電氣防爆的原理與技術(shù)概述

爆炸危險場(chǎng)所（環(huán)境）中，應不設置或盡可能少設置電氣設備，以減少因電氣設備或電氣線(xiàn)路發(fā)生故障而成為引爆源引起的爆炸事故。必須設置電氣設備時(shí)，應選用適用于該危險區中的防爆電氣設備。本章主要介紹電氣設備的防爆原理和電氣設備上采取的防護措施。下圖是電氣設備的防爆原理。
　　
　　電氣設備的防爆原理
　　
　　一．用外殼限制爆炸和隔離引燃源
　　
　　1．用外殼限制爆炸
　　
　　用外殼限制爆炸是傳統的防爆方法。它是把設備的導電部分放在外殼內，外部可燃性氣體通過(guò)外殼上各個(gè)部件的配合面間隙進(jìn)入殼內，一旦被內部電氣裝置上的導電部分發(fā)生的故障電火花點(diǎn)燃，這些配合面將使由外殼內向外排出的火焰和爆炸生成物冷卻到安全溫度，而不能點(diǎn)燃外殼外部周?chē)谋ㄐ曰旌衔?，亦即外殼阻止了爆炸向外傳播的可能性。一般稱(chēng)間隙隔爆，這種防爆型式國外一般稱(chēng)為隔爆外殼，我國稱(chēng)為隔爆型電氣設備。
　　
　　2．用外殼隔離引燃源
　　
　　2．1采用熔化、擠壓或膠粘的方法將外殼密封起來(lái)，阻止外部可燃性氣體進(jìn)入殼內，而與引燃源隔離，達到防爆的目的。這種防爆型式的設備稱(chēng)為氣密型電氣設備。
　　
　　2．2當電氣設備只用于爆炸性混合物在某個(gè)時(shí)候出現的場(chǎng)所，則可利用設備內部出現爆炸性混合物所需的時(shí)間，作為保護因素。為此，采用密封性能良好的外殼來(lái)限制可燃性氣體或蒸氣進(jìn)入，即相當于限制設備“呼吸”，使外殼內部聚積的可燃性氣體或蒸氣濃度達到下限值的時(shí)間比外部環(huán)境中可燃性氣體或蒸氣可能存在的時(shí)間要長(cháng)。這樣實(shí)際上就使進(jìn)入殼內的氣體和蒸氣濃度達不到爆炸下限值，因而不會(huì )被點(diǎn)燃，達到防爆的目的。這種防爆型式稱(chēng)為限制呼吸外殼。
　　
　　2．3采用密封性能達到規定要求的外殼使可燃性粉塵不能或難于進(jìn)入外殼內，而與引燃源隔離，達到防爆的目的。這種防爆型式設備稱(chēng)為粉塵防爆型電氣設備。
　　
　　二．用介質(zhì)隔離引燃源
　　
　　其原理是把電氣設備的導電部件放置在安全介質(zhì)內，使引燃源與外面的爆炸性混合物隔離來(lái)達到防爆的目的。
　　
　　1．用氣體介質(zhì)隔離引燃源
　　
　　2．當采用的介質(zhì)是氣體（一般是新鮮空氣或惰性氣體）時(shí)，應使設備內部的氣體相對于外面大氣有一定的正壓，從而阻止外部大氣進(jìn)入，這種防爆型式的設備稱(chēng)為正壓型電氣設備（以前稱(chēng)為通風(fēng)充氣型電氣設備）。
　　
　　2．用液體介質(zhì)隔離引燃源
　　
　　當采用的介質(zhì)是液體（一般是變壓器油）作為隔離介質(zhì)時(shí)，這種防爆型式的設備稱(chēng)為充油型電氣設備。
　　
　　3．用固體介質(zhì)隔離引燃源
　　
　　3．1當采用的介質(zhì)是顆粒狀的固體（一般是石英砂）作為隔離介質(zhì)時(shí)，這種防爆型式的設備稱(chēng)為充砂型電氣設備。
　　
　　3．2當采用的介質(zhì)是固化物填料（一般是環(huán)氧樹(shù)脂），把引燃源澆封在填料里面，而與外面爆炸性混合物隔離時(shí)，這種防爆型式的設備稱(chēng)為澆封型電氣設備。
　　
　　三．控制引燃源
　　
　　這種控制方法適用于兩種類(lèi)型的電氣設備：正常運行時(shí)不產(chǎn)生火花、電弧的電氣設備和弱電設備。
　　
　　1．減少火花、電弧和高溫
　　
　　2．對于正常運行時(shí)不產(chǎn)生火花電弧和危險高溫的電氣設備，可以采取一些附加措施來(lái)提高設備的安全可靠性，如采用高質(zhì)量絕緣材料、降低溫升、增大電氣間隙、爬電距離、提高導線(xiàn)連接質(zhì)量等等，從而大大減少火花、電弧和危險高溫現象出現的可能性，使之可以用于危險場(chǎng)所。這種防爆型式的設備稱(chēng)為增安型電氣設備（以前稱(chēng)為安全型電氣設備）。
　　
　　還有一種與增安型防爆措施類(lèi)似的防爆型式，按其定義，它是一種正常運行時(shí)不產(chǎn)生火花和危險高溫，也不能產(chǎn)生引爆故障的電氣設備。與增安型相比，只是沒(méi)有規定再增加一些附加措施來(lái)提高設備的安全可靠性。所以它的安全性比增安型要低，只能用于2區危險場(chǎng)所。這種防爆型的設備稱(chēng)為無(wú)火花型電氣設備。
　　
　　2．限制火花能量
　　
　　對于弱電設備，如儀器儀表、通訊、報警裝置等這類(lèi)設備，把它們處于爆炸危險場(chǎng)所中的那部分電路所釋放的能量限制到一定的數值內，當電路發(fā)生故障，如斷路、短路時(shí)產(chǎn)生的火花不能引燃爆炸性混合物，從而達到防爆目的。這種電路和設備稱(chēng)為本質(zhì)安全型電路和電氣設備（以前稱(chēng)為安全火花型電路和電氣設備