防爆电气设备选型、维护与案例分析 －电气专题 讲师 ： 冯广雷.

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1 防爆电气设备选型、维护与案例分析 －电气专题 讲师 ： 冯广雷

2 01 电气设备防爆基础知识 目录 02 防爆电气设备选型、检查与维护 03 案例分析

3 第一单元 电气设备防爆基础知识

4 一、电气设备防爆原理 防爆电气设备是依据相关防爆技术标准、规范设计和制造、使用在爆炸性环境中不会引爆周围的爆炸性气体或粉尘的电气设备。

5 一、电气设备防爆原理 防爆电气设备的基本防爆型式 隔爆型(Exd) 增安型(Exe) 本质安全型(Exia/Exib/Exic)
浇封型(Exma/Exmb/Exmc) n 型（nA-无火花/nC-火花保护/ nR-限制呼吸/ nRL-限能) 油浸型(Exo) 正压型(Expx/Expy/Expz) 充砂型(Exq) 外壳防护型（ExtD）

6 一、电气设备防爆原理 隔爆型电气设备：“d”
CNOOC Ltd. 2019/11/1 一、电气设备防爆原理 隔爆型电气设备：“d” 隔爆型电气设备是指具有隔爆外壳的电气设备，防爆标志为“d”。隔爆外壳能承受内部的爆炸压力，并能阻止爆炸火焰向周围环境传播 。 隔爆型电气设备通过以下措施实现隔离爆炸： a 耐爆：外壳具有一定的强度，内部产生爆炸而不损坏和变形； b 隔爆：外壳具有特定的结构、参数的隔爆接合面，阻止外壳内的爆炸通过接合面传播到外壳周围的爆炸性气体危险环境。 允许使用爆炸性气体环境种类分为I类和IIA、IIB、IIC，适用于1区和2区。 Wei July 2002 6

7 一、电气设备防爆原理 隔爆型电气设备：“d” 隔爆型电气设备隔爆接合面的结构型式： 1. 平面式；2. 圆筒式；3. 螺纹式；4. 止口式
CNOOC Ltd. 2019/11/1 一、电气设备防爆原理 隔爆型电气设备：“d” 隔爆型电气设备隔爆接合面的结构型式： 1. 平面式；2. 圆筒式；3. 螺纹式；4. 止口式 １）隔爆面间隙：ⅡB -0.2mm；ⅡC-0.15mm ２）隔爆面粗糙度：结合面表面平均粗糙度Ra≦6.3微米； ３）隔爆面有效宽度： ⅡB：12.5mm ≦L ≦25mm ，I≧8mm ⅡC：L≧25mm ， I≧9mm 4）隔爆螺纹有效长度：5圈以上 隔爆型电机 Wei July 2002 7

8 一、电气设备防爆原理 增安型电气设备：“e”
CNOOC Ltd. 2019/11/1 一、电气设备防爆原理 增安型电气设备：“e” 增安型电气设备是指对正常条件下不会产生电弧或电火花的电气设备进一步采取措施，提高其安全程度，防止电气设备产生电弧、电火花及危险高温的电气设备；防爆标志为“e”。主要通过以下措施提高设备安全性： a 外壳具备一定防尘、防水等级(IP等级)，防止外部介质影响内部电气安全； b 选用绝缘等级高的绝缘材料，增大的电气间隙、爬电距离保证内部电气充分安全； c 可靠地电气连接，降低接触电阻，实现良好电气连接，降低温升。 主要适用于2区爆炸性气体危险场所，部分适用于1区 ，如灯具有合适保护的低压电机、接线盒等。 绝缘材料的高绝缘性能，防止老化降级。 电气间隙：两个导电部分间的最短空间距离。 爬电距离：两个导电部分之间沿绝缘材料表面的最短距离。 增安型电气控制箱 Wei July 2002 8

9 一、电气设备防爆原理 本质安全型电气设备：“i”
CNOOC Ltd. 2019/11/1 一、电气设备防爆原理 本质安全型电气设备：“i” 本质安全电路: 在标准规定的条件（包括正常工作和规定的故障条件）下，产生的任何电火花或任何热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的电路。 本质安全型电气设备是指所有电路都是本安电路的电气设备；其防爆标志为“i”，分为ia、ib和ic三种型式。 本质安全型电气设备主要是控制电路的电气参数，使电路达到本安防爆要求，主要措施如下： a 降低电压和电流； b 减小电感和电容等储能元件参数。 主要应用在为弱电设备中，适用于0区、1区和2区。 便携式可燃气体探测器 涡街流量计 Wei July 2002 9

10 一、电气设备防爆原理 浇封型电气设备：“m”
CNOOC Ltd. 2019/11/1 一、电气设备防爆原理 浇封型电气设备：“m” 浇封型电气设备是一种将整台或部分电气设备浇封在浇封剂中，在正常运行和认可的过载或认可的故障下不能点燃周围爆炸性混合物的电气设备；分为ma、mb、mc三种型式。 浇封型电气设备主要通过如下措施把点燃源与 可燃环境隔离。 a 用树脂等复合物浇封剂把产生火花或过热的部分完全包覆； b 对过热部分进行用电的或热的保护装置进行温度限制保护； c 对电阻器、螺旋形单层线圈绕组、纸质电容器、陶瓷电容器、半导体选用可靠部件等等。 绝缘材料的高绝缘性能，防止老化降级。 浇封型电磁阀 Wei July 2002 10

11 一、电气设备防爆原理 正压型电气设备：“P”
CNOOC Ltd. 2019/11/1 一、电气设备防爆原理 正压型电气设备：“P” 正压型电气设备是具有正压外壳的电气设备，该外壳能保持内部气体的压力高于外部环境大气压力，阻止外部爆炸性混合物进入；采用正压的惰性气体或空气把点燃源与可燃环境隔离。 防爆标志为“p”，分为Px、Py、Pz三种型式： Px型正压—将正压外壳内的危险分类从1区降至安全区的正压保护。 Py型正压—将正压外壳内的危险分类从1区降至2区的正压保护。 Pz型正压—将正压外壳内的危险分类从2区降至安全区的正压保护。 适用于1区和2区爆炸性危险场所。 正压型防爆配电柜 Wei July 2002 11

12 一、电气设备防爆原理 充砂型电气设备：“q” 充砂型电气设备是一种外壳内充填沙粒或
CNOOC Ltd. 2019/11/1 一、电气设备防爆原理 充砂型电气设备：“q” 充砂型电气设备是一种外壳内充填沙粒或 其它填充材料，使之在规定的条件下，壳内产生的电弧、传播的火焰、外壳壁或填充材料表面的过热均不能点燃周围爆炸性混合物的电气设备。 填充材料：石英或玻璃颗粒。 充砂型电气设备是采用石英或玻璃颗粒把点燃源与可燃环境隔离。 适用于1区和2区爆炸性气体危险场所 充砂型电子镇流器 Wei July 2002 12

13 一、电气设备防爆原理 油浸型电气设备：“o”
CNOOC Ltd. 2019/11/1 一、电气设备防爆原理 油浸型电气设备：“o” 油浸型电气设备是将电气设备或电气设备的部件整个浸在保护液中，使设备不能够点燃液面以上或外壳外面的爆炸性混合物的电气设备。 对保护液的要求：保护液的着火点、闪点、动粘度、 电气击穿强度、体积电阻、凝固点、酸度等参数应符合标准要求。 油浸型电气设备是采用符合要求的保护液把点燃源与 可燃环境隔离。 可以制成油浸型电气设备的产品主要为变压器、控制按 钮类产品。适用于1区和2区爆炸性气体危险场所 。 充油型控制按钮 Wei July 2002 13

14 一、电气设备防爆原理 n型电气设备：“n” n型防爆灯具
CNOOC Ltd. 2019/11/1 一、电气设备防爆原理 n型电气设备：“n” n型电气设备是一种在正常运行时或标准、制造厂规定的异常条件下，不会 产生引起点燃的火花或超过温度组别限制的最高表面温度的电气设备。包括以下4种具体的防爆型式： 1.正常运行时，不产生电弧、电火花或过热表面的设备，如：异步电动机、灯具、变压器、接线盒、插座等； ExnA-无电火花型， 2.正常运行时，产生电弧、电火花或过热表面的设备，如：开关、继电器等，根据防爆措施，使其不会产生点燃，分为以下几种型式。 ExnR--限制呼吸外壳(密封外壳) ExnL－限制能量设备(简单本安、不考虑故障状态) ExnC－火花保护（封闭式结构） 仅适用于2区爆炸性气体危险场所。 充油型控制按钮 n型防爆灯具 Wei July 2002 14

15 一、电气设备防爆原理 外壳防护型电气设备：“tD”
外壳防护型电气设备是所有电气设备由外壳保护以避免粉尘和粉尘云被点燃的防 爆型式；分为A型B型。 A型 B型 最高表面温度在粉尘层5mm情况下测定，粉尘层表面温度和点燃温度之间裕度为75℃ 最高表面温度在粉尘层12.5mm情况下测定，粉尘层表面温度和点燃温度之间裕度为25℃ 通过在结合面 采用弹性密封、在转轴或移动轴或主轴采用橡胶密封的方法达到要求的防护等级；根据GB/T4208外壳防护等级(IP代码）测定粉尘防护等级 通过规定的结合面的宽度和间隙、以及转轴和主轴、在移动部件和静止部件之间规定的长度和直径间隙的方法达到粉尘的防护等级；根据热循环试验测定粉尘防护等级

16 二、防爆电气设备的类别、保护级别、温度组别
1.防爆电气设备的类别 I类： 用于煤矿瓦斯气体环境 II类：用于出煤矿甲烷气体之外的其他爆炸性气体环境，分为3类： IIA类：代表性气体是丙烷； IIB类：代表性气体是乙烯； IIC类：代表性气体是氢气。 III类：爆炸性粉尘和纤维环境用，分为3类： IIIA类：可燃性飞絮 ； IIIB类：非导电性粉尘 ； IIIC类：导电性粉尘 。

17 二、防爆电气设备的类别、保护级别、温度组别
2.防爆电气设备的保护级别（EPL） 煤矿瓦斯气体环境 （Ⅰ类） EPL 保护级别 工作情况 Ma 非常高 具有足够的安全性，使设备在正常运行、出现预期故障或罕见故障，甚至在瓦斯突出时设备带电的情况下均不可能成为点燃源 Mb 高 具有足够的安全性，使设备在正常运行中或在瓦斯突出和设备断电之间的时间出现的预期故障条件下不可能成为点燃源 Ma具有足够的安全性，使设备在正常运行、出现预期故障或罕见故障，甚至在瓦斯突出时设备带电的情况下均不可能成为点燃源。 Mb具有足够的安全性，使设备在正常运行中或在瓦斯突出和设备断电之间的时间出现的预期故障条件下不可能成为点燃源；

18 二、防爆电气设备的类别、保护级别、温度组别
2.防爆电气设备的保护级别（EPL） 气体（Ⅱ类） EPL 保护级别 工作情况 Ga 非常高 在正常运行过程中、在预期的故障条件下或者在罕见的故障条件下不会成为点燃源 Gb 高 在正常运行过程中、在预期的故障条件下不会成为点燃源 Gc 增强 在正常运行过程中不会成为点燃源，也可采取附加保护，保证在点燃源预期出现的情况下，不会形成有效点燃 Ga：气体环境，具有“很高”的保护等级，在正常运行过程中、在预期的故障条件下或者在罕见的故障条件下不会成为点燃源。 Gb：气体环境，具有“高”的保护等级，在正常运行过程中、在预期的故障条件下不会成为点燃源。 Gc：气体环境，具有“加强”的保护等级，在正常运行过程中不会成为点燃源，也可采取附加保护，保证在点燃源有规律预期出现的情况下（例如灯具的故障），不会点燃。

19 二、防爆电气设备的类别、保护级别、温度组别
2.防爆电气设备的保护级别（EPL） 粉尘（Ⅲ类） EPL 保护级别 工作情况 Da 非常高 在正常运行过程中、在预期的故障条件下或者在罕见的故障条件下不会成为点燃源 Db 高 在正常运行过程中、在预期的故障条件下不会成为点燃源 Dc 增强 在正常运行过程中不会成为点燃源，也可采取附加保护，保证在点燃源预期出现的情况下不会形成有效点燃 Da：粉尘环境，具有“很高”的保护等级，在正常运行过程中、在预期的故障条件下或者在罕见的故障条件下不会成为点燃源。 Db：粉尘环境，具有“高”的保护等级，在正常运行过程中、在预期的故障条件下不会成为点燃源。 Dc：粉尘环境，具有“加强”的保护等级，在正常运行过程中不会成为点燃源，也可采取附加保护，保证在点燃源有规律预期出现的情况下（例如灯具的故障），不会点燃。 例如：地处偏远、安全可靠地业主来谈，以“2区型”电动机来驱动的小型泵站诊治用在1区，也可能是合理的。 要爆炸发生的几率、爆炸发生后的生命、财产损失等危害因素

20 二、防爆电气设备的类别、保护级别、温度组别
3.防爆电气设备的温度组别 电气设备温度组别 电气设备允许最高表面温度（℃） T1 450 T2 300 T3 200 T4 135 T5 100 T6 85 Da：粉尘环境，具有“很高”的保护等级，在正常运行过程中、在预期的故障条件下或者在罕见的故障条件下不会成为点燃源。 Db：粉尘环境，具有“高”的保护等级，在正常运行过程中、在预期的故障条件下不会成为点燃源。 Dc：粉尘环境，具有“加强”的保护等级，在正常运行过程中不会成为点燃源，也可采取附加保护，保证在点燃源有规律预期出现的情况下（例如灯具的故障），不会点燃。 例如：地处偏远、安全可靠地业主来谈，以“2区型”电动机来驱动的小型泵站诊治用在1区，也可能是合理的。 要爆炸发生的几率、爆炸发生后的生命、财产损失等危害因素

21 “IP XX”表示防护等级的代号，由表征字母“IP”和附加在后的两位数组成，第一位 和第二位数的含义见下表（不要求时，该处由“X”代替）：
三、设备外壳防护等级 防护等级第一位表征数字 第一位表征数字 防护等级 简述 含义 无防护 无专门防护 1 防止大于500mm的固体异物 能防止人体的某一大面积（如手）偶然或意外的触及外壳内带电部分或运动部件，但不能防止有意识的接近这些部分。能防止直径大于50mm的固体异物进入壳内。 2 防止大于12mm的固体异物 能防止手指或长度不大于80mm的类似物体触及壳内带电部分或运动部件。能防止直径大于12mm的固体异物进入壳内。 3 防止大于2.5mm的固体异物 能防止直径(或深度）大于2.5mm的工具，金属线等进入壳内。能防止直径大于2.5mm的固体异物进入壳内。 4 防止大于1mm的固体异物 能防止直径（或厚度）大于1mm的工具，金属线等进入壳内。能防止直径大于1mm的固体异物进入壳内。 5 防尘 不能完全防止尘埃进入壳内，但进尘量不足以影响电器的正常运行。 6 尘密 无尘埃进入。

22 三、设备外壳防护等级 防护等级第二位表征数字 第二位表征数字 防护等级 简述 含义 无防护 无专门防护 1 防滴 垂直滴水应无有害影响 2
无防护 无专门防护 1 防滴 垂直滴水应无有害影响 2 15°防滴 当电器从正常位置的任何方向倾斜至15°以内任一角度时，垂直滴水应无有害影响。 3 防淋水 与垂直线成60°范围以内的淋水应无有害影响。 4 防溅水 承受任何方向的溅水应无有害影响。 5 喷水 承受任何方向的喷水应无有害影响。 6 防海浪 承受猛烈的海浪冲击或强烈喷水时，电器的进水量应不致达到有害的影响。 7 防进水影响 当电器浸入规定的压力的水中经规定时间后，电器的进水量应不致达到有害影响。 8 防潜水影响 电器在规定的压力下长时间潜水时，水不应进入壳内。

23 四、防爆标志 EX 防爆型式 类别 温度级别 设备保护等级 防 爆 符 号 d e ia/ib/ic ma/mb/mc px/py/pz o
q n tD Ⅰ ⅡA/ⅡB /ⅡC IIEE IIIA/ⅢB/IIIC T1 T2 T3 T4 T5 T6 Ma Mb Ga Gb Gc Da Db Dc

24 五、引用的规范及标准 AQ 3009 — 2007 危险场所电气防爆安全规范 GB 50058 — 2014 爆炸危险环境电力装置设计规范
国标与IEC标准的对应关系。中国的国家标准体系与国际主流防爆标准的构架相似，又增加了国家差异，自成体系。

25 五、引用的规范及标准 GB3836.1-2010 爆炸性环境用 第1部分 设备通用要求
GB/T 爆炸性环境 第11部分 气体和 蒸气物质特性分类 试验方法和数据； GB 爆炸性环境 第13部分 电气设备修理、大修、修复和改造； GB 爆炸性环境 第14部分 场所分类 GB/T 爆炸性环境 第15部分 电气装置的设计、选型和安装； GB/T 爆炸性环境 第16部分 电气装置的检查和维护； GB 爆炸性环境 第17部分 正压保护的房间或建筑物的结构和使用 GB/T 爆炸性环境 第18部分 本质安全电气系统； GB 爆炸性环境 第19部分 现场总线本质安全概念（FISCO) GB 爆炸性环境 第20部分 设备保护级别（EPL)为Ga级的设备； GB/T 爆炸性环境 第22部分 光辐射设备和传输系统的保护措施；

26 五、引用的规范及标准 GB/T4208-2017 外壳防护等级（IP)代码；
GB 可燃性粉尘用电气设备第4部分：本质安全型“iD” GB 可燃性粉尘用电气设备第5部分： 外壳保护型“tD” GB 可燃性粉尘用电气设备第6部分：浇封保护型“mD” GB 可燃性粉尘用电气设备第7部分：正压保护型“pD” GB 可燃性粉尘用电气设备第8部分：试验方法 确定粉尘最低点燃 温度的方法。

27 第二单元 防爆电气设备选型、检查与维护

28 一、爆炸危险区域分区及危险物质分级、分组
中国将爆炸性危险物质分为三类： I类：矿井甲烷； II类：爆炸性气体混合物(含 蒸气、薄雾)； III类：爆炸性粉尘和纤维。

29 一、爆炸危险区域分区及危险物质分级、分组
1.1爆炸性气体环境 1.1.1爆炸性气体环境危险区域划分 区域 定义 危险程度 0区 在正常运行时，连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境 高 低 1区 在正常运行时可能出现现爆炸性气体混合物 的环境 2区 在正常运行时不太可能出现现爆炸性气体混合物 的环境，或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物 的环境

30 1.1.2爆炸性气体混合物分级 －最大试验安全间隙（MESG）或最小点燃电流（MIC）分级
1.1爆炸性气体环境 1.1.2爆炸性气体混合物分级 －最大试验安全间隙（MESG）或最小点燃电流（MIC）分级 级别 典型气体 最大试验安全间隙（MESG)mm 最小点燃电流比（MICR) 点燃特性 IIA 丙烷 ≧0.9 >0.8 难 易 IIB 乙烯 0.5<MESG <0.9 0.45≦MIC≦0.8 IIC 氢气 ≦0.5 <0.45

31 1.1.3爆炸性气体混合物分组 －引燃温度（AIT)分组
1.1爆炸性气体环境 1.1.3爆炸性气体混合物分组 －引燃温度（AIT)分组 组别 引燃温度t(℃) 点燃特性 T1 t>450 难 易 T2 450≧t>300 T3 300≧t>200 T4 200≧t>135 T5 135≧t>100 T6 100≧t>85

32 1.1.爆炸性气体环境 1.2.4 常见爆炸性气体或蒸气的类别和温度组别 爆炸性气体或蒸气的类别和温度的组别 温度组别 T1 T2 T3
I 甲烷 - IIA 醋酸 甲酚 环戊烷 丙醇 戊烷 乙醛 亚硝酸乙酯 丙酮 溴乙烷 甲基环戊烷 环已酮 甲基环已烷 乙腈 异丁烷 丙酸 乙烯 石油(包括汽油） 稀丙酰氟 丁酰氟化物 乙烷 呋喃 石脑油 氨 氯甲烷 甲醇 丁烷 柴油 苯胺 丙烷 甲酸甲酯 甲胺 煤油 苯乙烯 氯乙烷 醋酸乙脂 氯乙醇 已烷 苯 石油 环氧乙烷 丙烯酸乙酯 乙硫醇 甲基苯乙烯 氮(杂） 二异丙醚 戊醇 三甲苯 氯丁烷 戊-2-酮（甲基丙基甲酮) 四氢噻吩 IIB 丙炔（甲基乙炔） 氰化氢 丁二烯-1，3 二甲醛 乙基甲基醚 环丙烷 甲氢化呋喃甲醇 二乙醚 丙烯腈 焦炉煤气 丙烯酸甲酯 丁乙醛 二丁醚 四氟乙烯 IIC 氢气 乙炔 二硫化碳

33 1.2.爆炸性粉尘环境 1.2.1爆炸性粉尘环境区域划分 区域 定义 危险程度 20区
空气中的可燃性粉尘云持续地或长期地或频繁地出现于爆炸性环境中的区域 高 低 21区 在正常运行时，空气中的可燃性粉尘云很可能偶尔出现于爆炸环境中的区域 22区 在正常运行时，空气中的可燃性粉尘云一般不可能出现于爆炸性粉尘环境中的区域，即使出现，持续的时间也是短暂的

34 1.2.爆炸性粉尘环境 1.2.2爆炸性粉尘环境中粉尘分级 级别 典型粉尘 定义 点燃特性 IIIA 棉花、麻、丝、毛、木质、人造纤维等
可燃性飞絮 难 易 IIIB 聚乙烯、苯酚树脂、小麦、玉米、砂糖、染料、可可、木质、米糠、硫磺等粉尘 非导电粉尘 IIIC 石墨、炭黑、焦炭、煤、铁、锌、钛、铝等粉尘 导电粉尘

35 二、防爆电气设备选型 在爆炸性环境内，电气设备应根据下列因素进行选择： 1.爆炸危险区域的分区; 2.可燃性物质和可燃性粉尘的分级；
3.可燃性物质的引燃温度； 4.可燃性粉尘云、可燃性粉尘层最低引燃温度。

36 2.1.爆炸性气体环境电气设备选型 2.1.1根据区域类别选型 危险区域划分与电气设备保护级别、防爆结构的关系 危险区域
设备保护级别(EPL) 电气设备防爆结构 防爆形式 0区 Ga 本质安全型 Exia 浇封型 Exma 光辐射式设备和传输系统的保护 OP is 1区 Ga或Gb 适用于0区的防爆型式 Exib 隔爆型 Exd 增安型 Exe 正压外壳型 Expx、Expy 油浸型 Exo 充砂型 Exq Exmb OP Pr 2区 Ga、Gb或Gc 适用于0区和1区的防爆型式 Exmc n型 Exn 、ExnA、ExnC、ExnR、ExnL、 Expz Exic OP sh 注1：对于标有“s”的特殊型设备，应根据设备上标明适用的区域类型选用，并注意设备安装和使用的特殊条件。 注2：根据我国的实际情况，允许在1区中使用的“e”型设备仅限于： ——在正常运行中不产生火花、电弧或危险高温的接线盒或箱，包括主体为“d”或“m”型，接线部分为“e”型的电气产品； ——配有合适热保护装置（见GB 附录D）的“e”型低压异步电动机（启动频繁和环境恶劣条件除外）； ——单插头“e”型荧光灯。 注3：用正压保护的防爆型式： px型正压——将正压外壳内的危险分类从1区降至非危险，或从Ⅰ类（煤矿井下危险区域）降至非危险的正压保护。 py型正压——将正压外壳内的危险分类从1区降至2区的正压保护。 pz型正压——将正压外壳内的危险分类从2区降至非危险的正压保护。 注4：符号： A—无火花设备； C—有火花设备，触头采用限制呼吸外壳、能量限制和n正压之外的适当保护； R—限制呼吸外壳； L—限制能量设备； Z—具有n-正压外壳。

37 2.1.爆炸性气体环境用电气设备选型 2.1.2根据可燃性物质的级别选型 气体、 蒸气分级与电气设备类别的关系 气体/蒸气分级 设备类别
ⅡA ⅡA、ⅡB 或ⅡC ⅡB ⅡB 或ⅡC ⅡC

38 II类电气设备的温度组别、最高表面温度和气体 蒸气引燃温度之间的关系
2.1.爆炸性气体环境用电气设备选型 2.1.3根据可燃性物质的引燃温度选型 II类电气设备的温度组别、最高表面温度和气体 蒸气引燃温度之间的关系 电气设备温度组别 电气设备允许最高表面温度（℃） 气体/蒸气的引燃温度（℃） 适用的设备温度级别 T1 450 >450 T1～T6 T2 300 >300 T2～T6 T3 200 >200 T3～T6 T4 135 >135 T4～T6 T5 100 >100 T5～T6 T6 85 >85

39 2.1.爆炸性气体环境用电气设备选型 标志示例 1. 对只允许使用一种爆炸性气体或蒸汽环境中的电气设备，其标志可用该气体或蒸汽化学分子式或名称表示，这时不必注明级别与温度组别。 例如：Ⅱ类用于氨气环境的隔爆型电气设备： ExdⅡ(NH3)Gb或ExdbⅡ(NH3) 2. 对于Ⅱ类电气设备标志，可用温度组别，也可以标最高表面温度，或者两者都标出。 例如：最高表面温度为125℃的工厂用增安型电气设备： ExeⅡT5Gb或ExeⅡ（125℃）Gb或ExeⅡ（125℃）T5Gb 3.使用增安型“e”(EPL Gb)和正压外壳型“Px”(EPL Gb)的电气设备，用于出易产生瓦斯煤矿外的引燃温度高于125℃的爆炸性气体环境： Ex ePxⅡc125℃(T4)Gb或Ex ebPxbⅡc125℃(T4)

40 2.2.可燃性粉尘环境用电气设备选型 2.2.1根据区域类别选型 危险区域划分与电气设备保护级别、防爆结构的关系 危险区域 设备保护级别
GB GB 20区 Da tD、mD、iD tDA20；tDB20；maD ；iaD 21区 Da或Db tD、mD、iD、PD tDA20 或tDA21；tDB20或tDB21；maD或mbD；iaD或 ibD ；PD 22区 非导电粉尘 Da、Db或Dc tDA20、tDA21或tDA22； tDB20、tDB21或tDB22；maD或mbD；iaD或ibD；PD 导电粉尘 tDA20、tDA21或tDA22；tDB20；tDB21 ；maD或mbD；iaD或ibD；PD ；IP6X px型正压——将正压外壳内的危险分类从1区降至非危险，或从Ⅰ类（煤矿井下危险区域）降至非危险的正压保护。 py型正压——将正压外壳内的危险分类从1区降至2区的正压保护。 pz型正压——将正压外壳内的危险分类从2区降至非危险的正压保护。 注4：符号： A—无火花设备； C—有火花设备，触头采用限制呼吸外壳、能量限制和n正压之外的适当保护； R—限制呼吸外壳； L—限制能量设备； Z—具有n-正压外壳。

41 2.2.可燃性粉尘环境用电气设备选型 2.2.2.根据可燃性粉尘的分级选型 IIIA IIIA、IIIB或IIIC IIIB
粉尘分级与电气设备类别的关系 粉尘分级 设备类别 IIIA IIIA、IIIB或IIIC IIIB IIIB或IIIC IIIC

42 2.2.3.根据可燃性粉尘云、可燃性粉尘层最低引燃温度选型
2.2.可燃性粉尘环境用电气设备选型 2.2.3.根据可燃性粉尘云、可燃性粉尘层最低引燃温度选型 IIIA电气设备的最高表面温度和粉尘引燃温度之间的关系 A型设备和其它所有类型设备外壳粉尘层5mm厚度时的引燃温度T5mm，设备最 高温度：Tmax≦T5mm-75℃； B型设备专用外壳粉尘层12.5mm厚度时的引燃温度T12.5mm，设备最高温度： Tmax≦T12.5mm-25℃； 粉尘云的最低引燃温度Tcl， 设备最高温度Tmax≦2/3 Tcl 设备选型时，设备最高表面温度取粉尘层与粉尘云最低点燃温度的较小值

43 2.2.可燃性粉尘环境用电气设备选型 标志示例 GB （IEC 和IEC 标准）标准 1.用于具有导电性粉尘的爆炸性粉尘环境IIIC等级”ia”(EPL Da)电气设备，最高温度低于120℃的表示方法： ExiaIIICT120℃Da或ExiaIIICT120℃IP20 2.用于导电性粉尘环境IIIC等级浇封型电气设备”ma”(EPL Da)最高表面温度低于120℃的表示方法： ExmaIIICT120℃Da或ExmaIIICT120℃IP68 GB 标准 3.用于20区的”mD”粉尘环境防爆电气设备 ExmD20T120℃ 4.用于20区的”iaD”粉尘环境防爆电气设备 ExiaD20T120℃ 5.用于21区的”pD”粉尘环境防爆电气设备,温度试验在500mm厚粉尘层下进行 ExpD21IP65T225℃T500320℃ 6.用于22区的”tD”B粉尘环境防爆电气设备 ExtDB22IP65T170℃

44 三、检查与维护 3.1检查与维护要求 3.1.1防爆电气设备的检查和维修应由符合规定条件的有资质的专业人 员进行，这些人员应经过包括各种防爆形式、安装实践、相关规章和 规程，以及危险场所分类的一般原理等在内的业务培训，这些人员还 应接受适当的继续教育或定期培训，并具备相关经验和经过培训的资 质证书； 3.1.2为使危险场所用电气设备的点燃危险减至最小，在装置和设备投 入运行之前、工程竣工交接验收时，应对它们进行初始检查；为保证 电气设备处于良好状态，可在危险场所长期使用，应进行连续监督和 定期检查，初始检查和定期检查应委托具有防爆专业资质的安全生产 检验机构进行； 3.1.3维护要保持设备防爆型式的完整性，更换零部件应按照有关安全 文件要求进行。

45 三、检查与维护 3.2检查与维护要点 3.2.1电气线路 1.在爆炸性环境内，低压电力、照明线路采用的绝缘导线和电缆的 额定电压应高于或等于工作电压，中性线的额定电压应与相线电压 相等、并应于统一护套保护管内敷设。 2.在爆炸危险区域内，除在配电盘、接线箱或采用金属导管配线系 统内，无护套的电线不应作为供配电线路。 3.在1区内应采用铜芯电缆；出本质安全电路外，在2区内应采用铜 芯电缆；当采用铝芯电缆时，其截面积不得小于16mm2，且与电气 设备的连接应采用铜-铝过渡接头；敷设在20区、21区以及22区内 有剧烈振动区域的回路，均应采用铜芯绝缘导线或电缆。

46 三、检查与维护 3.2检查与维护要点 4.出本质安全系统的电路外，爆炸性环境电缆配线的技术要求应符合表1规定： 爆炸性环境电缆配线的技术要求
项目 电缆明设或在沟内敷设时的最小截面积 移动电缆 技术 要求 电力 照明 控制 爆炸危险区域 1区、20、21区 铜芯2.5mm²及以上 铜芯1.0mm²及以上 重型 2区、22区 铜芯2.5mm²及以上，铝芯16mm²及以上 铜芯1.5mm²及以上 中型

47 爆炸性环境内电压为1000V以下的钢管配线的技术要求
三、检查与维护 3.2检查与维护要点 爆炸性环境内电压为1000V以下的钢管配线的技术要求 项目 钢管配线用绝缘导线的最小截面积 管子连接要求 技术 要求 电力 照明 控制 爆炸危险区域 1区、20、21区 铜芯2.5mm²及以上 钢管螺纹旋合不应少于5扣 2区、22区 铜芯1.5mm²及以上

48 三、检查与维护 3.2检查与维护要点 6.在爆炸环境内，绝缘导线和电缆截面的选择 除应满足表1和表2规 定外，还应满足下列规定：
6.1导体安全载流量不应小于熔断器熔体额定电流的1.25倍及断路器 长延时过电流脱扣器整定电流的1.25倍，本款第2项情况除外； 6.2 引向电压为1000V以下鼠笼型感应电动机支线的长期允许载流量 不应小于电动机额定电流值的1.25倍。 7.在架空、桥架敷设时电缆宜采用阻燃电缆， 当敷设方式采用能防 止 机械损伤的桥架方式时 ，塑料护套电缆可采用非铠装电缆；当不 存在会受到鼠、虫等损害情形时，在2区、22区电缆沟内敷设的电 缆可采用非铠装电缆。 8.爆炸性环境内电气线路的安装应符合下列规定：

49 三、检查与维护 3.2检查与维护要点 8.1电气线路宜在爆炸危险性较小的环境或远离释放源的地方敷设， 并应符合下列规定：
1）当可燃物质比空气重时，电气线路宜在较高处敷设或直接埋地； 架空敷设时宜采用电缆桥架；电缆沟敷设时沟内应充砂，并宜设置 排水措施。 2）电气线路宜在有爆炸危险的建筑物、构筑物的墙外敷设。 3）在爆炸粉尘环境，电缆应沿粉尘不易堆积并且易于粉尘清除的位 置敷设。 8.2敷设电气线路的沟道、电缆桥架或导管，所穿过的不同区域之间 的墙或楼板的孔洞应采用非燃烧材料严密封堵。 8.3电气线路宜避开可能受到机械损伤、振动、腐蚀、紫外线照射以 及可能受热的地方，不能避开时，应采取预防措施。

50 三、检查与维护 3.2检查与维护要点 8.4钢管配线可采用无护套的绝缘单芯或多芯导线，当钢管含有三根 或多跟导线时，导线包括绝缘层的总截面积不宜超过钢管截面积的 40%；钢管应采用低压流体输送用的镀锌焊接钢管。 8.5在爆炸气体环境内钢管配线的电气线路应做好隔离密封。 8.6在1区内电缆线路严禁有中间接头，在2区、20区、21区内不应 有接头。 8.7当电缆或导线终端连接时，电缆内部的导线如果为绞线，其终端 应采用定型端子或接线鼻子进行连接。 8.8架空电力线路不得跨越爆炸性气体环境，架空线路与爆炸性气体 环境的水平距离不应小于杆塔高度的1.5倍。

51 三、检查与维护 3.2检查与维护要点 3.2.2接地 1. 爆炸性环境电力系统，1000V交流/1500V直流以下的电源系统接 地应符合以下规定： 1.1TN电源系统应采用TN-S系统； 1.2TT电源系统应采用剩余电流动作的保护电器； 1.3IT电源系统应设置绝缘监测装置。 2.爆炸气体环境中应设置等电位连接，所有裸露装置的外部可导电 部件应接入等电位系统。 3.爆炸性环境内设备的保护接地应符合以下规定： 3.1按照现行国家标准《交流电气装置接地设计规范》GB/T50065的 有关规定，下列不需要接地的部分，在爆炸环境内仍进行接地：

52 三、检查与维护 3.2检查与维护要点 3.2.2接地 1）在不良导电地面处，交流额定电压为1000V以下和直流额定电压 1500V及以下的设备正常不带电的金属外壳； 2）在干燥环境，交流额定电压为127V及以下，直流额定电压为 110V及以下的设备正常不带电的金属外壳； 3）安装在已接地的金属结构上的设备。 3.2.在爆炸危险环境内，设备的外露可导电部分应可靠接地；在爆 炸性环境2区、22区内的照明灯具，可以用有可靠电气连接的金属 管线系统作为接地线，但不得利用可燃物质的管道。 3.3.在爆炸危险区域不同方向，接地干线应不少于2处与接地极连接。

53 三、检查与维护 3.2检查与维护要点 3.2.2接地 4.设备的接地装置与防止直接雷击的独立避雷针的接地装置应分开 设置，与装设在建筑物上的防止直接雷击的避雷针的接地装置、与 防雷电感应的接地装置可合并设置，接地电阻值应取其中最低值。

54 第三单元 案例分析

55 常见 问题 案例分析 普通电气设备用于爆炸危险场所 电气整机防爆 选型错误 假冒伪劣产品 未经批准的修改 隔爆间隙超差 隔爆面锈蚀
密封衬垫问题 引入口问题 紧固件问题 接地问题 常见 问题

56 隐患分析：普通型电气设备应用于爆炸危险环境会引发爆炸事故。
案例分析 普通电气设备用于爆炸危险场所 某海洋采油平台作业区安装的风机、积算仪、控制箱为普通电气设备。 隐患分析：普通型电气设备应用于爆炸危险环境会引发爆炸事故。

57 某石化企业大型压缩机组未进行过整机防爆认证。
案例分析 电气整机防爆 某石化企业大型压缩机组未进行过整机防爆认证。 隐患分析：未经整机认证的防爆系统，包含的防爆部件选型和安装不规范会使整机的防爆性能失效，导致爆炸事故。 建议：1.对于防爆系统在采购前应向供应商索取整机的防爆合格证书； 2.对于无防爆合格证的在用系统，可委托具有防爆专业资质的检测检验机构进行检验。

58 案例分析 选型错误（例一） 某油气处理厂污水电机 为矿用防爆电机（ExdⅠ）机。
隐患分析：I类防爆电气设备仅能用于煤矿瓦斯气体环境，如果用于其他气体环境易造成爆炸事故。

59 案例分析 选型错误（例二） 某石化企业计量间可燃气体温度组别为T3 （200℃），而安装的灯具温度组别为T2（300℃）。
隐患分析：防爆电气设备的表面温度高于该区域内可燃气体的引燃温度。当气体混合物达到爆炸浓度时，就会发生爆炸事故。

60 案例分析 假冒伪劣产品 某油田加热炉安装的变送器，防爆标志ExⅡCT6中无防爆类型。经数据库查询，无此型号产品信息。
隐患分析：未通过国家检验机构认证的产品，其防爆性能无法得到保证，构成安全隐患。

61 案例分析 未经批准的修改（例一） 某石化企业安装的隔爆型接线箱，擅自开孔增加引入装置。
隐患分析：防爆电气设备如果擅自开孔，不仅开孔处不满足隔爆参数要求，而且还破坏了外壳的隔爆结构，直接造成防爆性能的失效。

62 案例分析 未经批准的修改（例二） 某海洋采油平台作业区安装的增安型接线箱，在固定工位标牌时，安装螺钉穿透壳体。
隐患分析：穿透壳体的螺钉降低甚至破坏了设备的防护等级，导致周围介质的侵入，造成带电部件间的打火或短路，从而点燃周围环境可燃气体。

63 案例分析 未经批准的修改（例三） 某人工岛作业区安装的隔爆型灯具，擅自更换大功率光源。
隐患分析：灯具的温度组别直接由光源决定，擅自更换大功率的光源将会造成灯具的表面温度升高，不再满足该区域温度组别的要求，将发生热引燃，导致爆炸事故。

64 案例分析 隔爆间隙超差 某海洋采油平台井口附近安装的防爆接线箱，壳体与盖之间紧固螺钉已旋紧，但隔爆间隙仍超差。
隐患分析：由于法兰变形，导致隔爆间隙超差，一旦箱体内出现点燃，爆炸火焰将从超差的间隙窜出来，引爆周围的爆炸性气体。

65 案例分析 隔爆面锈蚀 某海洋平台降粘剂储罐旁安装的药剂添加泵用电机、隔爆型三相异步电动机：隔爆面锈蚀严重。
隐患分析；受海上恶劣环境条件的影响电气设备隔爆面锈蚀严重，隔爆面参数已不符合要求，导致设备隔爆性能失效，造成安全隐患。

66 案例分析 密封衬垫问题 某石化企业安装的操作柱和照明开关，壳体与盖之间的密封衬垫断裂、丢失。
隐患分析：密封衬垫的断裂或丢失直接破坏了设备的防护性能，导致周围介质的侵入，造成带电部件间的打火或短路，从而点燃可燃气体。

67 案例分析 引入口问题（电缆配线） 隔爆型接线箱压紧螺母为塑料材质且两根导线共用一个引入口。 隐患分析：
1.塑料材质的压紧螺母机械强度不够，不能达到足够的拧紧力矩，并且由于环境影响，易出现老化现象，无法压紧密封圈起到密封作用，导致腔体内的爆炸火焰直接从引入装置处向危险场所传播，造成爆炸事故。 2.两根或多根电缆不能共用一个引入口，无法达到致密封堵的效果。

68 案例分析 紧固件问题 某石化企业安装的隔爆型灯具、防爆电加热器紧固螺钉缺失、未旋紧。
隐患分析:紧固螺钉未旋紧或缺失会直接导致隔爆间隙增大、外壳耐爆强度降低。壳体内一旦出现爆炸，火焰将会从隔爆间隙中传出，甚至炸毁壳体，引燃周围的可燃气体，造成爆炸。

69 案例分析 接地问题 接地连接件锈蚀严重 隐患分析：由于接地连接件锈蚀严重，导致接触电阻增大，甚至虚接。电气设备发生故障后，设备外壳带电，容易发生人员触电事故。一旦产生电气火花，将导致爆炸事故。

70 检查 安装 验收 连续 监督 维护 采购 选型 检修 管理要点 失效 报废 人员

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