?
5.2 —爆炸性环境电气设备!的选择
】。
5.2—.2 本条为【强制性条文
】
《 : 1 设备—的保护级别》EPL(Equ【ipment— P:rot?ection L】evels)—是爆炸性环》境, 第14部分【电气装置设计、选】择和安?装IEC 6007!9-14-》2007新引—入的一?个概念同《时现行国家标准【爆炸:性环境GB》 3836也已经引!入,了EPL的概—。念气:体/蒸?气,环境中设备的—保护级别为Ga【。、Gb、Gc粉【尘,环境中设备的保【护级别要《达到Da《、Db、D》c
—。
“—EPL G》a”爆炸《性气体环境用设【备具有“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》。
! “EPL —Gb”爆炸性气体环!境用设备具有“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
【
《。 “EPL【 ,G,c”: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(如灯【。具的故障《。)不会点燃
!
“【EPL Da”爆】炸性粉尘《环境用设备具有“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
!
“EP!L Db《”爆炸性粉》尘环境用设》。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
?
:
:
“E【PL D《c”爆炸性粉—。尘环境用设备—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【(如灯具的故—。障)不会点燃
!
电】气设备分为三类【
》
》Ⅰ类:电气设备用于煤矿瓦!斯气体环境
】。
Ⅱ】。。类电气设备用于【除煤矿甲烷气—体之外的其》他爆炸性气体环境
!。
:
Ⅱ类!电,气设备按照》其拟使用的爆炸【性环境的种》类可进一步》再分类
》
】ⅡA类?代表性气体是—丙烷;
《
:
Ⅱ】B类代表性气体是】。乙烯;
—
《 Ⅱ《C类代表性》气体:是氢气
! ?。 Ⅲ类电气设备用】于除煤矿以外—的爆炸性粉》尘环:境
】 Ⅲ类电气设】备按照其拟》使用的爆炸性粉尘】环境的?特性可进一步再【分类
! Ⅲ类电气设】备的再分类》
《
,
? ,。 ⅢA类可燃—性飞絮;
!
? Ⅲ?B类非导电性粉尘】。;
:
!。ⅢC:类,导电性?粉尘
】 : 2 》。本次修订改变了【原,。规范:按照设备类型对【防爆电气设备在不同!区域进行选择的规】定而是按照不同的】防,爆设备的《类型确定其应用的】。场所这一点》也是:与I:E,C标准?相,匹配:的
《
【爆炸性气《体环境电气设备【的选择是《。按危险区域的划分】和爆炸性物质的【组别:作出的规定
【
根!据爆炸性环境 】第14部分电气【装置:设计、选择》和安装IEC—。 6:0079-14-2!007?的规定在1区—可,以采用“e》”类:电气设?备,但,是考虑到《增安型电气设备为】正常情况下没有电弧!、火花、危险温度而!。不正常情况下—有引爆的可能故对在!1,区使:用的:“e”?类电气设备》进行:了限制
】
: 增安》型,电,动机保护的》热,保护装置的目的是】。防止增安型电—机突:然发生堵转、短路】、断相而《造成定子、转子温】度迅速升高引—燃周围?的爆:炸性:混合物增《安型电?动机的热保护装置】要求是?在电动机发生故障时!能够:在规定的时间(【tE)内切断电动机!电源:使电机停止运转【使,其温:升达不?到极限温度随—着电子工业的发【展新型的电子型【综合保护《器已大量《投放市场其》工作误?。差和稳定性能够满】足增安型电动机的保!护要求?为增安?型,电动机的应用提【供,了必要条件
—
【 无?火花型电动机比较】。。经济但安全性不如增!安,型选用?该类型产品》时使:用部:门应有?完善:的维修?制度并严《格贯彻执行
【
】由于:我国目前普》。通工业用电动机【在结构上《、,质量上不完全与【国外等同为了保证】安,全本规范未在—2区内规《定采用一《般工业型电动机
!
【 在2区内》不允许采用》一般工?业电动机的》规定是与《国际:电工:委员会?IEC标准等效【的
—
? 各种防爆类型】标志:如下
?。
】 “d”《隔爆型(对》于EPL G—b);
》
“!e,。”增安型(对于E】PL ?G,。b,);
! ?“ia”本质—安全型(对于EP】L Ga)》;
《
【“ib”本质安全】型(对于EPL G!b);
】
“ic”!本质安全《型(对于EP—L Gc);
!
“】ma”浇《封型(?对于EPL》 Ga);
!
《 “mb”浇封】型(对?于,EPL Gb);
!
】 “mc《”浇封型(对于E】PL ?Gc);
》
《
: : “:。nA”?无火花?(对于EPL Gc!);
《
?
“nC】”火花保护》(,对于EPL Gc】正常工作时产—生火花的设》备):;
! “nR”限制呼!吸(对?于EPL 》Gc);
》
【 :“nL”限能—(对:于EPL G—c):;
【。 , “o》”油浸?型(对?于EPL 》Gb);
—
【 ,“px”正》压型(对于》EPL 《Gb);
》
】 “:p,y”正压型“py】”等级(对于—EPL 《Gb);《
?
》 “p《z”正压型“pz】。”等级(对于EPL! Gc);
!
《 “q”充砂型(!对于EPL —Gb)
【
5.2.3【 , ,对只允许《使用:一种:爆炸:性气体或蒸气环境】中的电?。气设备其标志可【。用该气?体或蒸气《的化学分子式或名】。称表示这时可—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Ex【 dⅡ(《NH3)G》b或Ex d—bⅡ(NH3—)
?
?
对—于,Ⅱ类电气设备的【标志可以标》温度组别也可以标】最高表面温度或两】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Ex eⅡ—T5 Gb或Ex】 ,eⅡ(1《25℃)G》b或Ex《 ,eⅡ(1《25:℃)T5 Gb
】
:
应用!于爆炸性粉尘环境】的电气设备将直接】标,出设备的最高—表面温度《不再划分温度组【别因此本规范删除】了爆炸性粉》尘环境电气》设备的温度组别例】如用于具《有导电性粉尘—的爆炸性粉尘环境】。ⅢC等级“》ia”(E》PL Da》)电气设备》最高表面温度低【于,120℃的》表示:方,法为Ex ia【 ⅢC T120℃!Da或?Ex ia ⅢC】。 T120》℃I:P,20
》
? : 对于爆炸性粉尘!环境的电气设—备本规范与现—行国:家标准可燃性粉尘环!境用电气设备— 第2部分—选型和?安装G?B 12476【.2-?2010《的对应关系》见表3
》
表3 本!规范与GB》 12476.2】-2010的对【应,关,系
?
》
【 本?规范此次增加—。了复合型防爆电气】设备的应用所谓复】。合型:防爆电器设备是【指由几种相同的防爆!形式或?不同种类的防—。爆形式的防爆电气】单元组合在一起的】防爆电?气设备构成复—。合型电气设》备,的每个单元的防爆】形式应?满足本规《范表5.2》.3-1的要求【其整体?的,表面温度和最小点燃!电流应?满足所在《危险区?中,存在的可燃性气体或!蒸气的?温度组别和所在级别!的要:求例如一个电—气设备所在危险场】所存在的可燃性【气体是硫化氢则组】成复合?。。型电气设《备,的每个单元只能选择!T3、T《。4、T5以及B【或C级的防》爆,。电气设备
—
,
【爆炸性粉《尘环境电气设备选择!
,
:
》 Ⅲ类电气—设,备的最高允许表面温!度的选?择应按照相》关,的国家规范(可【燃性粉尘环境用【电气设备GB 1】2476系》列)执行在相应【的标准中Ⅲ类电【气设备?的最高允许表面【温度是由相关粉尘】的最低点燃温度【减去:安全裕度确定的当按!照现行?国家标准可燃性粉】尘环境用电气设备】。 :第8部分试验方法】 确?定粉尘?最低点燃温》度的方法GB 【12476.—8规定的方》法对粉?尘云和厚度》不大于5m》m的:粉,尘层:中,的“tD”防—爆形式进行试验时】。采,用A型对其他所【有,防,爆形式和12.【5mm?厚度中的“tD【”防爆形式采用B型!
?
当装!置,的粉尘层厚度大于上!述给出值时应根【据粉尘?层厚度和使用物【料的所有特》性确定其最高表面】。。温度:
》
(1)存!。在粉尘?云情:况下:的,极,限温度
》
》 设备的—最高表面温》度,不应超?过相关粉尘/—。空气混合物最低点】。。燃温度的2/3Tm!ax≤2/3—TCL(单位—℃)其?中TCL为粉尘【云的最?低点燃?温度
【
, 《(2)存在》粉尘层?情,况下的极限温—度
—
《 A:型和其他粉尘层【用设备外壳
【
厚!度不大于5》m,m
》
? 用可燃性【粉尘:环境用电气》设备 第0部分】一般要?求IEC 61【241-0-—2004中第—23.4.4.【1条规定的无尘试验!。方法试验的》最高表面温度不应超!过5mm厚》度粉尘?。层最低点燃温度减】75℃T《。max=T5—mm75℃(T5m!m是:5mm厚度》粉尘层的最低点燃温!度)
《
5!mm至5《0mm?。厚,度
》
当在】。A型:的设备上有可—能形成超《过5mm的粉尘【层时最高允》许表面?温度应降《低图3是设备最高】允许表面温度在最】低点燃温度》超,过250℃的—5,mm粉尘层》不断加厚情况—下的降低《示例作为指南
【。。
,
!
图3? 粉尘层》厚度增加时标记【在设备上的允—许最高表《面温度的《降低:
?
— 对粉尘层厚—度超过5《0m:m的A型外》壳和所有其他—设备或仅对粉尘层厚!度为12.5mm】的B:型外壳?。其设备最高》表面温度可用最高】。表面温度TL—来标志作《为粉尘?层允许?厚度的参《照当设备以粉尘层】TL标志时应使用粉!尘层L?上,的可燃粉《尘的点燃温度—代,替T5mm粉尘层L!。上设备的最高表【面,。温度TL应从可燃性!粉尘:的点燃温《度中:减去75℃
!
—当设备?按照现行国》家标准可燃性粉尘环!境用电气设备— 第5部》分外壳保护》型“tD”G—B 12476.5!-2013中—。第8.?2.2.2条的规定!试验时?对于1?。。2.5m《m粉尘层《厚度:来说设备《最高表面温度不应超!过粉尘层最低—点燃温度《减25℃Tma【x=T12.5m】m,。25:℃,(T:12.?5mm是12.5】mm厚度粉尘—层的最低点燃温【度)
! 在人工【制气的混合》物,中如果?气体含有超过30】%(体积)》的氢可将混》。。合物划分为》Ⅱ,C级
?
】。 复合型电气设备的!整机以及组成复合】。。电气设备的》每个单元都应—该取得防爆检验【机,构,颁发的防爆合格证】才能使?用
《
? 对于爆炸】性气体?和粉尘同时存—在的区域《其防:爆电气设备》的选择?应该既?满足爆炸性》气体:。的防爆要《求又要满足爆炸性粉!尘的防爆《要求其防爆》标志同?时,包括气体和粉尘【的防爆标识
【
:
: : 对于《混合气?体的分级一直以【来,比,较,难以确定根》据石油?设施电?气设备安装一级0区!、1区?和,2区划分的推—荐方法API— RP?5,05易燃液体、气】体或蒸气的分类和】化工生产《区电气装置设计【NFP?A 497》-2004爆炸性气!体环境的电》气装置 》第,2,0部分可燃性气体】。或,蒸气爆炸性混—合,。物数据IE》C 600079-!20:-1996和—现,行国家标《准爆:炸性环境 第【12:部分气体或蒸气混合!。。物按照其最大试【验安全间隙和最小】点燃电流的分级GB!。。 3836.12】的相关规定本规范提!出一种多组分爆炸】性气体或蒸》气混合物的最大试】验安全间隙(ME】SG)的《计算:方法并利用》此计算结果判断多组!。分爆炸性气体的【分级:原则:进一步?应用:。于,工程实践中指—。导用电设《备的选型问题
【
《
, (3)计算!基,础
—
最大试】验安全间隙》(MESG)在标】准规定?试,验条件下壳内所有】。浓度:的被试验气体—或蒸气?与空气的混》合物点燃后通过【。25mm长的接合】面均不能《点燃壳外爆》炸性气体《混合:物的外壳空腔两部分!之间的最大间隙
!
【 ⅡA包含丙酮【、氨气、乙醇、汽】油、甲烷、丙烷【的气体或可燃气【体、可?燃性物质蒸气或可燃!性物质蒸气与—。空气混合引》起燃烧或爆炸—其最大试验》安全间隙值大—于0:.90mm》或最小点燃电—流比大于0.8【
— ⅡB包含】乙醛、乙烯的气体或!可,燃气体、可燃性物质!蒸气或可燃性—物质蒸气与空气混】合引起燃烧》或爆炸?其最大试验》安全:间隙值大于0.50!mm:且小于或等于0.9!0mm或最小点燃电!。流,比大于0.45且】小,于或等于0.8【。
— ⅡC包含】乙炔、氢气的气体】或可燃气《体、:可,燃性物质蒸气或【可燃性物质蒸气与空!。气混合引起燃烧或】爆炸:其最大试验安全【间隙值小于或等于】0.50mm或最】小点燃?电流比小于0.45!
】 气体和蒸气的】。分级原则见表4
!
:
表?4 气体和蒸【气的分级原则
【
—
】 注本表中》的数据源自石—油设施电气》设备安装一》级0区?、1区和《2区划分的推荐推荐!方法API —RP 505及易燃!液体、气体或蒸气的!。分类和化工生产【区电气装置设—计NFPA》 ,497-2》004?ⅡA、ⅡB、Ⅱ【C的分级原则等同于!爆,炸性环?境, 第10》。-1部?。。分区域分类爆炸【性气体环境IEC】 60?0,7,9-10-1
【
《
(—。4)单?组分气体和》蒸气的分《级
【 根据电【气,设备适用于某种气】体或蒸气《环境的要求将该气】体,或,蒸气进行分》级使隔爆型电气设】备或本质安全—型电气设备按此级别!制造以便保证设备相!应的防爆安全性【能
》
《 单?。组分气体和》蒸,气的分?级原则是《
:
】符合表4条件—时只需按测定的【最大试验安全间隙(!MESG)或最小点!燃电:流比(MICR)进!。行,分级大多数气体和】蒸气:可,以按此?原则:分级
?
,
,
:
在爆炸】性气体环境》的电气装置 第2!0部:分可燃?性,气体或?蒸气:爆炸性混合物数据I!EC:。 60079-2】0-1?9,96和?石油设施电》气设备?安,装一级0区、—1区和2区划分的推!荐,方法API RP】505-20—02中给出了若【干种易燃《易,爆介质的可燃—性数据但其所—列,的气:体和蒸气的种类是不!完全的其中某些气体!并没有?给定其最大试验安全!间隙(M《ESG)或最小点】燃电:流比(MJC—R)对?于上述情况》这种混合物的—分级结果可参—照这种?混合物的同分—。异构体?的分级(见》现,行国家标准爆炸【性环境 第1【2部分气体或蒸气混!合,物按照其《最大:。。试验安全间隙和最小!点燃:电流的分级GB【 3:836.《12)
【
,
(5【)多:组,分气体和《蒸气混?合物的分级
—
《
: 对于多组【分气体混合物一般】。应通过?试验专门测》定其最大试》验安全间隙(MES!G)或最小点—燃,电流比(M》ICR)才》能确定其级别
】
?
? 在工程设计】过程中每《台,化工设备、容器或反!应器中所《含的各种爆炸危险介!。质的组成成分不同】。。各成分间的配比也】不同不可能》通过对每台》设备中?的气体样品进行专门!试验所以需要一种】估算:方法来解决》多组分?气体的分级》问,题
?
?
易燃液体!、气体或《蒸气的分《类和化工生产区电气!装置设计N》FPA 49—7-2008—的附件B中专门介绍!了一种用于确定混】合气体分级的估【算方法[《注原文是《对应于美国N—EC:(Na?ti:onal 》El:ectrical】 Code)标【。准中的气《。体组别]
!
混—合气体的MES【G可:以用下?式估算
!
》
式中M】E,SGmi《x,混合:气体的最《大试验安全间隙(m!m);
! 《 : 《M,。ESGi混合气【体,中各组分的最大试】验安全?间隙(mm)—具体数值应查找爆】炸性气?体环境的电气装【置 ?第20?部分可燃性》气体或?蒸气爆炸性》混合物数《据IEC《 60?079-20-1】996;《
:。
?
! 1?可燃性数据可查找石!油设施电气》。设备安装一级0区、!1区:和2区划分》的推荐方法AP【I RP50—5-2?002;
!
《 : Xi混】合气体中各组分【的体积?百分含量(%—)此数据由》工艺专业给出—要根据设备中混【合介质在气》态时最大工况的情】况下各组分所占的体!积百分比根据此【公式计算出混合【气体的MESG由于!MESG《值是气体的物—理特性它并不—受控于NEC规范】因此:。利用上述公式—计算的结果比照表】4就可以将混合气】体按IEC和石油】设施电气设备安【装一级0区》、1区和2区划分的!推,荐,方法API —RP505中—规定:的级别进《。行归:类
—
(—6)举例《
【 示例源自【易燃液?体、气体或蒸—气的分类《和化工生《。产区电气装置设【计NF?PA 497-20!08某种气体所【含组分为
!。
乙烯4】。5%丙烷12%氮】气20%甲烷3【%异丙醚《17.5%二乙醚2!.5%
】
各—。组分的MES—G值见表5》
》
表5 组分及其!M,ESG值
—
?
—
将各【组分的MESG值】。和,。体积百分《比分别代入下—。式
《
?
【 对于含有像氮!气这:样的惰性组分的混合!气体如?果氮:气的体积小》于5%则氮气M【E,SG值取无穷—大;如?果氮气的体积大于】或等于5%则氮【气MESG值取【2根据以上信息可】算出结果
【
,
】。 《即混合?气体的M《ESG值《为0.86对—照,表4此混合气体按I!EC和石油设施电气!设备安装一级0区、!1区和2区划分的】推荐方法A》P,I RPS05【的分级归为ⅡB类
!
5—。.2.4 —本条对正压通风型】电气设备及通—风,系统作?出规定?
?
》 电气设备—接通电?源之前应该使设备内!部,和相:连管道?内各:个部位?的可燃气体或蒸汽】。浓度在爆炸下限的2!。5%以?下一般来《说换气所需》的保护气体至少【应该为电《气设:备内部(或正—压房间或建筑物)和!其连接的通》风管道容积》的5倍通风》量是根据正压风机】。的运行时间来—确定:的即风机的运行时间!决定了通《风量的大小同时【在考虑通风量—。时不仅要考虑电气设!备内部(或正压房间!或建筑物)还需要】考虑通?风管:道的容积通风量【的大小可用通—风管道的容积—除以风机最》低流:量条件?下风机每小时通【。风量再乘以5—计算满足这个—时,间的:换气量即可认为达】到了整个系统—。换气量的5倍
【
,