可達(dá)到防爆目的。而對于增安型電氣設(shè)備是對在正常運(yùn)行時(shí)不會產(chǎn)生電弧、火花和危險(xiǎn)高溫的設(shè)備，如果在其結(jié)構(gòu)上再采取一些保護(hù)措施，盡力使設(shè)備在正常運(yùn)行或認(rèn)可的過載條件下不會發(fā)生電弧、火花和過熱現(xiàn)象，就可進(jìn)一步提高設(shè)備的安全性和可靠性。因此這種設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)就沒有引燃源，而可用于爆炸危險(xiǎn)環(huán)境。

防爆電器適用范圍：

1．適用于爆炸性氣體環(huán)境0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)危險(xiǎn)場所；

2．適用于IIA、IIB、IIC級爆炸性氣體環(huán)境；

3．適用于可燃性粉塵環(huán)境20區(qū)、21區(qū)、22區(qū)；

不同的國家和地區(qū)，按各自的標(biāo)準(zhǔn)劃分爆炸危險(xiǎn)區(qū)域。我國根據(jù)爆炸性氣體混合物出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時(shí)間，將爆炸性氣體環(huán)境分為O區(qū)、1區(qū)和2區(qū)。（與IEC國際電工委員會一致）
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(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境。
2區(qū)：在正常運(yùn)行時(shí)不可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境或即使出現(xiàn)也僅是短時(shí)存在的爆炸性氣體混合物的環(huán)境。
0區(qū)一般只存在于密封的容器，貯罐等內(nèi)部氣體空間，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中1區(qū)也很少存在，大多數(shù)情況屬于2區(qū)。

Ⅰ類煤礦井下用電氣設(shè)備
Ⅱ類除礦井以外的場合使用的電氣設(shè)備
1.3Ⅱ類電氣設(shè)備，按其適用于爆炸性氣體混合物*大試驗(yàn)安全間隙或*小點(diǎn)燃電流比，分為ⅡA，ⅡB，ⅡC三類；并按其*高表面溫度分為T1-T6六組。
1.4爆炸性氣體混合物按引燃溫度分組，見表1。
1.5爆炸性氣體混合物，按其*大試驗(yàn)安全間隙（MESG）或*小點(diǎn)燃電流比（MICR）分級，見表2。
表1
組別
引燃溫度t(℃)
T1
450<t
T2
300<t≤450
T3
200<t≤300
T4
135<t≤200
T5
100<t≤135
T6
85<t≤100
表2
類別
*大試驗(yàn)安全間隙（MESG）（mm）
*小點(diǎn)燃電流比
ⅡA
≥0.9
>0.8
ⅡB
0.5<MESG<0.9
0.45≤MICR≤0.8
ⅡC
≤0.5
<0.45
性質(zhì)：在規(guī)定試驗(yàn)條件下，氣體、蒸氣爆炸性混合物的*小點(diǎn)燃電流與甲烷爆炸性混合物的*小點(diǎn)燃電流之比。中國規(guī)定氣體、蒸氣危險(xiǎn)物質(zhì)按*小點(diǎn)燃電流比分為ⅡA級，ⅡB級和ⅡC級。*小點(diǎn)燃電流比≤1.0，>0.8的為ⅡA級；≤0.8，>0.45的為ⅡB級；≤0.45的為ⅡC級。例如，乙烷、乙烯、乙炔分別為ⅡA級，ⅡB級，ⅡC級危險(xiǎn)物質(zhì)。