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防爆等級
基本信息
| 中文名 | 防爆等級 |
| 外文名 | Explosion proof grade |
| 防爆等級 | Ex(ia)ⅡC T6 |
| 溫度組別 | T1-T6 |
防爆等級概覽
防爆等級說(shuō)法
防爆設備定義：在規定條件下不會(huì )引起周?chē)ㄐ原h(huán)境點(diǎn)燃的電氣設備。
分為三類(lèi)
Ⅰ類(lèi)：煤礦井下電氣設備；
Ⅱ類(lèi)：除煤礦、井下之外的所有其他爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備。
Ⅱ類(lèi)又可分為ⅡA、ⅡB、ⅡC類(lèi)，標志ⅡB的設備可適用于ⅡA設備的使用條件；ⅡC可適用于ⅡA、ⅡB的使用條件。
Ⅲ類(lèi)：除煤礦以外的爆炸性粉塵環(huán)境電氣設備。
ⅢA類(lèi)：可燃性飛絮；ⅢB類(lèi)：非導電性粉塵；ⅢC類(lèi)：導電性粉塵。
最高表面溫度：電氣設備在規定范圍內的最不利運行條件下工作時(shí)，可能引起周?chē)ㄐ原h(huán)境點(diǎn)燃的電氣設備任何部件所達到的最高溫度。最高表面溫度應低于可燃溫度。
例如：防爆傳感器環(huán)境的爆炸性氣體的點(diǎn)燃溫度為100℃，那么傳感器在最?lèi)毫拥墓ぷ鳡顟B(tài)下，其任何部件的最高表面溫度應低于100℃。
溫度組別
爆炸性環(huán)境用電氣設備按其最高表面溫度劃分為T(mén)1-T6組別
T1 | T2 | T3 | T4 | T5 | T6 |
450 ℃ | 300 ℃ | 200℃ | 135 ℃ | 100 ℃ | 85℃ |
防爆標準
1、IEC / CENELEC / EUrOPE及NORTH AMERICA / FM標準為經(jīng)常選用，而CANADA / CSA標準幾乎在中國不使用。
例： CENELEC: Eex de/Eex d ib IIC T2-T6
FM: NI/I/Z/ABCD DIP/II, III/1/EFG
XP/I/1/ABCD DIP/II, III/1/EFG
CSA: Class I, Div 2, ABCD
2、新的歐洲防爆標準ATEX100a將取代原CENELEC標準（截止2003年）
ATEX 100a： II IG Eex ia IIB T6
I II 1G Zone 0 1D, 2D,3D dust explosion
Mining other 2G Zone 1
Industry industry 3G Zone 2
術(shù)語(yǔ)
安全柵安全參數定義：
*8226; 安全柵最高允許電壓： Um
保證安全柵本安端的本安性能，允許非本安端可能輸入的最高電壓
在最高允許電壓范圍內本安端開(kāi)路時(shí)電壓最大值
*8226; 安全柵最大短路電流： Isc
在最高允許電壓范圍內本安端短路時(shí)的電流最大值
保證本質(zhì)安全性能情況下本安端最大允許外接電容
*8226; 安全柵允許分布電感： La
保證本質(zhì)安全性能情況下本安端最大允許外接電感
防爆標志格式說(shuō)明：
將工廠(chǎng)或礦區的爆炸危險介質(zhì)，按其引燃能量，最小點(diǎn)燃溫度以及現場(chǎng)爆炸性危險氣體存在的時(shí)間周期進(jìn)行科學(xué)分類(lèi)分級，以確定現場(chǎng)防爆設備的防爆標志和防爆形式。
名詞解釋?zhuān)?/span>
ia 等級：在正常工作、一個(gè)故障和二個(gè)故障時(shí)均不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的電氣設備。
正常工作時(shí)，安全系數為 2.0；一個(gè)故障時(shí)，安全系數為 1.5；二個(gè)故障時(shí)，安全系數為 1.0 。
注：有火花的觸點(diǎn)須加隔爆外殼、氣密外殼或加倍提高安全系數。
ib 等級：在正常工作和一個(gè)故障時(shí)不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的電氣設備。
正常工作時(shí)，安全系數為 2.0 ；一個(gè)故障時(shí)，安全系數為 1.5 。
正常工作時(shí)，有火花的觸點(diǎn)須加隔爆外殼或氣密外殼保護，并且有故障自顯示的措施，一個(gè)故障 時(shí)安全系數為 1.0 。
EExd：是指將爆炸包起來(lái)的意思；
IIC：是指點(diǎn)燃能量uJ,280,>180,60...80,<60;T6:是指溫度組別，即電氣設備按其最大表面溫度被分在不同的溫度組別。氣體的溫度組別按不同的點(diǎn)燃溫度劃分。T6是85度。
隔爆型電氣設備（d）：是指把能點(diǎn)燃爆炸性混合物的部件封閉在一個(gè)外殼內，該外殼能承受內部爆炸性混合物的爆炸壓力并阻止和周?chē)谋ㄐ曰旌衔飩鞅碾姎庠O備。
增安型電氣設備（e）：正常運行條件下，不會(huì )產(chǎn)生點(diǎn)燃爆炸性混合物的火花或危險溫度，并在結構上采取措施，提高其安全程度，以避免在正常和規定過(guò)載條件下出現點(diǎn)燃現象的電氣設備。
本質(zhì)安全型電氣設備（i）：在正常運行或在標準試驗條件下所產(chǎn)生的火花或熱效應均不能點(diǎn)燃爆炸性混合物的電氣設備。
無(wú)火花型電氣設備（n）：在正常運行條件下不產(chǎn)生電弧或火花，也不產(chǎn)生能夠點(diǎn)燃周?chē)ㄐ曰旌衔锏母邷乇砻婊蜃茻狳c(diǎn)，且一般不會(huì )發(fā)生有點(diǎn)燃作用的故障的電氣設備。
防爆特殊型（s）：電氣設備或部件采用GB3836-2010未包括的防爆型式時(shí)，由主管部門(mén)制訂暫行規定。送勞動(dòng)人事部備案，并經(jīng)指定的鑒定單位檢驗后，按特殊電氣設備“s”型處置。
防爆形式
在規定的試驗條件下，正常工作或規定的故障狀態(tài)下產(chǎn)生的電火花和熱效應均不能點(diǎn)燃規定的爆炸性氣體或蒸汽的電路。
本質(zhì)安全型電氣設備：全部電路為本質(zhì)安全的電氣設備。
本安型設備和關(guān)聯(lián)設備的本質(zhì)安全部分分為ia和ib：
¨ ia：正常工作 + 一個(gè)故障 + 任意組合的兩個(gè)故障均不能引起點(diǎn)燃的電氣設備。
¨ ib：正常工作 + 一個(gè)故障條件下不能引起點(diǎn)燃的本質(zhì)安全型電氣設備。
由此可見(jiàn)ia等級高于ib等級
關(guān)聯(lián)設備：裝有本質(zhì)安全電路和非本質(zhì)安全電路，且結構是非本質(zhì)安全電路不能對本質(zhì)安全電路產(chǎn)生不利影響的電器設備。
2. 隔爆型“d”具有隔爆外殼的電氣設備。
它能承受已進(jìn)入外殼內部的可燃性混合物內部爆炸而不受損壞，并且通過(guò)外殼上的任何接合面或孔不會(huì )引燃由一種或多種氣體或蒸汽所形成的外部爆炸性環(huán)境的電氣設備外殼。
3．增安型 e
4．充油型 o
5．充砂型 q
6．澆封型 m
7．復合型
防爆概念
爆炸必備條件
點(diǎn)燃源：在生產(chǎn)過(guò)程中大量使用電氣儀表，各種磨擦的電火花、機械磨損火花、靜電火花、高溫等不可避免，尤其當儀表、電氣發(fā)生故障時(shí)。
客觀(guān)上很多工業(yè)現場(chǎng)滿(mǎn)足爆炸條件。當爆炸性物質(zhì)與氧氣的混合濃度處于爆炸極限范圍內時(shí)，若存在爆炸源，將會(huì )發(fā)生爆炸。因此采取防爆就顯得很必要了。
易爆物質(zhì)：很多生產(chǎn)場(chǎng)所都會(huì )產(chǎn)生某些可燃性物質(zhì)。煤礦井下約有三分之二的場(chǎng)所有存在爆炸性物質(zhì)；化學(xué)工業(yè)中，約有80%以上的生產(chǎn)車(chē)間區域存在爆炸性物質(zhì)。
氧氣：空氣中的氧氣是無(wú)處不在的。
（1）爆炸性物質(zhì)（flammable air flammable dust）：能與氧氣（空氣）反應的物質(zhì)，包括氣體、液體和固體。（氣體：氫氣，乙炔，甲烷等；液體：酒精，汽油；固體：粉塵，纖維粉塵等。）
（2）空氣或氧氣（air or oxygen）。
（3）點(diǎn)燃源（source of ignition）：包括明火、電氣火花、機械火花、靜電火花、高溫、化學(xué)反應、光能等。
防爆
防止爆炸的產(chǎn)生必從三個(gè)必要條件來(lái)考慮，限制了其中的一個(gè)必要條件，就限制了爆炸的產(chǎn)生。
在工業(yè)過(guò)程中，通常從下述三個(gè)方面著(zhù)手對易燃易爆場(chǎng)合進(jìn)行處理：
（1）預防或最大限度地降低易燃物質(zhì)泄漏的可能性；
（2）不用或盡量少用易產(chǎn)生電火花的電器元件；
區域分類(lèi)
危險場(chǎng)所區域的含義
1、國際電工委員會(huì )/歐洲電工委員會(huì )劃分的危險區域的等級分類(lèi)
0區（Zone 0）：易爆氣體始終或長(cháng)時(shí)間存在；連續地存在危險性大于1000小時(shí)/每年的區域；
2區（Zone 2）：一般情形下，不存在易燃氣體且即使偶爾發(fā)生，其存在時(shí)間亦很短；事故狀態(tài)下存在的危險性0.1~10小時(shí)/每年的區域；
中國劃分的有效區域和以上相同。
2、易爆區域等級劃分
國際標準與美國標準的對照比較
I.E.C. N.E.C.
氣體 Zone 0 Class I, Division I
Zone 1 Class I, Division I
Zone 2 Class I, Division II
粉塵 Zone 10 Class II, Division IZone 11 Class II, Division II
I.E.C.：國際電工技術(shù)委員會(huì )（Internaional Electrotechnical Commission）
N.E.C.：美國電氣規程（National Electrical Code, U.S.A.）
標志解析
防爆標志
IEC 防爆等級標準格式:Ex(ia)ⅡC T4
E：按CENELEC標志認可 | Ex：防爆公用標志 |
ia：防爆型式（本質(zhì)安全） | Ⅱ：設備組別 |
C：氣體組別 | T4：溫度組別 |
標準選型
各種防爆型式的對應標準
防爆型式 | 在英國允許 使用的場(chǎng)所 | 中國標準 GB3836 | 防爆型式 符 號 | IEC標準 79- | CENELEC標準 EN50 |
增安型 | 1或2 | 3 | e | 7 | 019 |
本質(zhì)安全型 | 0，1或2 | 4 | ia或ib | 11 | 020（設備） |
隔爆型 | d | 2 | d | 1 | 018 |
特殊型 | s | 無(wú) | s | 無(wú) | 無(wú) |
2、氣體爆炸場(chǎng)所用電氣設備防爆類(lèi)型選型表
適用的防護型式 電氣設備類(lèi)型 | 符 號 | |
0區 | 1、本質(zhì)安全型（ia級） | ia |
2、其他特別為0區設計的電氣設備（特殊型） | s | |
1區 | 1、適用于0區的防護類(lèi)型 | |
2、隔爆型d | ||
3、增安型e |
展開(kāi)表格
氣體組別
典型的危險性氣體 | 歐洲電工 標準化委員會(huì ) EN50014EC | 北 美 NEC500條款 CLASS1表氣 | 中 國 GB-3836-1 | （微 焦） |
乙 炔 | ⅡC | A | ⅡC | 20 |
氫 氣 | ⅡC | A | ⅡC | 20 |
乙 烯 | ⅡB | C | ⅡB | 60 |
丙 烷 | ⅡA | D | ⅡA | 180 |
防爆等級
根據可能引爆的最小火花能量，我國和歐洲及世界上大部分國家和地區采用的國際電工委員會(huì )( IEC)標準將爆炸性氣體分為四個(gè)危險等級:
美國和加拿大首先將散布在空氣中的爆炸性物體分成：
防爆等級
然后再將氣體和塵埃分成 Group(組)：
組名 代表性氣體或塵埃
A乙炔
B氫氣
C乙烯
D丙烷
E 金屬塵埃
F 煤炭塵埃
G 谷物塵埃
4、防爆方法對危險場(chǎng)所的適用性：
序號 | 防爆型式 | 代號 | 國家標準 | 防爆措施 | 適用區域 |
1 | 隔爆型 | d | GB3836.2 | 隔離存在的點(diǎn)火源 | Zone1,Zone2 |
2 | 增安型 | e | GB3836.3 | 設法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源 | Zone1,Zone2 |
3 | 本安型 | ia | GB3836.4 | 限制點(diǎn)火源的能量 | Zone0-2 |
4 | 本安型 | ib | GB3836.4 | Zone1,Zone2 | |
5 | 正壓型 | px,py,pz | GB3836.5 | 危險物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開(kāi) | Zone1,Zone2 |
展開(kāi)表格
防護代碼
作為應用于易爆危險區的儀表，對其外殼的保護等級亦應作出規定，賦予一定的代碼，即IP等級號。
IEC144規定的殼體保護等級由一個(gè)對應其抗外界物體沖擊與穿刺能力及防水能力的代碼表示。例如：本安型儀表測量電路板不應從其殼體中取出，否則會(huì )違反IP40所提出的最低要求。保護等級由兩位數字組成，在其前加上IP字樣。
第二位特征數字防止進(jìn)水造成有害影響
0 | 無(wú)防護 |
1 | 垂直滴水 |
2 | 傾角15°滴水 |
3 | 淋水 |
4 | 濺水 |
5 |
展開(kāi)表格
第一位特征數字防止固定導體異物進(jìn)入
0 | 無(wú)防護 |
1 | 固定異物直徑≥50mm |
2 | 固定異物直徑≥12.5mm |
3 | 固定異物直徑≥2.5mm |
4 | 固定異物直徑≥1mm |
5 | 防塵 |
展開(kāi)表格
防爆等級
0：無(wú)抗沖穿能力 0：無(wú)防水穿能力
1：外界物體尺寸大于50mm（特大） 1：水自落下滴
2：外界物體尺寸大于12mm（中）2：水滴入角度為-15°
3：外界物體尺寸大于2.5mm（小） 3：水以60°角度噴射
4：顆粒狀外界物體，粒度大于1mm 4：從各方面噴射
5：危險性塵埃 5： 50升/分的水束
6：穿透性塵埃（僅適用于特殊殼體） 6： 100升/分的水束
7：以1米/分的速度浸入水中
8：以預先商定的方式浸入水中
供電限制
供電限制主要體現在以下三個(gè)方面： 1、將動(dòng)力電與電子元件隔離。
2、采取措施杜絕外界干擾電磁場(chǎng)通過(guò)繼電或電流輸出端偶合至電子元件中。
3、限制傳感電路的工作電源及電壓
本安型電路可分為兩類(lèi)：ia及ib。Ib本安電路必須保證正常工作狀態(tài)下以及系統中存在一起故障時(shí)，電路元件不發(fā)生燃爆。Ia本安電路則要求正常工作狀況下及存在兩起故障時(shí)，元器件不發(fā)生燃爆。
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