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爆炸性氣體環境用防爆電氣設備的選型和安裝
時間:2021-10-28 16:46:02 來源: 一通防爆

電氣設備的選型

1、按危險環境的區域選用防爆電氣設備類型

爆炸性氣體環境用防爆電氣工程應按爆炸危險區域劃分圖進行設計。在區域劃分圖中,對生產、加工、處理、轉運或儲存過程中的設備周圍及車間、工房按危險釋放源的性質分成不同的危險區域。

在不同危險區域內安裝的電氣設備防爆類型應滿足以下規定:

0區:ia、S; 

1區:ia、ib、d、e(部分)、m、p、O、q; 

2區:ia、ib、d、e、m、p、O、q、n。

以上符號代表:ia、ib-本質安全型;d-隔爆型;e-增安型;m-澆封型;p-正壓型;O-充油型;q-充沙型;n-無火花型;S-特殊型。

S型防爆電氣設備是指不符合上述防爆型式標準的電氣設備,或多種防爆類型疊加的電氣設備,但應經檢驗單位認可,并確認可使用在何種危險區域。

1區環境使用的e型防爆電氣設備僅限于接線盒(箱)、三相鼠籠式異步電動機、單插腳熒光燈產品。

2、防爆電氣設備的類別及溫度組別應高于危險環境中爆炸性氣體的分類、分組。

當存在兩種以上易燃性,物質形成的爆炸性混合物時,應按危險程度較高的級別和組別選用防爆電氣設備。

爆炸性氣體或蒸氣按其最大試驗安全間隙(MESG)和最小點燃電流(MIC)可分成ⅡA、ⅡB、ⅡC三大類。

例如:

ⅡA類氣體有:甲烷、苯乙烯、甲苯、一氧化碳、丙酮等—T1溫度組別;丙烯、乙苯、甲醇、甲酸乙脂等—T2溫度組別;丁烷、石油、燃料油、乙醇等—T3溫度組別;亞硝酸乙脂—T6溫度組別。

ⅡB類氣體有:丙烯晴—T1溫度組別;乙烯—T2溫度組別;丁烯醛—T3溫度組別。

ⅡC類氣體有:氫—T1溫度組別;乙炔—T2溫度組別;二硫化碳—T5溫度組別。

    防爆電氣設備的類別:ⅡC>ⅡB>ⅡA;

    防爆電氣設備的溫度組別:T6>T5>T4>T3>T2>T1;

    本質安全型及隔爆型防爆電氣設備有ⅡA、ⅡB、ⅡC 分類外,其它防爆類型無類別規定。

3、 防爆電氣設備的結構型式要能承受環境中化學腐蝕、日照、雨淋、振動、濕熱等的影響??煞謩e制成戶外型、防腐型、耐震型、耐濕熱型等防爆電氣設備。選型時如有特殊要求,必須和制造廠提出。

防爆電氣設備非帶電金屬部件的等電位連接

防爆電氣設備的金屬外殼及電氣配線管路金屬附件應與金屬機箱等構件組成等電位連接體。避免電氣設備絕緣漏電使殼體電位局部升高引起鄰近金屬附件的電位差產生電火花。

具有雙重絕緣的電氣設備及金屬管布線的電氣設備不必進行等電位連接。后者應要求電氣設備與金屬管螺紋嚙合處的防銹油(鉛油或磷化膏)具有導電性。

本質安全型電氣設備不需要等電位系統連接。

等電位連接采用兩種方法:

1)用電纜的一根芯線通過連接防爆電器設備的內接地組成等電位體;

2)防爆電氣設備的金屬外殼的外接地連接件用RV絕緣銅芯線(額定電壓為500V,芯線截面為2.5mm2以上)與裝置或系統的接地連接件連接在一起。

等電位連接件應有防松防腐措施。

電源的接地類型及保護措施

為了限制金屬機箱及電氣設備金屬外殼的接地故障電流的幅值及持續時間,防止等電位連接體的電位升高應采用適宜的電源的接地類型及保護措施。

如采用TN系統,應為TN-S系統(中性線N和保護線PE分開布線)。對于TN-C系統應在非危險環境進行轉換成TN-S系統;如采用TT系統(電源變壓器與接地連接件分開接地),應在裝置或系統的電源進線處設置漏電保護器。接地電阻率高的場所不允許使用該系統。

如采用TI系統(電源變壓器中性線與地隔離或經阻抗接地,電氣裝置分開接地),應在裝置或系統的電源進線處設置絕緣繼電器(50Ω/V以下切斷電源)。

電氣保護

本條要求不適用本質安全電路。

1.緊急斷電

為處理緊急事故,在危險場所外合適的地點或位置應有一種或多種措施對危險場所電氣設備斷電。

為防止附加危險,必須連續運行的電氣設備不應包栝在緊急斷電電路中,而應安裝在單獨的電路上。

2.電氣隔離

為保證作業安全,應對每一電路或電路組采用如隔離開關、熔斷器部件實行電氣隔離。

在1區環境中的中性線也應進行隔離。

3.電氣保護

危險環境設置的所有防爆電氣設備應有保護線路,防止電路異常時引起過載、短路、接地故障。

防爆電動機應采取附加的過載保護,其整定值應在1.2倍額定電流下2h內動作,在1.05倍額定電流下2h內不動作;或通過嵌入定子繞組的溫度傳感器來直接控制設定的溫度值。三相電動機應有斷相運行的保護措施。

電氣系統的布線

1.布線的一般要求

1)電纜及其附件的選型及設置應考慮機械損傷及化學腐蝕等的影響。

2)無護套的單芯電線(RV線),不能用作裝置及系統的布線。

3)防爆電氣設備的電纜和金屬管連接應符合有關防爆型式的要求。

4)防爆電氣設備未使用的引入裝置及通孔應用適合相關防爆型式的堵塞件進行堵封(除本質安全型設備外,應采用僅用工具才能打開的堵塞件)。

5)電纜的通道,包括穿過金屬管或電纜溝,應采取措施防止可燃氣體、蒸氣或液體從一種危險環境傳播到另一種危險環境,在電纜溝內充沙或通風防止氣體積聚。

6)電氣線路從非危險環境穿過危險環境時,其金屬管路應有相應的隔離密封措施。

7)危險和非危險環境之間墻壁上穿過電纜或金屬管的開孔應用沙漿充分密封。

8)采用電纜的非金屬護套來避免電纜的金屬鎧裝/護套與可燃性氣體、蒸氣、液體之間的偶然接觸。

9)危險環境中布線電纜不能有中間接頭。當不可避免時,在1區危險環境應在防爆盒內連接和分支;在2區危險環境應采用下列方法連接后再用熱塑管或灌封接頭進行密封:

壓緊連接;

防松螺釘連接; 

溶焊連接; 

釬焊連接; 

用機械方法連接后,用錫焊連接。

10)絞線終端接頭應用芯線套或定型端子壓接,但不能采用單獨錫焊連接方法。

2.布線的電氣、機械性能要求

1)在爆炸危險環境內,低壓電力、照明線路用的導線或電纜的額定電壓應不低于工作電壓,且不應小于500V。工作零線的額定電壓應與相線的額定電壓相等,并應在同一保護管內敷設。

2)在1區危險環境應采用銅芯導線或電纜;在2區危險環境宜采用銅芯導線或電纜;當采用鋁線導線或電纜時,應通過銅-鋁過渡接頭與端子連接。

3)導線或電纜的最小銅芯截面積(本安系統除外)1區:銅芯 2.5mm2;2 區:銅芯 1.5mm2 ,鋁芯:電力 4 mm2,控制 2.5 mm2。

4)震動設備應采用多股軟導線或電纜進行電氣連接。

5)移動設備1區采用重型橡套電纜;2區采用重型或中型橡套電纜進行電氣連接。

6)防爆電氣裝置內導線或電纜允許的載流量,不應小于熔斷器熔體額定電流的1.25倍,和自動開關長延時過電流脫扣器整定電流的1.25倍;引向電壓為1000V以下鼠龍型感應電動機額定電流的1.25倍。

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