防爆电气基础知识
01
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可燃性气体是指可以燃烧的气体，比如煤矿井下释放的甲烷（CH4）等气体、化工行业产生的乙烷、硫化氢、氢气等物质。
爆炸是一种因氧化反应或其他放热反应而引起的压力和骤升的现象。
燃烧与爆炸发生的充分必要条件：1）存在可燃物质；2）存在空气（21%的氧气、70%的氮气及其其他惰性气体）；3）存在点燃源；4）同时同地存在可燃性物质、空气和点燃源。燃烧与爆炸发生的充分必要条件示意图如图1所示。
图1燃烧与爆炸发生的充分必要条件示意图
一般来说，爆炸性气体混合物的点燃源有如下几类：1）电气放电；2）静电放电；3）摩擦与碰撞；4）固体热表面；5）激光辐射。
可燃性气体的分级通常用两种方式表示：
1）可燃气体-空气混合物在某一外壳内发生燃烧爆炸时燃烧生成物通过外壳缝隙的能力，用通过缝隙的间隙值表示可燃气体的分级；确定最大试验安全间隙的试验装置如图2所示。
图2确定最大试验安全间隙的试验装置
2）可燃气体-空气混合物被电气火花点燃时所需电流的大小，用点燃所需的电流值表示可燃气体的分级。
02
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防爆电气设备是指结构和性能上采取了一定的技术措施，从而不会引起周围爆炸性气体环境发生点燃爆炸的电气设备。从设备整体结构上讲，防爆电气设备设置了一个适当防护等级的外壳以保证内装的电气元器件和导线不受外界可能遇到的伤害，还设置了一些与外部电源和用电电器相连接的电缆接口单元从而实现自身的电气性能；从设备整体性能上讲，防爆电气设备具有良好的电气性能和机械性能；同时防爆电气设备具有可靠的防爆安全性能、可以在相应的爆炸性气体环境下中运行。
防爆电气一般分为防爆控制箱、防爆控制开关、防爆灯具、防爆电机、防爆风扇、防爆连接件等，常用的电气设备见图3所示。
图3常用的防爆电气设备
爆炸性气体环境根据所处场所的危险性高低分为三个区域，分区符号为0、1和2，其具体说明见表1所示。
防爆区域示意图
表1爆炸性气体环境分级
序号
分区符号
说明
1
0
爆炸性气体环境连续出现或长时间存在的场所
2
1
在正常运行时，有可能出现爆炸性气体环境的场所
3
2
在正常运行时，不可能出现爆炸性气体环境的场所；如果出现也是偶尔发生且是短时间存在的场所
03
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防爆电气设备标识的命名方式见图4所示。防爆标识一般由防爆符号、防爆型式、设备类型、温度级别和设备保护等级构成。防爆型式、设备类型、温度级别和设备保护等级说明见表2～表5所示。
图4防爆电气设备的防爆标识
表2防爆型式（①）说明序号防爆类型
符号
原理
1
隔爆型
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而引燃点燃源
2
增安型
e
对各部分采用机械和（或）电气的增强措施，进一步提高设备的安全可靠程度，从而避免产生火花、电弧和（或）危险温度的可能性
3
本质安全型
i
利用限制电路能量的方式来实现防爆；即使电路发生短路、开路、绝缘击穿等故障引起电气放电及热效应均不能引发爆炸性危险；
设备保护级别常表示为：ia、ib、ic
4
正压型
p
运行时对设备内部充入具有一定压力的保护性气体，使内部可能产生火花、电弧和（或）危险温度的电气元器件处于保护性气体中
Pox：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：将正压外壳内的危险分类从1区降至2区的正压保护
Pz：将正压外壳内的危险分类从2区降至安全区的正压保护
5
浇封型
m
使用浇封化合物将被保护的电气元器件浇封、阻止电气元器件与周围的可燃性气体相接触、避免引起爆炸性危险
设备保护级别常表示为：ma、mb、mc
6
油浸型
o
将电气设备内置电气元器件浸入保护油中、避免元器件暴露在可燃性气体中，设备内的带电元器件不应产生放电火花、电弧或危险温度
7
充砂型
q
将电气设备的电气元器件固定在设备外壳内的适当位置，用填充材料将这些元器件完全掩埋起来，以防止点燃外部可燃气体
8
2区工作型
nA
无火花型：在结构上采取一定的措施，在正常工作时不产生火花、电弧等引发爆炸的危险
nC
有火花型：在结构上采取一定的措施，将火花、电弧等引发爆炸的危险性降低到最低
nL
限值能量型：通过限制能量，使设备电路和元器件在规定的条件下所产生的火花、电弧等都不能点燃可燃性气体混合物
nAnL
自保护限制能量型：在设备内部同时包含限制火花触点及相应的电路（包含限能元器件），以及对电路供电的无火花型非限能电源
nR
限制呼吸外壳型：使用一种密封外壳限制外部的可燃性气体、蒸汽或薄雾随着电气装置内部热胀冷缩引起的“呼吸”作用进入外壳内的保护方法
9
特殊型
s
一种不能用标准的防爆型式表征的特殊防爆型式的电气设备
注：实质为防爆电气的种类
表3设备类型（②）说明序号
符号
环境说明
代表性气体或粉尘
1
Ⅰ
煤矿瓦斯气体环境
甲烷
2
ⅡA
除煤矿瓦斯气体之外其他爆炸性气体环境
丙烷
3
ⅡB
乙烯
4
ⅡC
氢气
5
ⅢA
除煤矿外的爆炸性粉尘环境
可燃性飞絮
6
ⅢB
非导电性粉尘
7
ⅢC
导电性粉尘
注：实质为防爆电气的分类和分级
表4温度级别（③）说明温度组别
最高表面温度℃
温度组别
最高表面温度℃
T1
＜t≤
T4
＜t≤
T2
＜t≤
T5
85＜t≤
T3
＜t≤
T6
t≤85
注：实质为防爆电气的温度组别与最高表面温度
表5设备保护等级（④）说明序号
符号
级别
解释说明
1
Ga
非常高
保证设备在正常运行状态下、出现预期故障和罕见故障的情况下能保持防爆安全性能
2
Gb
高
保证设备在正常运行状态下、出现预期故障的情况下能保持防爆安全性能
3
Gc
增强
保证设备在正常运行状态下、出现规定的异常情况下能保持防爆安全性能
注：实质为防爆电气的设备保护级别
防爆电气设备的标识示例如下：对于使用在煤矿井下以外的ⅡB级、T4组、保护级别Gb的隔爆型电气设备，用符号“EXdⅡBT4Gb”。
Mizoo公司简介
①晗兆检测技术（上海）有限公司是一家以“机器人、无人机、高精度机床和电动汽车驱动电动机及其系统”为研究对象的集“检测、咨询、技术培训、技术方案和试验室建设”于一体的第三方检测机构和技术服务机构。
②晗兆检测技术（上海）有限公司技术团队来自上海电器科学研究所和中国电子集团第二十一研究所，聚焦机电产品的控制技术、电磁技术、电磁兼容技术以及可靠性技术在中国的普及与发展，已陆续出版专著《电机测试与标准应用》、《控制电机的电磁兼容测试与抑制技术》、《现代低压电器技术》等著作。
③晗兆检测技术（上海）有限公司可提供安规项目、环境可靠性、电磁兼容测试、电动机性能测试等项目的检测，军工、核电、试验室认可等资质咨询，电机、电磁兼容、环境可靠性第三方试验室的建设等服务。
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Mizoo如今也成为了能提供检测、咨询、技术设计、技术培训、实验室建设和装备制造的第三方检测机构和技术服务机构。
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