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爆炸性气体环境防爆电气设备的选型和安装


爆炸性气体环境用防爆电气设备的选型和安装

爆炸性气体环境用防爆电气设备的选型和安装遵循以下两个标准: GB3836.15-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第 15 部分:危险场所电气安装(煤矿除外) GB50058-1992 一 电气设备的选型 1. 按危险环境的区域选用防爆电气设备类型 爆炸性气体环境用防爆电气工程应按爆炸危险区域划分图进行设计。在区域

划分图中,对生产、加 工、处理、转运或储存过程中的设备周围及车间、工房按危险释放源的性质分成不同的危险区域。 在不同危险区域内安装的电气设备防爆类型应满足以下规定: 、m、p、O、q; 2 区:ia、ib、d、e、m、p、O、q、n. 0 区:ia、S; 1 区:ia、ib、d、e(部分) 以上符号代表:ia、ib-本质安全型;d-隔爆型;e-增安型;m-浇封型;p-正压型;O-充油型;q充沙型;n-无火花型;S-特殊型。 S 型防爆电气设备是指不符合上述防爆型式标准的电气设备,或多种防爆类型叠加的电气设备,但 应经检验单位认可,并确认可使用在何种危险区域。 1 区环境使用的 e 型防爆电气设备仅限于接线盒(箱) 、三相鼠笼式异步电动机、单插脚荧光灯产 品。 防爆电气设备的类别及温度组别应高于危险环境中爆炸性气体的分类、分组。 2. 防爆电气设备的类别及温度组别应高于危险环境中爆炸性气体的分类、分组。当存在两种以上易燃 性 物质形成的爆炸性混合物时,应按危险程度较高的级别和组别选用防爆电气设备。 物质形成的爆炸性混合物时,应按危险程度较高的级别和组别选用防爆电气设备。 爆炸性气体或蒸气按其最大试验安全间隙(MESG)和最小点燃电流(MIC)可分成ⅡA、ⅡB、ⅡC 三 大类。 例如:ⅡA 类气体有:甲烷、苯乙烯、甲苯、一氧化碳、丙酮等—T1 温度组别;丙烯、乙苯、甲醇、 甲酸乙脂等—T2 温度组别;丁烷、石油、燃料油、乙醇等—T3 温度组别;亚硝酸乙脂—T6 温度组别。 ⅡB 类气体有:丙烯晴—T1 温度组别;乙烯—T2 温度组别;丁烯醛—T3 温度组别。 ⅡC 类气体有:氢—T1 温度组别;乙炔—T2 温度组别;二硫化碳—T5 温度组别。 防爆电气设备的类别:ⅡC>ⅡB>ⅡA; 防爆电气设备的温度组别:T6>T5>T4>T3>T2>T1; 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范。

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本质安全型及隔爆型防爆电气设备有ⅡA、ⅡB、ⅡC 分类外,其它防爆类型无类别规定。 防爆电气设备的结构型式要能承受环境中化学腐蚀、日照、雨淋、振动、湿热等的影响。 3. 防爆电气设备的结构型式要能承受环境中化学腐蚀、日照、雨淋、振动、湿热等的影响。可分别制 成户外型、防腐型、耐震型、耐湿热型等防爆电气设备。选型时如有特殊要求,必须和制造厂提出。 二 防爆电气设备非带电金属部件的等电位连接 防爆电气设备的金属外壳及电气配线管路金属附件应与金属机箱等构件组成等电位连接体。 避免电 气设备绝缘漏电使壳体电位局部升高引起邻近金属附件的电位差产生电火花。 具有双重绝缘的电气设备及金属管布线的电气设备不必进行等电位连接。 后者应要求电气设备与金 属管螺纹啮合处的防锈油(铅油或磷化膏)具有导电性。 本质安全型电气设备不需要等电位系统连接。 等电位连接采用两种方法: 1)用电缆的一根芯线通过连接防爆电器设备的内接地组成等电位体;
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2) 防爆电气设备的金属外壳的外接地连接件用 RV 绝缘铜芯线 (额定电压为 500V, 芯线截面为 2.5mm 以上)与装置或系统的接地连接件连接在一起。 等电位连接件应有防松防腐措施。 三 电源的接地类型及保护措施 为了限制金属机箱及电气设备金属外壳的接地故障电流的幅值及持续时间, 防止等电位连接体的电 位升高应采用适宜的电源的接地类型及保护措施。 如采用 TN 系统,应为 TN-S 系统(中性线 N 和保护线 PE 分开布线) 。对于 TN-C 系统应在非危险环 境进行转换成 TN-S 系统;如采用 TT 系统(电源变压器与接地连接件分开接地) ,应在装置或系统的电 源进线处设置漏电保护器。接地电阻率高的场所不允许使用该系统。 如采用 TI 系统(电源变压器中性线与地隔离或经阻抗接地,电气装置分开接地) ,应在装置或系统 的电源进线处设置绝缘继电器(50Ω/V 以下切断电源) 。 四 电气保护 本条要求不适用本质安全电路。 1.紧急断电 1.紧急断电 为处理紧急事故,在危险场所外合适的地点或位置应有一种或多种措施对危险场所电气设备断电。 为防止附加危险,必须连续运行的电气设备不应包栝在紧急断电电路中,而应安装在单独的电路上。 2.电气隔离 2.电气隔离 为保证作业安全,应对每一电路或电路组采用如隔离开关、熔断器部件实行电气隔离。 在 1 区环境中的中性线也应进行隔离。
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3.电气保护 3.电气保护 危险环境设置的所有防爆电气设备应有保护线路,防止电路异常时引起过载、短路、接地故障。 防爆电动机应采取附加的过载保护,其整定值应在 1.2 倍额定电流下 2h 内动作,在 1.05 倍额定 电流下 2h 内不动作;或通过嵌入定子绕组的温度传感器来直接控制设定的温度值。三相电动机应有断 相运行的保护措施。 五 电气系统的布线 1.布线的一般要求 1.布线的一般要求 1)电缆及其附件的选型及设置应考虑机械损伤及化学腐蚀等的影响。 2)无护套的单芯电线(RV 线) ,不能用作装置及系统的布线。 3)防爆电气设备的电缆和金属管连接应符合有关防爆型式的要求。 4)防爆电气设备未使用的引入装置及通孔应用适合相关防爆型式的堵塞件进行堵封(除本质安全 型设备外,应采用仅用工具才能打开的堵塞件) 。 5)电缆的通道,包括穿过金属管或电缆沟,应采取措施防止可燃气体、蒸气或液体从一种危险环 境传播到另一种危险环境,在电缆沟内充沙或通风防止气体积聚。 6)电气线路从非危险环境穿过危险环境时,其金属管路应有相应的隔离密封措施。 7)危险和非危险环境之间墙壁上穿过电缆或金属管的开孔应用沙浆充分密封。 8) 采用电缆的非金属护套来避免电缆的金属铠装/护套与可燃性气体、 蒸气、 液体之间的偶然接触。 9)危险环境中布线电缆不能有中间接头。当不可避免时,在 1 区危险环境应在防爆盒内连接和分 支;在 2 区危险环境应采用下列方法连接后再用热塑管或灌封接头进行密封: * 压紧连接; * 防松螺钉连接; * 溶焊连接; *钎焊连接; * 用机械方法连接后,用锡

焊连接。 10)绞线终端接头应用芯线套或定型端子压接,但不能采用单独锡焊连接方法。 2.布线的电气、 2.布线的电气、机械性能要求 布线的电气 1)在爆炸危险环境内,低压电力、照明线路用的导线或电缆的额定电压应不低于工作电压,且不 应小于 500V。工作零线的额定电压应与相线的额定电压相等,并应在同一保护管内敷设。 2)在 1 区危险环境应采用铜芯导线或电缆;在 2 区危险环境宜采用铜芯导线或电缆;当采用铝线 导线或电缆时,应通过铜-铝过渡接头与端子连接。
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3)导线或电缆的最小铜芯截面积(本安系统除外)1 区:铜芯 2.5mm ;2 区:铜芯 1.5mm ,铝
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芯:电力 4 mm ,控制 2.5 mm 。 4)震动设备应采用多股软导线或电缆进行电气连接。
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5)移动设备 1 区采用重型橡套电缆;2 区采用重型或中型橡套电缆进行电气连接。 6)防爆电气装置内导线或电缆允许的载流量,不应小于熔断器熔体额定电流的 1.25 倍,和自动 开关长延时过电流脱扣器整定电流的 1.25 倍; 引向电压为 1000V 以下鼠龙型感应电动机额定电流 的 1.25 倍。 3. 布线方法 爆炸性气体环境用防爆电气工程的配线有钢管布线方法、 电缆布线方法、 本质安全系统布线方法三 种。 1)钢管布线 爆炸危险环境中不准明敷绝缘导线。必须采用按照 GB30091-82 标准的低压液体输送用镀锌钢管 布线。 钢管之间、钢管与附件、钢管与电气设备引入装置,应采用螺纹连接。其有效的啮合扣数:DG25mm 以下时,≥5 扣;DG32mm 以上时,≥6 扣。锥管螺纹为 5 扣。1 区内应用锁紧螺母并压紧,螺纹连接部 分涂铅油及磷化膏。 爆炸危险环境在下列场所应安装隔离密封盒,以防止管路爆炸时产生压力重叠损坏电气设备及附 件。 a)当电气设备的引入装置无隔离密封件时导线引向引入装置前的管件处; b)直径 50mm 以上的钢管距接线箱 45cm 处,及直径 50mm 以上钢管每隔 15m 处; c)相邻的爆炸危险环境 1 区、2 区之间;1 区 2 区与相邻的非危险环境之间。 按安装形式的不同,隔离密封盒有横向、纵向、泄水型三种,有隔爆型及增安型二种形式,盒内充 填粉剂密封填料。 当钢管中含有三根以上绝缘导线时,其绝缘导线总截面积不得超过钢管截面积的 40%。 下列情况可不做隔离密封盒: 1)设备本身制造厂已有隔离密封装置; 2)配线管路穿过 1 区、2 区,其终端位于非危险区的钢管,其中间部分没有接头、接线等管路附 件分则不要求做隔离密封。 隔离密封盒的位置应尽量靠近隔墙,隔墙和隔离密封盒之间不允许有管接头、接线盒或其他管路 附件。 钢管在下列部位布线时,应安装防爆挠性连接管: 1) 电机进线口; 2) 管路通过建筑物的伸缩缝、沉降缝;
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3) 管路与电气设备连接有困难时; 4) 震动设备。 挠性连接管防爆型式要适合危险区域。其安装的弯曲半径不应小于管外径的 5 倍。 钢管配线的电气设备,其进线口处弹性密封圈上的多余的线孔,应采用外径稍大于孔径的导线堵 塞密封圈,或用防爆丝堵封堵。 2)电缆布线 电缆的护套应具有阻燃、 防化学腐蚀的性能。 电缆的外径应与电气设备引入装置的密封圈内孔相适 应,并应满足相应的防爆要求。 明设塑料护套电缆,其敷设方式采用电缆槽板、托盘或桥架时,可采用非铠装电缆。 电缆布线应进行隔离密封:在 1 区、2 区与非危险环境之间的电缆通道应填充阻燃堵料或加设防火 隔墙分隔,电缆沟内应充沙。 电缆通过地面、楼板、墙壁及易受机械损伤处,均应装设厚壁钢管保护,并应符合以上要求:a) 保护管与建筑物的空隙,应用 100 号水泥沙浆填充堵严;b)保护管两端的管口处,应将电缆周围用非 燃性纤维堵塞严密后再堵塞密封胶泥,密封胶泥堵塞高度不得小于管子内径的 1.5 倍,且至少应达到 50mm。 电缆布线敷设在混凝土地坪下或设备混凝土基础中, 应采用钢管保护。 保护管口用密封胶泥充填或 用自粘性胶带缠绕,直到严密为止。 3)本质安全系统布线 3)本质安全系统布线 本质安全系统由现场的本安设备、关联设备和连接电缆三部分组成。 本质安全系统由现场的本安设备、关联设备和连接电缆三部分组成。 本质安全系统布线与其他防爆形式的布线有着原则不同。其目的是把电能限制在设计规定的数值 内,不会引起危险环境的点燃,保护本质安全电路的整体性能。根据这一原则,要求本质安全电路与其 他电路隔离。 (1)本质安全电气设备的一般要求 1)本质安全电气设备的一般要求 a)本质安全电气设备和关联设备应符合 GB3836.1 和 GB3836.4 的规定。 b)关联设备应尽量安装在非危险环境,如果安装在危险环境应采取其它的防爆措施。 c)关联设备的本安端安全参数,应满足关联设备的最高输出电压 U0 应不大于本安设备的最大输入 电压 Ui;关联设备的最大输出电流 Io 应不大于本安设备的最大输入电流 Ii。 (2)电缆布线的要求 2)电缆布线的要求 a)电缆的绝缘应能承受芯线对地、芯线对屏蔽、屏蔽对地至少为 AC500V 的介电强度试验。
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b)危险环境应采用铜芯截面不低于 0.5mm 的多股绞合线。导线终端应有防松措施。
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C)确定布线电缆的参数:CO、LO 、LO/RO,并应符合以下规定: CO≥CC+Ci LO≥LC+Li

CO-安全栅最大外部电容 LO-安全栅最大外部电感 Ci-本安设备的最大内部电容 Li-本安设备的最大内部电感 CC-安全栅与本安设备连接电缆的分布电容 LC-安全栅与本安设备连接电缆的分布电感 d)接地 设有接地端子的本安型电气设备,应可靠接地,以保证设备运行安全和人身安全。 e)电缆的安装 本质安全电路电缆与非本质安全电路电缆应隔离布线; 本质安全电路电缆布线时应防止机械损伤的危险; 本质安全电路导线与非本质安全电路导线不应为同一电缆。 f) 电缆的标志 本质安全电路电缆应在护套或表层处设有淡蓝色标记。如果本质安全电路电缆已有铠装、屏蔽层, 就不需再作标记。 g) 本质安全电路的终端 在同一外壳内接线端子与非本安接线端子间距应不小于 50mm。

隔离密封的操作方法

1.

安装防爆隔离封盒按设计及规范要求正确可靠的安装在规定的位置上, 和与电线 管螺纹啮合应紧密,扣数为:Dg25mm 及以下不少于 5 整扣;Dg32mm 及以上 的不少于 6 整扣,做好防腐处理,盒的内壁均应清扫干净,不能有油污、铁锈 或其它杂质以免影响性能。

2. 3.

穿导线:穿线时切勿损伤导线外皮绝缘,检查导线型号规格是否符合设计。 填充密封料: (1) 打开防爆隔离密封盒操作口盖,用刮勺将导线分开。

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(2) 填充堵料。用刮勺将密封纤维按顺序填充在导线周围。首先填导线的后面, 再堵各导线之间,最后填导线的前面。密封纤维必须严密的压入防爆隔离密 封盒堵口的颈口部位,纵向型盒只堵下部,横向型盒两侧均应堵塞。 (3) 堵料填好后, 拧紧操作口盖。 横向型的注入口应朝上。 排水型只需要上挡板, 不必拧上操做口盖。 (4) 打开注入口,做好浇注前的准备。 4. 调配粉剂密封调料: (1) 将容器清洗干净,按制造厂产品说明书中说明的用量倒入请水(配制比例: 粉剂填料/水=100/63.5) 。 (2) 逐步均匀地倒入适量的粉剂填料,使全部填料在水中浸透。 (3) 粉剂密封填料完全被水浸透后,稍微震动容器,然后用搅拌棒以每分钟 60 转的速度,缓慢的搅拌 1—2 分钟,使之全部均匀混合。 5. 浇注密封填料: (1) 将混合好的密封填料边搅拌边注入盒内, 注入 80%用量左右, 敲打防爆隔离 密封盒,使密封添料均匀,然后注满。浇注过程中,密封填料如开始硬化, 不能再加入强行搅拌,应及时停止浇注,余料不能再用。注料后填料在开始 硬化至完全硬化前应保持不动。 (2) 密封填料的常温初凝时间为 40 分钟左右,终凝时间约一小时。确认粉剂密 封填料完全硬化后,将注入螺栓拧紧,排水型的要将排水螺旋盖拧紧。 (3) 密封填料的填充高度或长度需严格按要求执行,一般应不小于官径,并不小 于 20 毫米。 以上各项应由受过训练的人员操作,检查人员随时配合以保证质量,并做好记录。

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