一、防爆电气的概念

防爆电气设备是指在规定条件下不会引起周围爆炸性环境点燃的电气设备。其主要作用是在存在易燃易爆气体、蒸汽、粉尘等危险环境中，防止电气火花、电弧、高温等引发爆炸事故。

二、爆炸性环境的分类

1. 气体爆炸环境

• 0 区：连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境。

• 1 区：在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境。

• 2 区：在正常运行时不太可能出现爆炸性气体混合物的环境，即使出现也仅是短时存在。

2. 粉尘爆炸环境

• 20 区：空气中可燃性粉尘云持续地或长期地或频繁地出现于爆炸性环境中的区域。

• 21 区：在正常运行时，空气中的可燃性粉尘云很可能偶尔出现于爆炸性环境中的区域。

• 22 区：在正常运行时，空气中的可燃性粉尘云一般不可能出现于爆炸性环境中的区域，即使出现，持续时间也是短暂的。

三、防爆电气设备的防爆原理

1. 隔爆型（“d”）

• 原理：通过隔爆外壳将可能产生火花、电弧和危险温度的电气部件与周围爆炸性环境隔开。当内部发生爆炸时，外壳能够承受爆炸压力而不损坏，同时阻止火焰向外部传播。

• 示例：隔爆型电机、隔爆型配电箱等。

2. 增安型（“e”）

• 原理：在正常运行条件下不会产生电弧、火花或危险高温的设备上，采取措施提高安全程度，以避免在正常和认可的过载条件下出现这些现象。

• 示例：增安型照明灯具、增安型控制按钮等。

3. 本质安全型（“i”）

• 原理：设备内部的电路在规定的试验条件下，正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物。

• 示例：本质安全型传感器、本质安全型仪表等。

4. 正压型（“p”）

• 原理：通过保持设备外壳内部保护气体的压力高于周围爆炸性环境压力，阻止外部爆炸性混合物进入外壳内部。

• 示例：正压型开关柜、正压型分析小屋等。

5. 充油型（“o”）

• 原理：将电气设备或部件浸在油内，使设备不能点燃油面以上或外壳外面的爆炸性混合物。

• 示例：充油型变压器等。

6. 充砂型（“q”）

• 原理：在外壳内充填砂粒或其他规定特性的粉末材料，使之在规定的使用条件下，壳内产生的电弧、传播的火焰、外壳壁或砂粒材料表面的过热温度均不能点燃周围爆炸性混合物。

• 示例：充砂型灯具等。

7. 无火花型（“n”）

• 原理：设备在正常运行条件下，不会产生点燃爆炸性混合物的火花或危险温度，并且一般不会发生有点燃作用的故障。

• 示例：无火花型电机等。

四、防爆电气设备的选型

1. 气体爆炸环境

• 根据爆炸性气体混合物的类别、级别和组别选择相应防爆等级的设备。

• 考虑设备的使用环境温度、湿度、腐蚀等因素。

• 对于 0 区，应选用本质安全型 “ia” 级设备；1 区可选用本质安全型 “ib” 级、隔爆型 “d” 级、增安型 “e” 级等设备；2 区可选用无火花型 “n” 级、隔爆型 “d” 级、增安型 “e” 级等设备。

2. 粉尘爆炸环境

• 根据可燃性粉尘的类型、级别和温度组别选择相应防爆等级的设备。

• 考虑设备的防护等级、外壳材质等因素。

• 对于 20 区，应选用本质安全型 “ia” 级设备；21 区可选用本质安全型 “ib” 级、隔爆型 “d” 级、增安型 “e” 级等设备；22 区可选用无火花型 “n” 级、防粉尘点燃型 “tD” 级等设备。

五、防爆电气设备的安装

1. 安装位置

• 应安装在爆炸性危险区域之外，或符合相应防爆等级要求的区域内。

• 避免安装在易受撞击、振动、潮湿、高温等不利环境的位置。

2. 布线要求

• 采用符合防爆要求的电缆和导线，布线应整齐、牢固，避免交叉和缠绕。

• 电缆引入装置应密封良好，防止爆炸性气体或粉尘进入设备内部。

3. 接地要求

• 防爆电气设备必须可靠接地，以防止静电积聚和电气故障时产生火花。

• 接地电阻应符合相关标准要求。

六、防爆电气设备的维护与检查

1. 日常检查

• 外观检查：检查设备外壳是否有损坏、变形、腐蚀等情况。

• 紧固部件检查：检查设备的紧固部件是否松动。

• 电缆引入装置检查：检查电缆引入装置的密封是否良好，电缆是否有破损。

2. 定期维护

• 清洁：定期清除设备表面的灰尘、油污等污染物。

• 检修：按照规定的周期对设备进行检修，检查内部电气元件的工作状态，更换老化、损坏的部件。

• 测试：对防爆电气设备的防爆性能进行定期测试，如绝缘电阻测试、接地电阻测试等。

七、防爆电气设备常见故障及处理

1. 设备外壳损坏

• 原因：可能是受到外力撞击、腐蚀等。

• 处理：立即停止使用，更换或修复损坏的外壳。

2. 电气元件故障

• 原因：老化、过载、短路等。

• 处理：更换故障的电气元件，并检查相关电路。

3. 密封失效

• 原因：密封件老化、安装不当等。

• 处理：更换密封件，重新正确安装。

八、相关法律法规和标准

1. 《中华人民共和国安全生产法》

• 对生产经营单位使用防爆电气设备的安全要求和法律责任进行了规定。

2. 《爆炸性环境 第 1 部分：设备 通用要求》（GB 3836.1）

• 规定了爆炸性环境用电气设备的通用要求。

3. 《爆炸性环境 第 2 部分：由隔爆外壳 “d” 保护的设备》（GB 3836.2）

• 详细规定了隔爆型电气设备的技术要求和试验方法。

总之，了解和掌握防爆电气基础安全知识对于保障生产安全至关重要。在实际工作中，应严格按照相关法律法规和标准的要求，正确选型、安装、使用、维护和检查防爆电气设备，确保其防爆性能可靠，有效预防爆炸事故的发生。