爆炸性氣體與粉塵環(huán)境下電氣設(shè)備選型

時(shí)間：2020-08-06作者：南陽(yáng)云防爆科技有限公司瀏覽：104

在化工、石油等行業(yè)的許多企業(yè)中， 由于生產(chǎn)、貯存和運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)環(huán)節(jié)里 ，從原料、中間產(chǎn)品到成品， 大多數(shù)都具有易燃 、易爆的特點(diǎn)， 再加上化工工藝流程復(fù)雜多變 ，高溫 、高濕、高壓、深冷，所以存在或可能存在正常情況下或事故狀態(tài)下，可燃液體 、蒸汽 、氣體的溢出。

當(dāng)這些可燃性介質(zhì)與空氣成一定濃度混合時(shí) ，即形成了爆炸性混合物，而爆炸性混合物所占的空間就成為不同程度的爆炸性危險(xiǎn)環(huán)境。今天我們講講爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域的劃分及電氣設(shè)備的選擇，電氣設(shè)計(jì)在線教學(xué)狄老師。
一、低壓電器選擇的基本要求

（1）概述
低壓電器是用于額定電壓交流1000V或直流1500V以下回路中起保護(hù)、控制、調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)換和通斷作用的電器。設(shè)計(jì)所選用的電器，應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
選擇條件分為：按正常工作條件選擇、按使用類別選擇、按外殼防護(hù)等級(jí)選擇、按保護(hù)選擇性選擇、按短路條件選擇、按使用環(huán)境條件選擇。

（2） 按正常工作條件選擇
1）電壓：低壓電器的額定電壓應(yīng)與所在回路的標(biāo)稱電壓相適應(yīng)。額定沖擊耐受電壓與安裝場(chǎng)所要求過(guò)電壓類別相適應(yīng)。
2）頻率：低壓電器的額定頻率應(yīng)符合所在回路的標(biāo)稱頻率。
3）電流：低壓電器的額定電流不應(yīng)小于所在回路的負(fù)荷計(jì)算電流。切斷負(fù)荷電流的電器(如開(kāi)關(guān)、隔離開(kāi)關(guān)等)應(yīng)校驗(yàn)其斷開(kāi)電流。接通和斷開(kāi)啟動(dòng)尖峰電流的電器( 如接觸器)應(yīng)校驗(yàn)其接通、分?jǐn)嗄芰兔啃r(shí)操作的循環(huán)次數(shù)(操作頻率)。
4）額定工作制，正常條件下額定工作制有如下幾種：
① 8h工作制。電器的主觸頭保持閉合且承載穩(wěn)定電流足夠長(zhǎng)時(shí)間使電器達(dá)到熱平衡，但達(dá)到8h必須分?jǐn)嗟墓ぷ髦啤?
注：該工作制是確定電器的約定發(fā)熱電流Ith和Ithe的基本工作制。約定自由空氣發(fā)熱電流Ith是不封閉電器在自由空氣中進(jìn)行溫升試驗(yàn)時(shí)的較大試驗(yàn)電流值。Ith值中應(yīng)至少等于不封閉電器 在8h工作制下 的較大額定工作電流值。約定封閉發(fā)熱電流Ithe由制造廠規(guī)定，用此電流對(duì)安裝在規(guī)定外殼中的電器進(jìn)行溫升試驗(yàn)。
② 不間斷工作制。指沒(méi)有空載期的工作制，電器的主觸頭保持閉合且承載穩(wěn)定電流**過(guò)8h(數(shù)周、數(shù)月甚至數(shù)年)而不分?jǐn)?。注該工作制區(qū)別于8h工作制，因?yàn)檠趸锖突覊m堆積在觸頭上可導(dǎo)致觸頭過(guò)熱，因此電器用于不間斷工作制時(shí)應(yīng)考慮采用降容系數(shù)或特殊設(shè)計(jì)(例如用銀或銀基觸頭)。
③ 斷續(xù)周期工作制或斷續(xù)工作制。此工作制指電器的主觸頭保持閉合的有載時(shí)間與無(wú)載時(shí)間有確定的比例值，這兩個(gè)時(shí)間都很短，不足以使電器達(dá)到熱平衡。斷續(xù)工作制用電流值、通電時(shí)間和負(fù)載因數(shù)來(lái)表征其特性，負(fù)載因數(shù)是通電時(shí)間與整個(gè)通斷操作周期的比值，通常用百分?jǐn)?shù)表示。負(fù)載因數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值為15%、25%、40%、60%。
④ 短時(shí)工作制。短時(shí)工作制是指電器的主觸頭保持閉合的時(shí)間不足以使其達(dá)到熱平衡，有載時(shí)間間隔被無(wú)載時(shí)間隔開(kāi)，而無(wú)載時(shí)間足以使電器的溫度恢復(fù)到與冷卻介質(zhì)相同溫度的工作制。短時(shí)工作制通電時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)值為3、10、 30、60、90min。
⑤ 周期工作制。周期工作制指穩(wěn)定負(fù)荷或可變負(fù)荷總是有規(guī)律地反復(fù)運(yùn)行的一種工作制。

二、爆炸性氣體與粉塵環(huán)境內(nèi)電氣設(shè)備的選型

（1）確認(rèn)該防爆區(qū)域的分區(qū)
不同釋放的類型及釋放時(shí)長(zhǎng)對(duì)應(yīng)不同的等級(jí)，爆炸性氣體對(duì)應(yīng)0區(qū)，1區(qū)和2區(qū)，而爆炸性粉塵則對(duì)應(yīng)20區(qū)，21區(qū)和22區(qū)。
不同的等級(jí)對(duì)應(yīng)不同的電氣設(shè)備保護(hù)等級(jí)（EPL）,以爆炸性氣體為例：一般情況，爆炸氣體環(huán)境以2區(qū)為主，同時(shí)含有少量1區(qū)，1區(qū)主要為2區(qū)范圍的地，坑或一些特殊釋放源的要求(比如槽車密閉式注送口15m內(nèi)為1區(qū))。
對(duì)應(yīng)爆炸氣體環(huán)境0區(qū)，電氣設(shè)備的設(shè)備保護(hù)等級(jí)為Ga,爆炸氣體環(huán)境1區(qū)則為Ga,Gb，爆炸氣體環(huán)境2區(qū)則為Ga,Gb,Gc，綜合考慮，設(shè)備保護(hù)等級(jí)可選擇Gb，爆炸性粉塵環(huán)境與之同理，設(shè)備保護(hù)等級(jí)可選擇Db。
具體爆炸性環(huán)境內(nèi)電氣設(shè)備保護(hù)級(jí)別的選擇見(jiàn)表1：
表1爆炸性環(huán)境內(nèi)電氣設(shè)備保護(hù)級(jí)別的選擇

（2）根據(jù)不同設(shè)備保護(hù)等級(jí)，選擇不同電氣設(shè)備的防爆結(jié)構(gòu)
一般電氣防爆結(jié)構(gòu)有以下幾種：
1）隔爆型：可以承受可燃性物質(zhì)進(jìn)入外殼或規(guī)定故障時(shí)產(chǎn)生的火花不能點(diǎn)可燃性氣體或粉塵；
2）增安型：對(duì)正常工作情況不產(chǎn)生電弧和火花的電氣設(shè)備采取措施用來(lái)防止內(nèi)外產(chǎn)生危險(xiǎn)因素；
3）正壓型：保持設(shè)備內(nèi)部氣壓**外部從而達(dá)到安全的電氣設(shè)備。
常用的電氣設(shè)備：比如配電箱，燈具，電機(jī)可采隔爆型；防爆接線盒，穿線盒可以采用增安型。
（3）根據(jù)爆炸性氣體或粉塵的具體成分確定該爆炸性氣體或粉塵混合物的級(jí)別組別
每種爆炸性氣體均可根據(jù)較大試驗(yàn)安全間隙或較小點(diǎn)燃電流比來(lái)進(jìn)行分級(jí)（見(jiàn)表2），按引燃溫度進(jìn)行分組（見(jiàn)表3），而對(duì)于爆炸性粉塵，則不再劃分級(jí)別和組別，而是對(duì)爆炸性粉塵分級(jí)并標(biāo)注設(shè)備的較高表面溫度。
表2爆炸性氣體混合物分級(jí)

表3引燃溫度分組

當(dāng)存在多種可燃性物質(zhì)混合時(shí)，要按照混合之后的爆炸性混合物的級(jí)別和組別選型，當(dāng)沒(méi)有資料可查且不可以通過(guò)試驗(yàn)確定時(shí)，可定為較高等級(jí)的級(jí)別和組別。
當(dāng)該防爆區(qū)域同時(shí)存在爆炸性氣體和粉塵，則應(yīng)同時(shí)滿足兩者要求。當(dāng)涉及無(wú)資料可查且不可以通過(guò)試驗(yàn)確定的可燃性氣體或粉塵時(shí)，可參考同化學(xué)結(jié)構(gòu)的其他炸性氣體或粉塵。


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