火灾爆炸危险场所电气设备选用指南

在具有火灾爆炸危险的场所，正确选用电气设备对保证安全生产具有十分重要的作用，特别是对防爆电气设备的选择应当给予充分重视。

1.爆炸性环境下电气设备选择

1）防爆电气设备

（1）防爆电气设备类型。

爆炸性环境用电气设备与爆炸危险物质的分类相对应，被分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类。

①Ⅰ类电气设备。用于煤矿瓦斯气体环境。

Ⅰ类防爆型式考虑了甲烷和煤粉的点燃及地下用设备的机械增强保护措施。

②Ⅱ类电气设备。用于煤矿甲烷以外的爆炸性气体环境。具体分为ⅡA、ⅡB、ⅡC三类。ⅡB类的设备可适用于ⅡA类设备的使用条件，ⅡC类的设备可用于ⅡA或ⅡB类设备的使用条件。

③Ⅲ类电气设备。用于爆炸性粉尘环境。具体分为ⅢA、ⅢB、ⅢC三类。ⅢB类的设备可适用于ⅢA设备的使用条件，ⅢC类的设备可用于ⅢA或ⅢB类设备的使用条件。

（2）设备保护等级（EPL）。

引入设备保护等级（EPL）目的在于指出设备的固有点燃风险，区别爆炸性气体环境、爆炸性粉尘环境和煤矿有甲烷的爆炸性环境的差别。

用于煤矿有甲烷的爆炸性环境中的Ⅰ类设备EPL分为Ma、Mb两级。

用于爆炸性气体环境的Ⅱ类设备的EPL分为Ga、Gb、Gc三级。

用于爆炸性粉尘环境的Ⅲ类设备的EPL分为Da、Db、Dc三级。

其中，Ma、Ga、Da级的设备具有“很高”的保护等级，该等级具有足够的安全程度，使设备在正常运行过程中、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。对Ma级来说，甚至在气体突出时设备带电的情况下也不可能成为点燃源。

Mb、Gb、Db级的设备具有“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。对Mb级来说，在从气体突出到设备断电的时间范围内预期的故障条件下不可能成为点燃源。

Gc、Dc级的设备具有爆炸性气体环境用设备。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。

（3）防爆电气设备防爆结构型式。

①爆炸性气体环境防爆电气设备结构型式及符号。

用于爆炸性气体环境的防爆电气设备结构型式及符号分别是：隔爆型（d）、增安型（e）、本质安全型（i，对应不同的保护等级分为ia、ib、ic）、浇封型（m，对应不同的保护等级分为ma、mb、mc）、无火花型（nA）、火花保护（nC）、限制呼吸型（nR）、限能型（nL）、油浸型（o）、正压型（p，对应不同的保护等级分为px、py、pz）、充砂型（q）等设备。各种防爆型式及符号的防爆电气设备有其各自对应的保护等级，供电气防爆设计时选用。Ⅰ类、Ⅱ类防爆电气设备结构型式与设备保护等级（EPL）对应关系见表5-3。

表5-3 Ⅰ类、Ⅱ类防爆电气设备结构型式与设备保护等级（EPL）对应关系

②爆炸性粉尘环境防爆电气设备结构型式及符号

用于爆炸性粉尘环境的防爆电气设备结构型式及符号分别是：隔爆型（t，对应不同的保护等级分为ta、tb、tc）、本质安全型（i，对应不同的保护等级分为ia、ib、ic）、浇封型（m，对应不同的保护等级分为ma、mb、mc）、正压型（p）等设备。Ⅲ类防爆电气设备结构型式与设备保护等级（EPL）对应关系见表5-4。

5-4　Ⅲ类防爆电气设备结构型式与设备保护等级对（EPL）应关系

（4）防爆电气设备的标志。

防爆电气设备的标志应设置在设备外部主体部分的明显地方，且应设置在设备安装之后能看到的位置。标志应包含：制造商的名称或注册商标、制造商规定的型号标识、产品编号或批号、颁发防爆合格证的检验机构名称或代码、防爆合格证号、Ex标志、防爆结构型式符号、类别符号、表示温度组别的符号（对于Ⅱ类电气设备）或最高表面温度及单位℃，前面加符号T（对于Ⅲ类电气设备）、设备的保护等级（EPL）、防护等级（仅对于Ⅲ类，例如IP54）。

（5）爆炸危险环境中电气设备的选用。

爆炸危险环境中电气设备的选用一般原则是：

①应根据电气设备使用环境的区域、电气设备的种类、防护级别和使用条件等选择电气设备。

②所选用的防爆电气设备的类别和组别不应低于该危险环境内爆炸性混合物的类别和组别。

Ⅱ类、Ⅲ类防爆电气设备的防护等级EPL与爆炸危险环境区域的对应关系见表5-5。爆炸性气体环境电气设备选型典型例子见表5-6。

表5-5　Ⅱ类、Ⅲ类防爆电气设备的防护等级EPL与爆炸危险环境区域的对应关系

5-6　爆炸性气体环境电气设备选型(www.xing528.com)

注：○表示不适用，△表示尽量避免采用。

2）防爆电气线路

在爆炸危险环境中，电气线路安装位置的选择、敷设方式的选择、导体材质的选择、连接方法的选择等均应根据环境的危险等级进行。

①敷设位置。电气线路应当敷设在爆炸危险性较小或距离释放源较远的位置。

②敷设方式。爆炸危险环境中电气线路主要采用防爆钢管配线和电缆配线，在敷设时的最小截面、接线盒、管子连接要求等方面应满足对应爆炸危险区域的防爆技术要求。

③隔离密封。敷设电气线路的沟道以及保护管、电缆或钢管在穿过爆炸危险环境等级不同的区域之间的隔墙或楼板时，应采用非燃性材料严密堵塞。

④导线材料选择。爆炸危险环境危险等级1区的范围内，配电线路应采用铜芯导线或电缆。在有剧烈振动处应选用多股铜芯软线或多股铜芯电缆。煤矿井下不得采用铝芯电力电缆。爆炸危险环境危险等级2区的范围内，电力线路应采用截面积4 mm2及以上的铝芯导线或电缆，照明线路可采用截面积2.5 mm2及以上的铝芯导线或电缆。

⑤允许载流量。1区、2区绝缘导线截面和电缆截面的选择，导体允许载流量不应小于熔断器熔体额定电流和断路器长延时过电流脱扣器整定电流的1.25倍。引向低压笼型感应电动机支线的允许载流量不应小于电动机额定电流的1.25倍。

⑥电气线路的连接。1区和2区的电气线路的中间接头必须在与该危险环境相适应的防爆型的接线盒或接头盒内部。1区宜采用隔爆型接线盒，2区可采用增安型接线盒。

2.火灾危险区域电气设备选择

对于火灾危险区域，选用的电气设备应符合环境条件（化学、机械、热、霉菌和风沙）的要求，正常运行时有火花和外壳表面温度较高的电气设备应远离可燃物质，且不宜使用电热器具，必须使用时，应将其安装在非燃材料底板上。

应根据火灾危险区域的等级和使用条件，根据表5-7选择相应的电气设备形式。

表5-7　电气设备防护结构选型

注：①21区内固定安装的，正常运行时有滑环等火花部件的电动机，不宜采用IP44结构。
②23区内固定安装的，正常运行时有滑环等火花部件的电动机，不宜采用IP21而应采用IP44型。
③21区内固定安装的，正常运行时有火花部件的电器和仪表，不宜采用IP44型。
④移动式和携带式照明灯具有玻璃罩的，应有金属网保护。

【能力提升训练】

2001年4月6日21时14分，铜川矿务局某煤矿四采区皮带下山延伸段发生瓦斯爆炸事故，造成38人死亡，16人受伤，其中重伤7人，直接经济损失136万元。事故的直接原因是：该矿井是高瓦斯矿井，在掘进的过程中没有按《煤矿安全规程》的规定及时采取瓦斯抽放措施，致使工作面瓦斯时常超限。事故当班掘进工作面的风机没有正常运行，造成瓦斯积聚，并达到爆炸界限，由于电器设备短路产生火花而引起瓦斯爆炸。

请你通过本节所学知识或参考相关资料，分析总结高瓦斯矿井（爆炸性气体环境下）电气设备该如何选择？

【归纳总结提高】

1.根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间，危险区域可分为0区、1区、2区，油罐内部液面上部空间属于哪个区？（）

A.0区　　　　　B.1区　　　　　C.2区　　　　　D.0区或1区

2.根据粉尘、纤维或飞絮的可燃性物质与空气形成的混合物出现的频率和持续时间及粉尘层厚度进行分类，在正常运行工程中，可燃性粉尘连续出现或经常出现其数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物或可能形成无法控制和极厚的粉尘层的场所及容器内部，是哪个区？（）

A.20区　　　　　B.21区　　　　　C.22区　　　　　D.23区

3.爆炸性气体环境危险区域是如何划分的？

4.爆炸性粉尘环境危险区域是如何划分的？

5.爆炸性环境下电气设备的选择应考虑哪些因素？

6.火灾危险区域电气设备该如何选择？