电子电器的防爆原理及正确防护措施

在具有爆炸性危险的场所(环境),电气设备应尽量不设或尽量少设,以减少由于电气设备或电气线路故障而造成的爆炸事故。在安装电气设备时,应选择防爆电气设备,适用于本危险区域,这需要涉及到防爆区域划分。主要介绍了电气设备的防爆原理,以及在电气设备上应采取的防护措施。

电子电器的防爆原理及正确防护措施

一、用外壳限制爆炸和隔离引燃源

1.用外壳限制爆炸

采用壳体来限制爆炸是传统的爆炸防护。将设备的导电部分放置在壳体内,使外部可燃性气体通过壳体各部分的配合面间隙进入壳体内,一旦被内部电气装置的导电部分故障电火花点燃,这些配合面将使壳体内部向的火焰和爆炸产物冷却到安全温度,同时不会点燃壳体外部周围的爆炸性混合物,也就是壳体防止爆炸的产生物扩散。通常称为间隙隔爆,国外这种防爆类型一般称为隔爆壳,我国称为隔爆电气设备。

2.用外壳隔离引燃源

(1)通过熔融、挤压或粘合的方法将壳体密封起来,防止外部可燃性气体进入壳体,同时与起火源隔离,以达到防爆的目的。这类防爆型装置被称为气密型电气装置。

(2)如果电气设备仅在某一地点出现爆炸性混合物,那么设备内部出现爆炸性混合物所需的时间可用作保护因素。为了实现这一目标,需要使用具有良好密封性能的壳体来限制可燃性气体或蒸汽的进入,即相当于限制设备的“呼吸”,使壳体内聚集的可燃性气体或蒸汽浓度达到最低限度所需的时间比外部环境中的可燃性气体或蒸汽可能存在的时间长。从而使得进入壳体内的气体和蒸汽的浓度实际上不能达到爆炸下限,从而不能点燃,达到防爆的目的。这个防爆型叫做限制呼吸罩。

(3)采用密封性能达到规定要求的壳体,使可燃性粉尘不能或难以进入壳体内,并与燃烧源隔离,达到防爆的目的。这类防爆型装置被称为粉尘防爆电器装置。

二、用介质隔离引燃源

该方法的原理是将电气设备的导电元件置于安全介质中,使引燃源与外部的爆炸混合物隔开,以达到防爆的目的。

1.用气体介质隔离起火源

2.如果采用的介质为气体(通常为新鲜空气或惰性气体),则应使设备内部的气体与外部大气层相比具有一定的正压力,从而防止外部大气层进入,这种防爆型设备称为正压力电器设备(以前称为通风充气电器设备)

3.用液体介质隔绝火源

如果所用介质为液体(通常为变压器油)作为隔离介质,这种防爆型设备被称为充油电气设备。

4.用固体介质隔离引燃源

(1)当所采用的介质为颗粒状固体(通常为石英砂)作为隔离介质时,这类防爆型设备被称为充砂电气设备。

(2)当所用介质为固化物填料(通常为环氧树脂),填料内有引燃源浇封,外部有爆炸性混合物隔离开时,这种防爆型设备称为浇封型电气设备。

三、燃烧源的控制

该控制方法适用于两类电气设备:一是正常工作时无火花的(试大)电弧的电气设备。

1.减少火花、弧光和高温

2.对在正常运行中不产生火花电弧和危险高温的电气设备,还可采取一些额外措施,以提高设备的安全可靠性,例如采用高质量绝缘材料,降低温升,增加电气间隙,爬电距离,改善导线连接质量等,以大大减少出现火花、电弧和危险高温现象的可能性,并将其用于危险场所。这类防爆型设备被称为增安型电器设备(以前称为安全型电器设备)

另一个防爆型式类似于安全增强的防爆措施,根据它的定义,它是一种在正常运行中不会产生火花和危险的高温,也不会产生引爆故障的电器。相对于增安型,只是没有规定再增加一些附加措施以提高设备的安全可靠性。因此其安全性不如增安型,仅适用于2区危险场所。这类防爆装置叫做无火花电器装置。

3.限制火花能量

对弱电设备,如仪表、通信、报警器等,将它们处于爆炸危险场所的那部分电路所释放的能量限定为一定的数值,当电路出现故障时,如断路、短路等,产生的火花不能引燃爆炸性混合物,从而达到防爆的目的。这类电路和设备被称为基本安全电路和电子设备(以前被称为安全火花电路和电子设备)

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