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電機(jī)防爆等級(jí)
時(shí)間：2012/7/19
來(lái)源：浙江揚(yáng)子江泵業(yè)有限公司
一、防爆電機(jī)的概念 防爆電機(jī)是一種可以在易燃易爆廠(chǎng)所使用的一種電機(jī)，運(yùn)行時(shí)不產(chǎn)生電火花。
防爆電機(jī)主要用于煤礦、石油天然氣、石油化工和化學(xué)工業(yè)。此外，在紡織、冶金、城市煤氣、交通、糧油加工、造紙、醫(yī)藥等部門(mén)也被廣泛應(yīng)用。防爆電機(jī)作為主要的動(dòng)力設(shè)備，通常用于驅(qū)動(dòng)泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和其他傳動(dòng)機(jī)械。
電機(jī)按防爆原理可分為隔爆型電機(jī)、增安型電機(jī)、正壓型電機(jī)、無(wú)火花型電機(jī)及粉塵防爆電機(jī)等。
二、 防爆的基本原理
1、爆炸的概念
在極短時(shí)間內(nèi)，釋放出大量能量，產(chǎn)生高溫，并放出大量氣體，在周?chē)橘|(zhì)中造成高壓的化學(xué)反應(yīng)或狀態(tài)變化。急速釋放的能量，將使周?chē)奈矬w遭受到猛烈的沖擊和破壞。
爆炸必須具備的三個(gè)條件： 1 ）爆炸性物質(zhì)：能與氧氣（空氣）反應(yīng)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 ）氧氣：空氣。3 ）點(diǎn)燃源：包括明火、電氣火花、機(jī)械火花、靜電火花、高溫、化學(xué)反應(yīng)、光能等。
2、防爆的原因考慮因素
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(qū)域存在爆炸性物質(zhì)。氧氣 : 空氣中的氧氣是無(wú)處不在的。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(jī)械磨損火花、靜電火花、高溫等不可避免，尤其當(dāng)儀表、電氣發(fā)生故障時(shí)。 客觀(guān)上很多工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)滿(mǎn)足爆炸條件。當(dāng)爆炸性物質(zhì)與氧氣的混合濃度處于爆炸極限范圍內(nèi)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。
三、危險(xiǎn)場(chǎng)所危險(xiǎn)性劃分：
1、危險(xiǎn)氣體粉塵
| 爆炸性 物質(zhì) |
區(qū)域定義 |
中國(guó) 標(biāo)準(zhǔn) |
北美標(biāo)準(zhǔn) |
| 氣體(CLASS Ⅰ) |
在正常情況下 , 爆炸性氣體混合物連續(xù)或長(zhǎng)時(shí)間存在的場(chǎng)所 |
0 區(qū) |
Div.1 |
|
在正常情況下爆炸性氣體混合物有可能出現(xiàn)的場(chǎng)所 |
1 區(qū) |
|
|
在正常情況下爆炸性氣體混合物不可能出現(xiàn)， 僅僅在不正常情況下 , 偶爾或短時(shí)間出現(xiàn)的場(chǎng)所 |
2 區(qū) |
Div.2 |
| 粉塵或纖維(CLASS Ⅱ/Ⅲ） |
在正常情況下 , 爆炸性粉塵或可燃纖維與空氣的混合物可能連續(xù) , 短時(shí)間頻繁地出現(xiàn)或長(zhǎng)時(shí)間存在的場(chǎng)所 |
10 區(qū) |
Div.1 |
|
在正常情況下 , 爆炸性粉塵或可燃纖維與空氣的混合物不能出現(xiàn) , 僅僅在不正常情況下 , 偶爾或短時(shí)間出現(xiàn)的場(chǎng)所 |
11 區(qū) |
Div.2 |
2、防爆方法對(duì)危險(xiǎn)場(chǎng)所的適用性：
| 序號(hào) |
防爆型式 |
代號(hào) |
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) |
防爆措施 |
適用區(qū)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(shè)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 |
|
本安型 |
ib |
GB3836.4 |
限制點(diǎn)火源的能量 |
Zone1,Zone2 |
| 4 |
正壓型 |
p |
GB3836.5 |
危險(xiǎn)物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開(kāi) |
Zone1,Zone2 |
| 5 |
充油型 |
o |
GB3836.6 |
危險(xiǎn)物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開(kāi) |
Zone1,Zone2 |
| 6 |
充砂型 |
q |
GB3836.7 |
危險(xiǎn)物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開(kāi) |
Zone1,Zone2 |
| 7 |
無(wú)火花型 |
n |
GB3836.8 |
設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源 |
Zone2 |
| 8 |
澆封型 |
m |
GB3836.9 |
設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源 |
Zone1,Zone2 |
| 9 |
氣密型 |
h |
GB3836.10 |
設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源 |
Zone1,Zone2 |
3、爆炸性危險(xiǎn)氣體分類(lèi)
根據(jù)可能引爆的小火花能量，我國(guó)和歐洲及世界上大部分國(guó)家和地區(qū)將爆炸性氣體分為四個(gè)危險(xiǎn)等級(jí) , 如下表 :
| 工況類(lèi)別 |
氣體分類(lèi) |
代表性氣體 |
小引爆火花能量 |
| 礦井下 |
Ⅰ |
甲烷 |
0.280mJ |
| 礦井外的工廠(chǎng) |
ⅡA |
丙烷 |
0.180mJ |
|
ⅡB |
乙烯 |
0.060mJ |
|
ⅡC |
氫氣 |
0.019mJ |
美國(guó)和加拿大首先將散布在空氣中的爆炸性物體分成三個(gè) CLASS( 類(lèi)別 ):CLASS Ⅰ氣體和蒸氣 ; CLASS Ⅱ 塵埃 ; CLASS Ⅲ纖維 . 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 |
氣體溫度組別劃分：
| 溫度 組別 |
安全的物體 表面溫度 |
常見(jiàn)爆炸性氣體 |
| T1 |
≤ 450℃ |
氣、丙烯腈等 46 種 |
| T2 |
≤ 300℃ |
乙炔、乙烯等 47 種 |
| T3 |
≤ 200℃ |
汽油、丁烯醛等 36 種 |
| T4 |
≤ 135℃ |
乙醛、四氟乙烯等 6 種 |
| T5 |
≤ 100℃ |
二硫化碳 |
| T6 |
≤ 85℃ |
硝酸乙酯和亞硝酸乙酯 |
Ex(ia)ⅡC T6 的含義 :
| 標(biāo)志內(nèi)容 |
符號(hào) |
含義 |
| 防爆聲明 |
Ex |
符合某種防爆標(biāo)準(zhǔn)，如我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) |
| 防爆方式 |
ia |
采用 ia 級(jí)本質(zhì)安全防爆方法，可安裝在 0 區(qū) |
| 氣體類(lèi)別 |
ⅡC |
被允許涉及ⅡC 類(lèi)爆炸性氣體 |
| 溫度組別 |
T6 |
儀表表面溫度不超過(guò) 85℃ |
Ex(ia)ⅡC 的含義:
| 標(biāo)志內(nèi)容 |
符號(hào) |
含義 |
| 防爆聲明 |
Ex |
符合歐洲防爆標(biāo)準(zhǔn) |
| 防爆方式 |
ia |
采用 ia 級(jí)本質(zhì)安全防爆方法，可安裝在 0 區(qū) |
| 氣體類(lèi)別 |
ⅡC |
被允許涉及ⅡC 類(lèi)爆炸性氣體 |
4、防爆標(biāo)志格式說(shuō)明：
將工廠(chǎng)或礦區(qū)的爆炸危險(xiǎn)介質(zhì)，按其引燃能量，小點(diǎn)燃溫度以及現(xiàn)場(chǎng)爆炸性危險(xiǎn)氣體存在的時(shí)間周期進(jìn)行科學(xué)分類(lèi)分級(jí)，以確定現(xiàn)場(chǎng)防爆設(shè)備的防爆標(biāo)志和防爆形式。
防爆標(biāo)志格式：
Ex (ia) ⅡC T4
防爆標(biāo)記 防爆等級(jí) 氣體組別 溫度組別
防爆等級(jí)說(shuō)明：
ia 等級(jí)：
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(shè)備。
正常工作時(shí)，安全系數(shù)為 2.0 ;
一個(gè)故障時(shí)，安全系數(shù)為 1.5 ;
二個(gè)故障時(shí)，安全系數(shù)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(shù)。
ib 等級(jí)：
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(shè)備。
正常工作時(shí)，安全系數(shù)為 2.0 ; 一個(gè)故障時(shí)，安全系數(shù)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(hù)，并且有故障自顯示的措施，一個(gè)故障 時(shí)安全系數(shù)為 1.0 。
三、防爆等級(jí)的劃分標(biāo)準(zhǔn)
1、電機(jī)防爆等級(jí)
電機(jī)防爆等級(jí)由3部分構(gòu)成
1)在爆炸性氣體區(qū)域（0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)）不同電氣設(shè)備使用安全級(jí)別的劃分。如旋轉(zhuǎn)電機(jī)選型分為隔爆型（代號(hào)d）、正壓型（p）、增安型（e）、無(wú)火花型（n）
2)氣體或蒸氣爆炸性混合物等級(jí)的劃分，分為ⅡA、ⅡB、ⅡC三種，這些等級(jí)的劃分主要是依照大試驗(yàn)安全間隙（MESG）或小點(diǎn)燃電流（MICR）來(lái)區(qū)分的。
3)引燃某種介質(zhì)的溫度分組的劃分。主要分為T(mén)1－450℃<T、T2－300<T≤ 450℃、 T3－200<T≤300℃、 T4－135<T≤200℃、 T5－100<T≤135 、 T6－85<T≤100℃.
防護(hù)等級(jí)：
0 無(wú)防護(hù)電機(jī) 無(wú)專(zhuān)門(mén)防護(hù) 不作試驗(yàn)，但應(yīng)符合2.1條
1 防護(hù)大于50MM固體的電機(jī)能防止大面積的人體偶然意外地觸及或接近殼內(nèi)帶電或轉(zhuǎn)動(dòng)部件。能防止直徑大于50MM的固體異物進(jìn)入殼內(nèi)
2 防護(hù)大于12MM固體的電機(jī) 能防止直徑大于12MM的固體異物進(jìn)入殼內(nèi)
3 防護(hù)大于2.5MM固體的電機(jī) 能防止直徑大于2.5MM的工具或?qū)Ь�(xiàn)觸及或接近殼內(nèi)帶電或轉(zhuǎn)動(dòng)部件
4 防護(hù)大于1MM固體的電機(jī) 能防止直徑或厚度大于1MM的導(dǎo)線(xiàn)或片條觸及或接近殼內(nèi)帶電或轉(zhuǎn)動(dòng)部件
5 防塵電機(jī) 承受任何方向的濺水應(yīng)無(wú)有害影響
0 無(wú)防護(hù)電機(jī) 無(wú)專(zhuān)門(mén)防護(hù)
1 防滴電機(jī) 垂直滴水應(yīng)無(wú)有害影響
2 15度滴電機(jī) 當(dāng)電機(jī)從正常位置向任何方向傾斜至15度以?xún)?nèi)任一角度時(shí)，垂直滴水應(yīng)無(wú)有害影響
3 防淋水電機(jī) 與垂直線(xiàn)成60度角范圍內(nèi)的淋水應(yīng)無(wú)有害影響
4 防濺水電機(jī) 承受任何方向的濺水應(yīng)無(wú)有害影響
5 防噴水電機(jī) 承受任何方向的噴水應(yīng)無(wú)有害影響
6 防海浪電機(jī) 承受猛烈的海浪沖擊或強(qiáng)烈噴水時(shí)，電機(jī)的進(jìn)水量應(yīng)不達(dá)到有害的程度。
7 防浸水電機(jī) 當(dāng)電機(jī)浸入規(guī)定壓力的水中經(jīng)規(guī)定時(shí)間后，電機(jī)的進(jìn)水量應(yīng)不達(dá)到有害的程度
8 潛水電機(jī) 電機(jī)在制造廠(chǎng)規(guī)定的條件下能長(zhǎng)期潛水。電機(jī)一般為水密型，便對(duì)某些類(lèi)型電機(jī)也可允許水進(jìn)入，但不應(yīng)達(dá)到有害的程度
四、危險(xiǎn)區(qū)域的等級(jí)
1、 危險(xiǎn)區(qū)域的等級(jí)分類(lèi)
0區(qū)（Zone 0）： 易爆氣體始終或長(zhǎng)時(shí)間存在
1區(qū)（Zone 1）： 易燃?xì)怏w在正常工作過(guò)程中有可能發(fā)生或存在
2區(qū)（Zone 2）： 一般情形下，不存在易燃?xì)怏w，且即使偶爾發(fā)生，存在時(shí)間亦很短
易爆區(qū)域等級(jí)劃分，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)與美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)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 I
Zone 11 Class II, Division II
I.E.C.： 國(guó)際電工技術(shù)委員會(huì)（Internaional Electrotechnical Commission）
N.E.C.： 美國(guó)電氣規(guī)程（National Electrical Code, U.S.A.）
2、電氣元件防爆分類(lèi)
1、一般保護(hù) EN50.014
2、浸油保護(hù) 0 EN50.015
3、充壓保護(hù)設(shè)施 p EN50.016
4、加充粉末 q EN50.017
5、阻燃?xì)んw d EN50.018
6、提高安全系數(shù) e EN50.019
7、本安保護(hù) i EN50.0120
8、氣密保護(hù) h 未統(tǒng)一
9、壓力花保護(hù) n 未統(tǒng)一
10、特殊措施 s 未統(tǒng)一
3、電氣設(shè)備允許溫度區(qū)域
電氣元件溫區(qū)等級(jí)號(hào) 元件表面溫度大允許值（°C） 氣體燃點(diǎn)（°C）
T1 200T450 450
T2 200T300 300
T3 135T200 200
T4 100T135 135
T5 85T100 100
T6 T85 85
五、 幾種常見(jiàn)物質(zhì)的爆炸特性
名稱(chēng) 燃點(diǎn)（°C） 溫度等級(jí) 爆炸等級(jí)組號(hào) 名稱(chēng) 燃點(diǎn)（°C） 溫度等級(jí) 爆炸等級(jí)組號(hào)
丙酮 540 T1 IIA 乙炔 305 T2 IIC
醋酸酐 330 T2 IIA 苯 555 T1 IIA
丁烷 365 T2 IIA n-丁醇 340 T2 IIA
苯氯酸 590 T1 IIA 乙醇 425 T2 IIA
乙醋酸 460 T1 IIA 甲醇 455 T1 IIA
硝基苯 430 T1 IIA n-戊烷 285 T3 IIA
丙烷 470 T1 IIA 甲苯 535 T1 IIA
氫氣 560 T1 IIC 硫化氫 270 T3 IIB
二硫化碳 102 T5 IIC
六、本安型傳感電路的供電限制
供電限制主要體現(xiàn)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本安電路必須保證政黨工作狀態(tài)下以及系統(tǒng)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。
七、EH儀表所遵循的主要防爆標(biāo)準(zhǔn)
1、IEC / CENELEC / EUrOPE及NORTH AMERICA / FM標(biāo)準(zhǔn)為經(jīng)常選用，而CANADA / CSA標(biāo)準(zhǔn)幾乎在中國(guó)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(biāo)準(zhǔn)ATEX100a將取代原CENELEC標(biāo)準(zhǔn)（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
八、儀表殼體防護(hù)等級(jí)的劃分
作為應(yīng)用于易爆危險(xiǎn)區(qū)的儀表，對(duì)其外殼的保護(hù)等級(jí)亦應(yīng)作出規(guī)定，賦予一定的代碼，即IP等級(jí)號(hào)。
IEC144規(guī)定的殼體保護(hù)等級(jí)由一個(gè)對(duì)應(yīng)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(cè)量電路板不應(yīng)從其殼體中取出，否則會(huì)違反IP40所提出的低要求。保護(hù)等級(jí)由兩位數(shù)字組成，在其前加上IP字樣。
IP1 2
第一位數(shù)字 第二位數(shù)字
抗外界物體沖刺能力 防水能力
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（�。� 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(xiǎn)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(yù)先商定的方式浸入水中
