
电气安全 第6章.ppt
65页电气火灾和爆炸事故在火灾和爆炸事故中占有很大比例2002年,北京市共发生火灾5542起,从原因看,电气原因居各类原因之首,共1313起,占全年火灾总数的23.7%;同样是2002年,四川省发生火灾7532起,统计后表明,农村火灾原因前3位依次为用火不慎、电气、放火;城市火灾原因前3位依次为电气、用火不慎、违章操作电气火灾和爆炸事故除可能造成人身伤亡和设备毁坏外,还可能造成大规模或长时期的停电,给国家财产造成重大损失,因此要非常重视6.1电气火灾和爆炸的原因电气线路、电动机、油浸电力变压器、开关设备、电灯、电热设备等电气设备,由于其结构、运行各有特点,火灾和爆炸的危险性和原因也各不同但总的看来,除设备缺陷、安装不当等设计和施工方面的原因外,在运行中,电流的热量和各种电火花或电弧是引起火灾和爆炸的直接原因第六章 电气防火防爆 22021/9/151电气设备运行时总是要发热的但是,正确设计、正确施工、正确运行的电气设备,稳定运行时,即发热与散热平衡时,其最高温度和最高温升都不会超过某一允许范围例如,裸导线和塑料绝缘线的最高温度一般不得超过70℃,橡皮绝缘线的最高温度一般不得超过65℃,变压器的上层油温不得超过85℃;电力电容器外壳温度不得超过65℃;电动机定子绕组的最高温度,对应于所采用的A级、E级或B级绝缘材料分别为95℃、105℃或110℃,定子铁心分别为100℃、115℃或120℃等。
这就是说,电气设备正常的发热是允许的但当电气设备的正常运行遭到破坏时,发热量增加,温度升高,在一定条件下可以引起火灾引起电气设备过度发热的不正常运行大体包括以下几种情况一、危险温度一、危险温度危险温度是因电气设备过热所引起的,而电气设备过热主要是由电流产生的热量所造成的引起电气设备过热,产生危险温度的原因如下第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1521.故障短路故障短路发生短路时,线路中的电流增加为正常时的几倍甚至几十倍,而产生的热量又与电流的平方成正比,使得温度急剧上升,大大超过允许范围如果温度达到可燃物的引燃温度,即引起燃烧,从而可以导致火灾当电气设备的绝缘老化变质,或受到高温、潮湿或腐蚀的作用而失去绝缘能力,即可能引起短路事故绝缘导线直接缠绕、挂在铁钉或铁丝上时,由于磨损和铁锈腐蚀,很容易使绝缘破坏而形成短路由于设备安装不当或工作疏忽,可能使电气设备的绝缘受到机械损伤而形成短路由于雷击等过电压的作用,电气设备的绝缘可能遭到击穿而形成短路由于所选用设备的额定电压太低,不能满足工作电压的要求,可能击穿而短路由于维护不及时,导电粉尘或纤维进入电气设备,也可能引起短路事故由于管理不严,小动物或生长的植物也可能引起短路事故。
在安装和检修工作中,由于接线和操作错误,也可能造成短路事故此外,雷电放电电流极大,有类似短路电流但比短路电流更强的热效应,能引起火灾第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1532.过载过载电气线路或设备所通过的电流值超过其允许的数值则为过载过载也会引起电器设备过热造成过载的原因大体上有如下三种情况①设计选用线路或设备不合理,或没有考虑适当的裕量,以至在正常负载下出现过热②使用不合理,即线路或设备的负载超过额定值;或连续使用时间过长,超过线路或设备的设计能力,由此造成过热管理不严,乱拉乱接,容易造成线路或设备过载运行油断路器断流容量不能满足要求时,可引起火灾或爆炸③设备故障运行会造成设备和线路过负载,如三相电动机缺一相运行或三相变压器不对称运行均可能造成过载第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1543.接触不良接触不良电气线路或设备上相互连接部分和接触部分是电路中的薄弱环节,是发生过热的一个重点部位不可拆卸的接头连接不牢、焊接不良或接头处混有杂质,都会增加接触电阻而导致接头过热对拆卸的接头连接不紧密或由于振动而松动也会导致接头发热活动触头,如刀开关的触头、接触器的触头、插式熔断器(插保险)的触头、插销的触头、灯泡与灯座的接触处等活动触头,如果没有足够的接触压力或接触表面粗糙不平,会导致触头过热。
对于铜铝接头,由于铜和铝理化性能不同,接头处易因电解作用而腐蚀,从而导致接头过热电刷的滑动接触要保持足够的压力,还要保持光滑和清洁,以防产生过大的火花第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1554.散热不良散热不良电气设备温升不只和发热量有关,也和热量散失条件好坏有关由于环境温度过高,或使用方式不当,以及散热设施工作条件不正常,如变压器油量不足、电动机通风道堵塞等,使散热条件恶化,造成设备温度过高5.电气设备中的铁磁材料电气设备中的铁磁材料在交流电流的作用下,因磁滞损耗和涡流损耗而产生热量由于材料性能、工艺装配质量以及磁通密度过高等原因,将使磁损增大产生高温6.绝缘材料的绝缘劣化绝缘材料的绝缘劣化绝缘材料的绝缘劣化后,泄漏电流,介质损耗增加,导致绝缘热损坏;或由于绝缘性质劣化,在电场作用下电击穿而产生大量热量使温度升高第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1567.电热器具和照明灯具电热器具和照明灯具大部分的危险温度是由于电加热设备在工作时,外表面有较高温度而产生的如电熨斗、白炽灯泡等,这些设备平时工作温度就在几百度以上,在使用不当时,如安全间距不够、安全措施不妥,常会引起火灾。
电炉电阻丝的工作温度高达800℃,可引燃与之接触的或附近的可燃物电炉连续工作时间过长,将使温度过高(恒温炉除外)烧毁绝缘材料,引燃起火;电炉电源线容量不够,可导致发热起火;电炉丝使用时间过长,截短后继续使用,将增加发热,乃至引燃成灾2000年11月11日,奥地利萨尔茨堡州基茨施坦霍恩山,一列满载旅客的高山地铁列车在隧道内运行中发生火灾,死亡155人,受伤18人,由于通讯指挥信号失控,正当这列上行线列车燃烧时,一列下行线列车驶来,在此相撞造成车毁人亡事后调查认定火灾是由于列车上的电暖空调过热,使保护装置失灵引起的第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/157电烤箱内物品烘烤时间太长、温度过高可能引起火灾使用红外线加热装置时,如误将红外光束照射到可燃物上,可能引起燃烧电熨斗和电烙铁的工作温度高达500~600℃,能直接引燃可燃物电褥子通电时间过长,将使电褥子温度过高而引起火灾,电褥子铺在床上,经常受压、揉搓、折叠,致使电热元件受到损坏,如电热丝发生短路,将因过热而引起火灾;将电褥子折叠使用,破坏其散热条件,可导致起火燃烧灯泡和灯具工作温度较高,如安装、使用不当,均可能引起火灾白炽灯泡表面温度随灯泡大小和生产厂家不同而差异很大,在一般散热条件下,其表面温度可参考表61。
200W的灯泡紧贴纸张时,十几分钟即可将纸张点燃高压水银荧光灯的表面温度与白炽灯相差不多,约为150~250℃卤钨灯灯管表面温度较高,1000W卤钨灯灯管表面温度可达500~800℃ 第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/158当供电电压超过灯泡额定电压或大功率灯泡的玻璃壳发热不均匀,或凉水溅到灯泡上时都能引起灯泡爆碎,炽热的钨丝落在可燃物上,将引起可燃物质的燃烧灯座内接触不良使接触电阻增大,温度上升过高,可引燃可燃物日光灯镇流器运行时间过长或质量不好,将使发热增加,温度上升,如超过镇流器内的绝缘材料的引燃温度也可引燃成灾8.漏电漏电漏电电流一般不大,线路保险丝不会动作如漏电电流沿线路大致均匀分布,则发热量分散,火灾危险性不大;如漏电电流集中在某一点,则很容易造第六章 电气防火防爆 2*表6-1 白炽灯泡表面温度2021/9/159二、电火花和电弧二、电火花和电弧电火花是电极间的击穿放电,电弧是大量密集的电火花汇集而成的一般电火花温度很高,特别是电弧,温度可高达3000~6000℃电火花和电弧的温度是极高的,不仅能引起绝缘物质的燃烧,甚至还可能使导体金属熔化、飞溅,构成火灾爆炸的危险源。
电火花产生的原因可分为如下几种①工作原因 指电气设备正常工作和操作过程中产生的火花,如电刷与滑动处的微小火花、插销拔出或插入时的火花、开关切合等;②事故原因 当线路和设备发生故障以及不正常操作时产生的火花、电弧,如短路、绝缘损坏、误操作等;③外来原因 雷电、静电、高频感应电火花等;④机械碰撞高温工作器件等 除此以外,外界存在爆炸性混合物,或变压器周围不合理堆放的易燃物,都会促成电气设备发生火灾爆炸的可能第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/15106.2危险物质危险物质一、危险物质的概念一、危险物质的概念1.危险物质危险物质指在大气条件下,能与空气混合形成爆炸性混合物的气体、蒸汽、薄雾、粉尘或纤维2.爆炸性混合物爆炸性混合物大气条件下,气体、蒸汽、薄雾、粉尘或纤维状的易燃物质与空气混合并点燃后,燃烧将在整个范围内传播的混合物统称为爆炸性混合物3.爆炸危险场所爆炸危险场所凡有爆炸性混合物出现或可能有爆炸性混合物出现,且出现的量足以要求对电气设备和电气线路的结构、安装、运行、采取防爆措施的场所称为爆炸危险场所对爆炸性气体的分级是根据传爆能力的大小,采用最大试验间隙法(MESG)或者最小点燃电流比法(MICR)进行划分的。
第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/15114.最大试验间隙(MES最大试验间隙(MESG))又叫最大试验安全间隙,就是标准的规定条件下,将试验容器壳内所有浓度的被试验气体或蒸汽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最大试验间隙愈小,要求隔爆性能愈强5.最小点燃电流比(MI最小点燃电流比(MICR)R)最小点燃电流比是以在规定的条件下,能点燃某爆炸性混合物的最小电流与甲烷的最小点燃电流的比值来确定级别的对许多气体来说,最大试验间隙和最小点燃电流比这两种分级方法是近似相等的 第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1512二、爆炸性危险物质的分类二、爆炸性危险物质的分类根据爆炸性混合物的物理化学性质将其分为三类Ⅰ类:矿井甲烷;Ⅱ类:爆炸性气体、蒸汽、薄雾;Ⅲ类:爆炸性粉尘、纤维第Ⅰ类爆炸性物质专指矿井环境下甲烷及其气体混合物除此以外,石油化工系统中均为Ⅱ类或Ⅲ类爆炸性物质三、危险物质的分级三、危险物质的分级1.按最大试验安全间隙和最小点燃电流比对Ⅱ类分级对爆炸性气体的分级是根据传爆能力的大小,采用最大试验间隙法(MESG)或者最小点燃电流比法(MICR)进行划分的。
分为A、B、C三级,即ⅡA、ⅡB、ⅡC,见表6-2 第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1513表表6-2 爆炸性气体的分类、分级、分组 爆炸性气体的分类、分级、分组 第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1514第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/15152.按导电性和爆炸性对Ⅲ类分级,即ⅢA、ⅢB,见表6-3表表6-3 爆炸性粉尘的分级、分组 爆炸性粉尘的分级、分组 第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1516四、按引燃温度分组§爆炸性物质的分组是按在用标准的试验方法试验时引燃爆炸性混合物的最低温度划分的常见的物质引燃温度见表6-4第Ⅱ类爆炸性物质按引燃温度划分为六组vⅠ类:不分组vⅡ类:按引燃温度降低,危险程度升高分六组vT1>450℃vT2:300~450℃vT3:200~300℃vT4:135~200℃vT5:100~135℃vT6:85~100℃vⅢ类:按引燃温度降低,危险程度升高,分三组vT11>270℃vT12:200~270℃vT13:140~200℃第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1517表表6-4 常见物质引燃温度 常见物质引燃温度 油库中储存的溶剂汽油、煤油等轻质油品蒸汽,均属于Ⅱ类A级T3组爆炸气体。
第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/15186.3危险场所的划分危险场所的划分防爆措施的正确选择有赖于正确划分场所的危险等级一、电气火灾爆炸危险区域的划分一、电气火灾爆炸危险区域的划分按发生火灾爆炸危险程度及危险物品状态,将火灾爆炸危险区域划分为三类八区1.第一类(气体、蒸汽爆炸危险环境)第一类(气体、蒸汽爆炸危险环境)根据爆炸性混合物出现的频繁程度和持续时间划分0区:指正常运行时连续出现或长时间出现爆炸性气体混合物的环境1区:在正常情况下可能出现爆炸性气体混合物的环境2区:在正常情况下不可能出现而在不正常情况下偶尔出现爆炸性气体混合物的环境第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/15192.第二类(粉尘、纤维爆炸危险环境)第二类(粉尘、纤维爆炸危险环境)10区:指正常运行连续或长时间、短时间连续出现爆炸性粉尘、纤维的环境11区:指正常运行时不出现,仅在不正常运行时偶尔出现爆炸性粉尘、3.第三类(火灾危险环境)第三类(火灾危险环境)21区:闪点高于环境温度的可燃液体,并在数量上和配置上能引起火灾危险的环境22区:具有悬浮、堆积状的可燃粉尘或可燃纤维,虽不能形成爆炸混合物,但在数量和配置上能引起火灾的环境。
23区:存在固体可燃物质,并在数量和配置上能引起火灾的环境第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1520二、危险场所范围二、危险场所范围1.气体和蒸汽爆炸危险场所的范围①对于非开敞式厂房,爆炸危险区域的范围参照图6-1划定图中,长度以米为单位,括号内为相应于2区厂房的数字,斜线上方为通风良好时的范围值,斜线下方为通风障碍时的范围值第六章 电气防火防爆 2*图图6-1 非开敞式厂房爆炸危险区域范围 非开敞式厂房爆炸危险区域范围2021/9/1521②开敞式注送站的爆炸危险区域的范围参照图6-2划定 第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1522③局部开敞式注送站的爆炸危险区域范围参照图6-3划定 第六章 电气防火防爆 2*图图6-3 局部开敞式注送站爆炸危险区域范围 局部开敞式注送站爆炸危险区域范围2021/9/1523④露天注送站的爆炸危险区域范围参照图6-4划定,图中,r为注送口半径第六章 电气防火防爆 2*6-4 露天注送站爆炸危险区域范围 露天注送站爆炸危险区域范围 2021/9/1524露天油罐的爆炸危险区域范围参照图划定露天油罐的爆炸危险区域范围参照图6-5划定。
第六章 电气防火防爆 2*图图6-5 露天油罐的爆炸危险区域范围 露天油罐的爆炸危险区域范围 2021/9/15252.粉尘和纤维爆炸危险场所的范围粉尘和纤维爆炸危险场所的范围对于非开敞式厂房,也以厂房为单位划分爆炸危险区域范围厂房外露天区域参照图6-6划定,图中,长度单位为米,括号内为厂房划为11时的数字第六章 电气防火防爆 2*图图6-6 厂房外露天的 厂房外露天的10区、区、11区的范围区的范围 2021/9/1526对于开敞式或半开敞式厂房,10区开敞面以外水平距离7.5m(通风不良时15m)、地面或屋面以上3m以内的范围划为11区;11区以外水平距离3m、地面以上3m或屋面以上1m以内的范围也应划为11区对于露天装置,11区的轮廓线按装置轮廓以外3m考虑,轮廓线以外水平距离15m、垂直距离3m以内的范围也应划为11区3.相邻场所的划分相邻场所的划分相邻场所如有坚固的非燃烧材料的实体隔墙,有坚固的非燃烧材料制成的门,而且门上有密闭措施和自动关闭装置,则可按表6-5考虑相邻场所的危险等级对于相邻的地下场所,如送风系统能保证该场所对危险场所保持正压,也可参照表6-5划分危险区域。
第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1527表表6-5 用有门的墙隔开的相邻场所的危险等级 用有门的墙隔开的相邻场所的危险等级 第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1528三、危险场所判断三、危险场所判断判断场所危险程度需考虑危险物料性质、释放源特征、通风状况等因素1.危险物料危险物料除应考虑危险物料种类外,还必须考虑物料的闪点、爆炸极限、密度、引燃温度等理化性能,必须考虑其工作温度、压力及其数量和配置,例如,闪点低、爆炸下限低都会导致危险范围扩大,密度大会导致水平范围扩大等2.释放源释放源应考虑释放源的布置和工作状态,注意其泄漏或放出危险物品的速率、泄放量和混合物的浓度,以及扩散情况和形成爆炸性混合物的范围释放源主要分为三级:连续释放或预计长期释放或短时连续释放的为连续级释放源;正常运行时周期性和偶然释放的为一级释放源;正常运行时不释放或只是偶然短暂释放的为二级释放源第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/15293.通风通风室内原则上应视为阻碍通风,即爆炸性混合物可以积聚的场所,但如安装了能使全室充分通风的强制通风设备,则不视为阻碍通风场所室外危险源周围有障碍处也应视为阻碍通风场所。
在自然通风场所,应注意上部空间积聚密度小的危险气体的可能性4.综合判断综合判断对危险场所,首先应考虑释放源及其布置,再分析释放源的性质,划分级别,并考虑通风条件对于自然通风和一般机械通风的场所,连续级释放源可能导致0区,一级释放源可能导致1区,二级释放源可能导致2区但是,良好的通风可能使爆炸危险场所的范围缩小或使危险等级降低,甚至降低为非爆炸危险场所相反,若通风不良或风向不当,也可能使爆炸危险场所范围扩大或危险等级提高局部机械通风稀释爆炸性混合物比自然通风和一般机械通风更为有效,对缩小爆炸危险场所的范围,降低危险等级更为有利在无通风场所,连续级和一级释放源都可能导致0区,二级释放源可能导致1区;在凹坑、死角及有障碍物处,局部地区危险等级应予提高,危险范围也可能扩大 第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/15306.4防爆电气设备和防爆电气线路一、防爆电气设备的类型一、防爆电气设备的类型爆炸危险场所使用的电气设备,结构上应能防止由于在使用中产生火花、电弧或高温而成为引燃安装地点爆炸性混合物的引燃源1.按照使用环境防爆型电气设备分类按照使用环境防爆型电气设备分类Ⅰ类:煤矿、井下用电气设备;Ⅱ类:工厂用电气设备。
2.按防爆结构型式防爆电气设备分以下类型按防爆结构型式防爆电气设备分以下类型(1)隔爆型(标志d) 这类设备是具有隔爆外壳,能承受内部的爆炸性混合物的爆炸而不致受到损坏,而且通过外壳任何结合面或结构孔洞,不致使内部爆炸引起外部爆炸性混合物爆炸的电气设备第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1531隔爆型设备的外壳用钢板、铸铁、铝合金、灰铸铁等材料制成其外壳应能承受1.5倍参考压力的静压或动压试验参考压力是引燃外壳内指定爆炸性混合物所测得的爆炸压力试验压力不得低于3.5×105Pa静压试验和动压试验均应按规定进行隔爆型电气设备可经隔爆型接线盒(或插销座)接线,也可直接接线连接处应有防止拉力损坏接线端子的设施连接装置的结合面应有足够的长度如果电缆封入主外壳内,则外壳外的长度不得小于3m隔爆型设备的紧固螺栓和螺母需有防松装置,不透螺孔需留有1.5倍防松垫圈厚度的余量;紧固螺栓不得穿透外壳,周围和底部余厚不得小于3mm螺纹啮合不得少于6扣,啮合长度容积100cm3及以下者不得小于5mm,100cm3以上者不得小于8mm正常运行时产生火花或电弧的电气设备需设有联锁装置保证电源接通时不能打开壳、盖,而壳、盖打开时不能接通电源。
第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1532(2)增安型(标志e) 这类设备是在正常时不产生火花、电弧或高温的设备上采取措施以提高安全程度的设备增安型设备的绝缘带电部件的外壳防护应符合IP44,其裸露带电部件的外壳防护应符合IP54引入电缆或导线的连接件应保证与电缆或导线连接牢固、接线方便,同时还需防止电缆或导线松动、自行脱落、扭转,并能保持良好的接触压力在正常工作条件下,连接件的接触压力不得因温度升高而降低连接件不得带有可能损伤电缆或导线的棱角;正常紧固不得产生永久变形和自行转动不允许用绝缘材料部件传递接点压力用于连接多股线的连接件,需采取措施防止导线分股使用铝导线时,应采用铜铝过渡接头第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1533(3)充油型(标志o) 这类设备是把可能产生火花、电弧或危险温度的带电零部件浸在绝缘油里,使之不能点燃油面上爆炸性混合物的电气设备充油型设备外壳上应有排气孔,孔内不得有杂物;油量必须足够,最低油面以下深度不得小于25mm,油面指示必须清晰;油质必须良好;油面温度T1~T4组不得超过100℃,T5组不得超过80℃,T6组不得超过70℃。
充油型设备应当水平安装其倾斜度不得超过5°;运行中不得移动机械连接不得松动直流开关设备不得制成充油型设备第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1534(4)正压型(标志p) 这类设备是向外壳内充入正压的清洁空气、惰性气体或连续通入清洁空气以阻止爆炸性混合物进入外壳内部的电气设备正压型设备按其充气结构,分为通风、充气、气密等三种型式保护气体可以是空气、氮气或其他非可燃性气体外壳防护等级不得低于IP44其外壳内不得有影响安全的通风死角正常时,其出风口处风压或充气气压均不得低于196Pa;当压力低于98Pa或压力最小处的压力低于49Pa时,必须发出报警信号或切断电源这种设备应有联锁装置,保证运行前先通风、充气运行前通风、充气的总量最少不得小于设备气体容积的5倍这种设备运行时,火花、电弧不得从缝隙或出风口吹出第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1535(5)本质安全型(标志i) 这类设备是在正常运行或发生故障情况下产生的火花或热效应,均不能点燃爆炸性混合物的电气设备本质安全型设备按其安全程度分成iA级和iB级:iA级———在正常工作和一个故障和两个故障时不能点燃爆炸性气体混合物,主要用于0区;iB级———在正常工作和一个故障时不能点燃爆炸性气体混合物,主要用于1区。
关联设备外壳防护等级不得低于IP20,煤矿井下采掘工作面不得低于IP54其外部连接可以采用接线端子与接线盒,或采用插接件接线端子之间、接线端子与外壳之间均应有足够的距离插接件应有防止拉脱的措施第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1536本质安全电路与设备金属机架之间的绝缘应能承受两倍电路电压,并能承受不低于500V的耐压试验本质安全电路与非本质安全电路之间的绝缘应能承受2U+1000V(U为二电路电压之和),且不低于1500V的耐压试验本质在正常工作状态时,本质安全型设备元件(除变压器外)的电流、电压、功率均不得大于其额定值的2/3本质安全电路端子与非本质安全电路端子之间的距离不得小于50mm本质安全电路的电源变压器的次级电路必须与初级电路之间保持良好的电气隔离如初级绕组与次级绕组相邻,其间应隔以绝缘板或采取其他措施第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1537(6)充砂型(标志q) 这类设备是把细粒状物料充入外壳,壳内出现的电弧、火焰传播或壳壁和颗粒表面的温度均不能点燃壳外爆炸性混合物的电气设备充砂型设备的外壳应有足够的机械强度,防护等级不得低于IP44细粒填充材料应填满外壳内所有空隙,颗粒直径为0.25~1.6mm。
填充时,细粒材料含水量不得超过0.1%7)无火花型(标志N) 在正常运行条件下不产生电弧或火花,也不产生能点燃周围爆炸性混合物的表面温度或灼热点的电气设备8)特殊型(标志s) 结构上不属于上述类型的防爆电气设备第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1538二、防爆电气设备的标志二、防爆电气设备的标志完整的防爆标志依次标明防爆型式、类别、级别和组别例如,dⅡBT3为Ⅱ类B级T3组的隔爆型电气设备,iaⅡAT5为Ⅱ类A级T5组的ia级本质安全型电气设备如有一种以上复合防爆型式,应先标出主体防爆型式,后标出其他防爆型式,如epⅡBT4为主体增安型,并有正压型部件的防爆型电气设备对于只允许用于某一种可燃性气体或蒸汽环境的电气设备,可直接用该气体或蒸汽的分子式或名称标志,而不必注明级别和组别,如dⅡ(NH3)或dⅡ氨为用于氨气环境的隔爆型电气设备对于Ⅱ类电气设备,可以标温度组别,可以标最高表面温度,也可两者都标出,如最高表面温度125℃的工厂用增安型电气设备可标志为eIIT4、eII(125℃)或eII(125℃)T4第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1539三、防爆电气设备的选择选择依据:①所在场所和区域范围划分及所在场所内爆炸性混合物的级别、组别等有关资料;②根据电气设备使用场所的等级、电气设备的种类和使用条件选择电气设备;③所选电气设备的级别和组别不应低于该场所内爆炸性混合物的级别、组别;④有国家检验部门防爆合格证的产品。
第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1540四、防爆电气线路四、防爆电气线路在爆炸危险环境中,电气线路的安装位置、敷设方式、导线材质、连接方法等均应与区域危险等级相适应1.位置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电气线路宜沿有爆炸危险的建筑物的外墙敷设;当爆炸危险气体或蒸汽比空气重时,电气线路应在高处敷设,电缆则直接埋地敷设或电缆沟充砂敷设;当爆炸危险气体或蒸汽比空气轻时,电气线路宜敷设在低处,电缆则采取电缆沟敷设10KV及10KV以下的架空线路不得跨越爆炸危险环境;当架空线路与爆炸危险环境邻近时,其间距离不得小于杆塔高度的1.5倍 第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/15412.配线方式和接线方式配线方式和接线方式爆炸危险环境主要采用防爆钢管配线和电缆配线固定敷设的电力电缆应采用铠装电缆;固定敷设的照明、通讯、信号和控制电缆可采用铠装电缆和塑料护套电缆;非固定敷设的电缆应采用非燃性橡胶护套电缆3.隔离和密封隔离和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或爆炸性气体或蒸汽的介质不同的区域之间的隔墙或接板处的孔洞时,应用非燃性材料严密堵塞。
隔离密封盒位置应尽量靠近隔墙,墙与隔离密封之间不允许有管接头、接线盒或其他任何连接件隔离密封盘的防爆等级应与爆炸危险场所的等级相适应,隔离密封盒不应作为导线的连接或分线用在可能引起凝结水的地方,应选择排水型的隔离密封盒钢管配线的隔离密封盒应采用粉剂密封填料电缆配线的电缆保护管口、电缆与电缆保护管管口之间,应使用密封胶泥进行密封在两级区域交界处的电缆沟内应采取充砂、填阻火墙材料或加设防火隔墙第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/15424.导线材料选择导线材料选择在爆炸危险环境等级为1区和10区应采用铜心导线或电缆但在爆炸危险环境等级为2区的范围内,配电线路的导线连接,以及电缆的封端采用压接、熔焊或钎焊时,电力线路也可选用4mm2及以上的铝心导线或电缆;照明线路可以用2.5mm2及以上的铝心导线或电缆爆炸危险环境宜采用交联聚乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯或合成橡胶绝缘及有护套的电线爆炸危险环境宜采用有耐热、阻燃、耐腐蚀绝缘的电缆,不宜采用油浸纸绝缘电缆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使用铝心电力电缆在爆炸危险环境,低压电力、照明线路所用电线和电缆的额定电压不得低于工作电压,并不得低于500V。
工作零线应与相线有同样的绝缘能力,并应在同一护套内第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/15435.允许载流量允许载流量为避免可能的危险温度,爆炸危险场所导线的允许载流量应低于非爆炸危险场所的载流量在1区、2区内的绝缘导线和电缆截面的选择,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倍或电动机额定电流的1.25倍高压线路应按短路电流进行热稳定校验6.连接连接爆炸危险环境的电气线路不得有非防爆型中间接头但若电气线路的连接是在与该危险环境等级相适应的防爆类型的接线盒或接头盒的内部,则不属于此种情况1区应采用隔爆型线盒,2区可采用增安型接线盒爆炸危险环境铜、铝导线的连接应采用钢铝过渡接头选用电气线路时,还应当注意到:干燥无尘的场所可采用一般绝缘导线;潮湿、特别潮湿或多尘的场所应采用有保护的绝缘导线(如铅皮导线)或一般绝缘导线穿管敷设;高温场所应采用有瓷管、石棉、瓷珠等耐热绝缘的耐燃线;有腐蚀性气体或蒸汽的场所可采用铅皮线或耐腐蚀的穿管线;移动电气设备应采用橡皮套软线或其他软线等第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/15446.5电气防爆技术电气防爆技术电气防火防爆是综合性的措施。
大体上包括:选用合理的电气设备,保持必要的防火间距,保持电气设备正常运行,保持通风良好,采用耐火设施,装设良好的保护装置等技术措施一般防火防爆措施对电气火灾和爆炸也是有效的一、合理选用电气设备一、合理选用电气设备1.爆炸危险场所电气设备防爆类型选型爆炸危险场所电气设备防爆类型选择,见表6-62.气体、蒸汽爆炸危险场所电气设备选型①旋转电机防爆结构的选型见表6-7②低压变压器类防爆结构的选型见表6-8③照明灯具类防爆结构的选型见表6-9第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1545*表表6-6 爆炸危险场所电气设备防爆类型选择 爆炸危险场所电气设备防爆类型选择 2021/9/1546第六章 电气防火防爆 2*表表6-7 旋转电机防爆结构的选型 旋转电机防爆结构的选型 注:表中符号意义如下(适用于以下各表):○———适用;△———尽量避免;×———不适用;-———结构上不现实;无符号———一般不用2021/9/1547①三相鼠笼型感应电动机原则上是具有连续使用的连续额定和短时间使用的短时间额定特性的电动机②三相绕线型感应电动机应将其启动电流限制在必要的最小限度,额定值按序号1选择。
③带制动器的鼠笼型感应电动机一般多为断续使用和反复使用,因此,特别有必要对其负荷条件、运行特性进行充分研究后再选型这里是指包括控制危险温度的制动器的隔爆型结构④是指发生电火花的部分为隔爆或正压型防爆结构,而其主体为增安型防爆结构⑤对增安型电动机需选择合适的过电流保护装置,防止转子堵转时产生不允许的高温⑥表中无火花电动机在用于通风不良及户内具有比空气重的介质的区域内时,需慎重考虑第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1548第六章 电气防火防爆 2*表表6-8 低压变压器类防爆结构的选型 低压变压器类防爆结构的选型 2021/9/1549第六章 电气防火防爆 2*表表6-9 照明灯具类防爆结构的选型 照明灯具类防爆结构的选型 2021/9/15503.粉尘爆炸危险场所电气设备防爆类型选型粉尘爆炸危险场所(10区、11区)电气设备型选型见表6-10表表6-10 粉尘爆炸危险场所电气设备选型 粉尘爆炸危险场所电气设备选型第六章 电气防火防爆 2*注:1.符号○表示使用2.IP54、IP65防护等级的标志按《外壳防护等级的分类》的规定 2021/9/15514.火灾危险场所电气设备防爆类型选型火灾危险场所电气设备防爆类型选型见表6-11。
表表6-11 火灾危险场所电气设备防爆类型选型 火灾危险场所电气设备防爆类型选型第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1552①在21区内固定安装的IP44型电机正常运行时有火花的部分(如滑环),应装在全封闭的罩子内②在23区内固定安装的正常运行时有火花(如滑环电机)的电机,不应采用IP21型,而应采用IP44型③在21区内固定安装的电器和仪表,在正常运行有火花时,不宜采用IP44型④移动式和携带式照明灯具的玻璃罩,应有金属网保护第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1553二、保持电气设备的安全运行二、保持电气设备的安全运行保持电气设备安全运行除保持电压、电流、温升不超过允许范围外,还包括保持良好的电气绝缘和良好的电气连接等内容必须保持电气设备绝缘良好否则,除可能造成人身事故外,还可能由于泄漏电流、短路火花或短路电流造成火灾或其他设备事故在运行中,应保应保持各导电部分连接可靠、接触良好活动触头表面要光滑,并要保证足够的触头压力,以保持接触良好;固定触头,特别是铜、铝接头,要接触紧密,保持良好的导电性能在火灾爆炸危险场所,可拆卸的连接接头处应有防松措施铜、铝之间的连接应采用铜铝过渡接头(除照明灯具外);铝导线的连接应采用压接、熔焊或钎焊,而不能采用简单的缠绕接法。
保持设备清洁有利于防火设备脏污或灰尘堆积既降低设备的绝缘又妨碍通风和冷却特别是正常时有火花产生的电气设备,很可能由于过分脏污引起火灾因此,从防火的角度考虑,也要求定期或经常地清扫电气设备,以保持清洁第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1554此外,爆炸危险场所及其内电气设备的保护装置必须齐全、可靠、整定合理在爆炸危险场所,从设备到工具,从电器到仪表,从开关到线路,各单元都必须符合防爆要求,以实现整体防爆为了防火防爆,必须采取综合性的安全措施除上述措施外,还可根据条件采取加强通风、装设危险气体报警装置、采用耐火设施等安全措施作为临时性措施,还可采用密封的办法密封有两个含义:一是把危险物质尽量装在密闭容器内,限制爆炸性物质的产生和逸散;二是把电气设备或其中可能引爆的部件密封起来,消除引爆的因素例如,拉线开关正常操作时会产生火花,如将拉线开关浸没在绝缘油里,使油面具有足够的高度,保持油的清洁,并及时换油,即可起到一定的防爆作用又如,将一般日光灯装入高强度的玻璃管内,两端用橡皮塞密封也可起到一定的防爆作用,应当注意,像这两个例子这样的防爆措施,由于比较简陋,只能作为临时性的防爆措施。
第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1555三、通风三、通风1.爆炸危险场所的通风爆炸危险场所的通风在爆炸危险场所,如有良好的通风装置,能降低爆炸性混合物的浓度,场所危险等级可以考虑降低例如,对于气流良好的开敞式、局部开敞式建筑物和构筑物或露天区域,如是气体或蒸汽爆炸性混合物的场所,一般可降低一级考虑,但不应划为无爆炸危险的场所如是粉尘或纤维爆炸性混合物的场所,一般可划为无爆炸危险的场所又如,当装有经常运转的通风机,能保证场所足够的换气次数和适当的均匀程度,且当其中一台机组故障时,仍有必要的通风量,或能自动接入备用机组的爆炸危险场所,可降低一级考虑应当注意,爆炸危险场所内的事故排风用电动机的控制设备,应设在事故情况下便于操作的地方2.变压器室的通风变压器室的通风变压器室一般采用自然通风,当采用机械通风时,其送风系统不应与爆炸危险场所的送风系统相连,且供给的空气不应含有爆炸性混合物或其他有害物质第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/15563.蓄电池室的通风蓄电池室的通风蓄电池室可能有氢气排出,故应有良好的通风室内空气不可再参加循环4.电气设备的通风、充气系统电气设备的通风、充气系统防爆通风、充气型电气设备的通风、充气系统,应符合下列要求:①通风、充气系统必须采用非燃烧性材料制作,结构应坚固,连接应紧密;②通风、充气系统内不应有阻碍气流的死角;③电气设备与通风、充气系统联锁,运行前必须先通风,而且通过的气体量不小于系统容积的5倍时才能接通电气设备的电源;④进入电气设备及其通风、充气系统内的气体不应含有爆炸危险物质或其他有害物质;⑤通风系统排出的废气,一般不应排入爆炸危险场所;第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1557⑥在运行中,电气设备及其通风、充气系统内的正压应不低于0mmH2O(1mmH2O=9.80665Pa),当低于10mmH2O时,应自动断开电气设备的主电源或发出信号;⑦对于闭路通风的防爆通风型电气设备及其通风系统,应供给清洁气体以补充漏损,并保持系统内的正压;⑧电气设备外壳及其通风、充气系统的门或盖子上,应有警告标志或联锁装置,以防止运行中错误开启。
第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1558四、接地和接零四、接地和接零爆炸危险场所的接地、接零较一般场所要求高1.接地、接零实施范围接地、接零实施范围除生产上有特殊要求以外,一般场所不要求接地(或接零)的部分仍应接地(或接零)例如,在不良导电地面处,交流电压380V及以下、直流电压上40V及以下的电气设备正常时不带电的金属外壳,还有交流电压127V及以下、直流电压110V及以下的电气设备正常时不带电的金属外壳,再有安装在已接地金属结构上的电气设备,以及敷设有金属外皮且两端已接地的电缆用的金属构架均应接地(或接零)2.整体性连接整体性连接在爆炸危险场所,必须将所有设备的金属部分、金属管道以及建筑物的金属结构全部接地(或接零),并连接成连续整体,以保持电流途径不中断;接地(或接零)干线宜在爆炸危险场所不同方向不少于两处与接地体相连,连接要牢靠,以提高可靠性第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/15593.保护导线保护导线单相设备的工作零线应与保护零线分开,相线和工作零线均应装设短路保护装置,并装设双极开关,同时操作相线和工作零线1区、10区的所有电气设备和2区内除照明灯具以外的其他电气设备,应使用专门接地(零)线,而金属管线、电缆的金属外皮等只能作为辅助接地(零)线;2区的照明灯具和2区的所有电气设备,允许利用连接可靠的金属管线或金属构架作为接地(零)线(输送爆炸危险物质的管道除外)。
保护导线的最小截面,铜线不得小于4mm2,钢线不得小于6mm24.保护方式保护方式在不接地电网中,必须装设一相接地时或严重漏电时能自动切断电源的保护装置或能发出声、光双重信号的报警装置在变压器低压中性点直接接地的电网中,为了提高可靠性,缩短短路故障持续时间,系统的单相短路电流应当大一些其最小单相短路电流不得小于该段线路熔断器额定电流的5倍,或自动开关瞬时(或短延时)动作过电流脱扣器整定电流的1.5倍第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/15606.6电气火灾的灭火常识电气火灾的灭火常识从灭火角度考虑,电气火灾有如下两个特点:一是着火后电气设备可能是带电的,如不注意可能引起触电事故;二是有些电气设备(如电力变压器、多油断路器等)本身充有大量的油,可能造成喷油甚至爆炸等事故,造成火焰蔓延,扩大火灾范围一、切断电源以防触电一、切断电源以防触电电气设备或线路发生火灾,如果没有及时切断电源,在下列情况可能触电:①扑救人员身身体或所持器械可能触及带电部分,造成触电事故;②使用导电灭火剂,如水枪射出的直流水柱、泡沫灭火机射出泡沫等射至带电部分,也可能引起触电事故;③火灾发生后,电气设备可能因绝缘损坏而碰壳短路,电气线路也可能因电线断落而接地短路,使正常时不带电的金属构架、地面等部位带电,也可能导致接触电压或跨步电压触电的危险。
第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1561因此,发现火灾后,首先要设法切断电源切断电源时应注意以下几项:①火灾发生后,由于受潮或烟熏,开关设备的绝缘性能会降低,因此拉闸时最好用绝缘工具操作;②高压应先操作油断路器,而不应先操作隔离开关切断电源低压应先操作磁力启动器而不应先操作闸刀开关切断电源,以免引来弧光短路;③切断电源的范围要选择适当,防止断电后影响灭火工作和扩大停电范围;④剪断电线时,对三相线路的非同相电线应在不同部位剪断,以免造成短路剪断空中电线时,剪断位置应选择在电源方向的支持物附近,以防止电线剪断后掉落造成接地短路或触电事故电气设备和线路在切断电源后的灭火方法,与一般火灾的灭火方法相同第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1562二、带电灭火安全要求二、带电灭火安全要求有时为了争取灭火时间,来不及断电,或因生产需要或其他原因,不允许断电,则需带电灭火带电灭火需注意以下几点1.选择适当的灭火机选择适当的灭火机二氧化碳、四氧化碳、二氟一氯一溴甲烷(1211)、二氟二溴甲烷或干粉灭火机的灭火剂都是不导电的,可用于带电灭火泡沫灭火机的灭火剂(水溶液)有一定的导电性,对绝缘有一定影响,不宜带电灭火。
2.用水枪灭火机灭火时宜采用喷雾水枪用水枪灭火机灭火时宜采用喷雾水枪这种水枪通过水柱的泄露电流较小,带电灭火较安全第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/15633.人体与带电体之间保持安全距离人体与带电体之间保持安全距离用水灭火时,水枪喷嘴至带电体的距离:电压110KV以下不小于3m;220KV以上应不小于5m4.架空线路等空中设备灭火架空线路等空中设备灭火对架空线路等空中设备进行灭火时,人体位置与带电体之间的仰角应不超过45°,以防导线断落危及灭火人员的安全5.设置警戒区设置警戒区如带电导线断落地面,需划出警戒区第六章 电气防火防爆 2* 2021/9/1564LOGO2021/9/1565。












