尊龙凯时防爆安全技术讲座第5讲防爆仪表通用技术要求

　　接线空腔应设计成符合标准规定的任一防爆型 式，并便于接线，确保接线后的电气间隙和爬电距离符 合相应防爆型式标准规定的要求。 电气设备应有连接件与电缆或导线外部电路相 连，但电气设备在制造中有永久电缆者除外。所有带 有永久电缆的设备应标志“ｘ”，以表明应有适当措施 连接电缆的自由端。电缆的自由端应作适当保护。 接线空腔和出线口应有足够的尺寸以方便导线连 接。 接线空腔内的连接件应有足够的机械强度，结构 要保证连接可靠，不允许在振动和温度变化情况下，发

　　气设备、Ｅｘ引入装置、Ｅｘ元件的结构、检验和标志的通 用要求及检验程序，并明确说明这些规定可由防爆型式 专用标准补充和修改。ＧＢ ３８３６．１—２０００标准规定的通 用要求主要是针对１区场所用电气设备提出的，尊龙凯时(中国区)人生就是搏不适用 于２区危险场所用Ｅｘｎ型电气设备。Ｅｘｎ型电气设备只 需满足ＧＢ ３８３６．８—２００３标准规定的要求。 对于不同型式的防爆产品，除应满足通用要求标 准外，还必须同时满足相应防爆型式的专用标准规定 的要求。对于采用未包括在国家标准的防爆型式时， 经检验单位认可，可认证为特殊型电气设备“Ｅｘ

　　生振动而产生火花或过热现象。连接件之间和与外壳 之间的电气间隙、爬电距离必须满足标准的规定。 ２．７接地连接件 防爆电气设备外壳接地除为了防止人身触电事故 外，更重要的是防止漏电发生火花，避免引起爆炸性气体 混合物的点燃。因此，电气设备不仅应在接线空腔内的电 路连接件旁设置接地连接件（即内接地端子），而且电气 设备的金属外壳还应设置辅助的外接地连接件（外接地 端子），外接地连接件应与内接地连接件有电气连接。 但对于移动式电气设备，当使用具有接地芯线或等 效接地芯线的电缆时，可不设外接地端子。电气设备外接 地连接件至少应能与截面积有４ ｒｒⅡｎ２的接地线有效连接。

　　“防爆安全技术”讲座（第５讲防爆仪表通用技术要求） 接地连接件应有有效的防腐措施，并采用能防止 导线松动、扭转的结构，并确保连接件具有持久的接触 压力。当接地连接件与轻合金连接时，必须采用钢质 过渡件或其他特殊的连接措施。 此外，按照标准规定，具有双重绝缘或加强绝缘的 电气设备或安装有金属导管系统的电气设备也可不设 外接地和内接地。 ２．８电缆和导管引入装置 引入装置是外部电源和控制电路引入或引出防爆 电气设备的通道，是防爆电气设备重要的外壳部件。 由于引入装置直接与周围爆炸性混合物相接触，且经 常要被维护、操作人员打开接线。因此电缆引入装置 是防爆电气设备最为薄弱的部位，其结构设计必须安 全可靠。 根据标准规定，引入装置可与设备设计为一体型， 其防爆安全性能与设备一起考核取证；引入装置也可 以以独立部件的方式存在，并可单独进行试验和取证。 电缆引入装置密封的方式可采用弹性密封圈、金 属／复合密封圈或填料。图１和图２分别是传统的（一 体型）电缆布线式引入装置和钢管布线是典型的分离型电缆引入装置。

　　仪表产品类别 常见的防爆型式 本安型、隔爆型、限制能量型、粉尘防爆型 本安型、隔爆型、限制能量型、粉尘防爆型 本安型、隔爆型、限制能量型 本安型、隔爆型 隔爆／浇封／本安复合型 隔爆型、增安型 本安型、隔爆型、限制能量型 浇封型、隔爆型、本安型、限制能量型 本安型（关联设备）、隔爆／本安复合型 本安型、隔爆型、隔爆／本安复合型 本安型、隔爆型 本安型、浇封型 正压型 本安型（关联设备）、正压型

　　徐建平 温度允许超出设备标志的组别温度（本安电气设备电 路中的小元件除外）： ①Ｔ１、Ｔ２、乃组电气设备为５０℃； ②Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６组和Ｉ类电气设备为２５℃。 对于Ｉ类防爆电气设备的最高表面温度为Ｔｌ，如 果考虑煤矿井下有煤粉尘堆积时，表面温度应限为

　　防爆电气设备运行的环境温度通常为一２０— ４０℃。标准规定的技术要求和试验参数大多是基于 这一环境温度范围设定的。如果环境温度超出上述范 围，则应视为特殊情况，制造厂应将环境温度范围在资 料中给出，并在产品铭牌上标出特殊的环境范围，或在 防爆合格证编号后加符号“ｘ”。 当环境温度超出标准规定的范同时，应充分分析对 相关防爆技术的影响，必要时应修正或调整有关技术参 数甚至试验方法，以确保产品在特殊环境条件下的防爆 安全水平。例如，对于隔爆型产品，若环境温度低于 一２０℃时，应考虑外壳材料可能的冷脆现象，必要时实 验室应在极限低温条件下进行外壳冲击试验，并在进行 外壳强度试验时适当提高试验压力，以确定能否使用。

　　“防爆安全技术”讲座（第５讲防爆仪表通用技术要求） 特殊型电气设备可以是专门为０区设计、也可以是为 １区或２区设计。特殊型电气设备的认证通常需要制 定详细的技术方案、检验方法和试验程序，并通过合适 的方式予以确认。 下面就爆炸性气体环境用仪表产品设计通用技术 要求，作较为全面的介绍。

　　２．５紧固件 防爆电气设备外壳主体和盖用螺栓和螺母紧固， 其可靠程度将直接影响防爆性能。为此标准要求为保 证防爆型式或用于防止触及带电零件所必须的紧 固件，只允许用工具才能松开或拆除。含轻金属的外 壳用的紧固螺钉允许用轻金属或塑料制成，只要紧固 件材料适用于外壳材料即可。 对于在防爆型式专用标准中要求的特殊紧固件， 应确保其螺距符合ＧＢ ９１４４标准，公差配合应达到

　　１部分：通用要求》是爆炸性气体环境用电气设备的通 用要求，适用于包括工业自动化仪表及系统在内的爆 炸性气体环境用电气设备，但不适用于医用电气设备、 众所周知，每一种防爆技术都有其不同技术特点 和应用范围。表２给出了典型自动化仪表产品常用的 防爆型式。我们在设计具体的防爆仪表产品或自控系 统时，应结合产品的特征和应用要求选择合适的防爆 型式。 随着电子技术的快速发展，特别是由于电子元器 件功耗不断降低，本质安全技术在自动化仪表产品中 应用的优势日显突出。据不完全统计，在自动化仪表 领域，本质安全防爆技术的应用最为广泛，其次是隔爆 型防爆技术。近年来，由于２区防爆新技术的出现，限 制能量型防爆技术在自动化仪表领域的应用也明显增 多。

　　半个多世纪以来，我国仪表防爆技术有了突飞猛 进的发展。其产品不仅为我国国民经济生产及其安全 发挥了重要作用，而且部分仪表产品已开始走出国门， 销往世界各地。 表１所示是工业自动化仪表及系统在进行防爆设 计时可以采用的主要防爆型式。・

　　压力变送器 温度变送器 物位（液位）仪表 流量传感器 电磁流量计 电动执行机构 电气阀门定位器、转换器 电磁阀 安全栅 显示仪表 可燃气体探测器 其他传感器（如速度） 仪表控制盘 记录仪

　　对于存在加热元件的情况，延时开盖时间应大于 由断电至热元件温度降至低于电气设备允许的最高表 面温度所需的时间（如Ｔ４设备为１３０℃）。 对于同时具有内置大电容和加热元件的情况，尊龙凯时(中国区)人生就是搏应 分别测定开盖时间，取较大者。 ２．４外壳材料要求 防爆电气设备的外壳材质，可选用铸钢、铸铁、铸铝 或其他有色金属。由于轻铝合金与锈铁摩擦会放出大 量的热能，为此对于采用轻合金材料的外壳，对于Ⅱ类电 气设备外壳材料的含镁量（质量百分比）不允许大于 ６％；对于Ｉ类电气设备，材料中铝、钛和镁的总含量不 允许大于１５％。对于Ｉ类手持式或支架式电钻（及附 带插接装置）、携带式仪器仪表、灯具的外壳，可采用 抗拉强度须大于等于１２０ ＭＰａ，且按ＧＢ １３８１３规定的 摩擦火花试验方法考核合格的轻合金制成。 此外，防爆电气设备的外壳也可使用塑料、陶瓷等 材料制成。考虑到塑料等非金属外壳具有冷脆性、易 积聚静电、易老化等缺点，非金属外壳材料应满足下列 要求或通过相关的试验。 （１）材料允许的工作温度必须高于设备外壳最 高表面温度。 （２）塑料和轻铝合金制造的外壳，其外壳应能承

　　电气设备的特殊紧固件用孔应满足： ①螺纹深度应大于相应规格紧固件螺母的全部 高度。 ②螺纹应符合６Ｈ级要求，并且螺栓头下面孑Ｌ的 允许间隙小于ＩＳ０２８６—２规定的Ｈ１３级间隙；当使用 细杆螺栓时，细杆螺栓头或螺帽下面的孔应攻丝，以保 证螺栓不脱落，螺栓头与被连接件的接触面积应大于 等于非细杆螺栓在光孔中的接触面积。 ③对于内六角螺栓，螺纹公差应为６Ｈ级，紧固后 螺栓不得从螺孔中凸出。

　　对内置大电容和加热元件的安全要求 对于内部具有大的储能电容或内装电加热元件的

　　防爆电气设备与普通电气设备一样，在正常运行 时和可能的故障情况下会引起温升。由于设备周围可 能存在的爆炸性气体混合物将不可避免地接触到这些 高温表面，当设备表面温度高于可燃性气体混合物的 自然温度时，就会引起爆炸事故。因此，我们在进行防 爆电气设备设计时，必须对其可能产生的表面温度加 以限制，确保设备最高表面温度低于设备周围环境可 能存在的爆炸性危险气体的引燃温度。表３是Ⅱ类电 气设备的最高表面温度分组。

　　电气设备应设置延时开盖警告标志。 对于存在大电容的情况，当充电电压高于２００ 列剩余能量所需的时间： Ｉ类和ⅡＡ类设备为０．２ ⅡＢ类设备为Ｏ．０６

　　当充电电压高于２００ Ｖ时，延时开盖的时间应大 于由断电至电容器放电到上述限值２倍的能量所需的

　　需要说明的是，工业自动化仪表不同于其他电气设 备，除环境温度外，仪表的过程温度也将影响设备最高 表面温度。一般情况下，最高表面温度为电气设备自身 温升加上规定的最高使用环境温度。但对于过程自动 化仪表，当其涉及的介质温度高于产品的最高使用环境 温度时，在进行产品设计时还应考虑介质温度对产品温 度组别影响的可能性。只要安装合适，工程实践通常要 求保证仪表可能与爆炸性气体环境接触的任何表面的 最高温度不超过气体引燃温度。实验室为了确定介质 温度对最高表面温度的影响，可以模拟实际安装使用条 件，在可能的最高介质温度条件下测定最高表面温度。 有时，为了简化繁琐的试验程序，经分析确认并征得客 户同意的情况下，可直接参照表４确定设备温度组别。 例如，假设设备环境温度为６０℃，在常温下测得设备

　　爆性能的变形或损坏。 （３）塑料外壳须能承受ＧＢ ３８３６．１规定的耐热、 耐寒、机械、老化、耐化学试剂等试验。 （４）为有效避免非金属外壳表面积聚静电，可采 取下列任一技术措施来满足： ①合理选材，尊龙凯时(中国区)人生就是搏使其须按ＧＢ １４１０（固定电工绝缘 材料绝缘电阻、体积电阻系数和表面电阻系数试验方 法》测得的表面电阻值不超过１ ｘ．ｍ９１－／。 ②限制外壳最大表面积：Ｉ类设备表面积≤１００

　　ⅡＡＪ珥类设备表面积≤１００ ｃｍ２（当塑料部分用接地 金属框架围着时可不超过４００ ｃｍ２）；ⅡＣ类设备表面积（含 透明窗）≤２０ ｃｍ２（当塑料部件有附加防静电措施，可增至

　　ｅｍ２）。０区场所使用时应有更进一步的限制。 ③选择合理尺寸、形状和布置、或其他安全措施

　　使其不产生危险静电电荷。如果不能通过外壳的设计 来避免印染危险时，则应设置一个警告牌标明在运行 中采取的安全措施。 （５）塑料外壳须采用不燃性或难燃性材料，并满

　　所谓最高表面温度是指可能与爆炸性气体环境接 触的电气设备的最高表面温度。通常，防爆电气设备 最高表面温度的确定与设备采用的防爆型式有关。例 如，对于隔爆型和浇封型电气设备，通常只需考虑外壳 表面和浇封自由表面的最高温度；而对于本质安全型 和增安型电气设备，不仅要考虑设备外壳的温度，同时 也必须考虑内部电路、导线甚至接线端子部件的温度， 取两者较高者。 对于总表面积小于１０ ｃｍ２的小元件，其最高表面