正压型电气设备，按照设备的结构、功能和正压保护方式的不同，分为静态正压型电气设备和非静态正压型电气设备;对于非静态正压型电气设备，又可以分为内含释放源的正压型电气设备和不含释放源的正压型电气设备。

这些不同类型的正压型电气设备，除应该符合下面通用的防爆结构和安全要求外，还应该满足各自类型的专门要求。

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通用结构

(1)结构材料和结构强度

在正压型电气设备中，设备的外壳被称作所谓的“正压外壳”，是这种防爆型式的一个重要结构。

通常情况下，正压外壳采用普通钢板(例如Q235A钢板)或者不锈钢钢板(例如1Cr18Ni9Ti钢板)等金属板材制成，当然，也可以使用高强度的塑料材料制作。但是，假若使用塑料材料制作时，防爆正压柜设计人员应该考虑所使用的塑料材料必须具有抗静电性能。

正压外壳应该具有足够的机械强度，除设备正常要求的结构强度外，外壳、与其连接的保护性气体输送管道以及连接部件应该在所有进、排气口封闭的情况下承受1.5倍的最高正压的压力值，最低也应该承受200Pa的压力而不出现变形或损坏。

假若正压型电气设备在运行过程中内部压力可能引起外壳、输送管道以及相关的连接部件发生变形，那么人们就应该在正压保护系统中设置自动安全装置，例如最高正压监测装置，将系统中的过压限制在对防爆型式不产生不利影响的程度。

(2)门和盖子

正压型电气设备的门和盖子应该同电气回路进行联锁。这种联锁，当门或盖子开启时，应该自动切断正压保护系统中未按相应防爆型式进行防爆处理的电气元器件的前缀电源;当门或盖子没有可靠关闭且系统没有完成吹扫之前，不能重新对这些元器件供电。

对于静态正压型电气设备，门或盖子必须使用专用工具才能够开启，而且还应该在其外壳明显部位设置一个警告标志：“警告!严禁在危险场所开启!”。

在正压型电气设备上，尤其是I类设备上，使用的紧固件应该是所谓的特殊紧固元件。为了防止因内部压力过大在开启门或盖子时出现伤害事故，设计人员可以采用双位紧固件，或者其他的特殊缓动措施。

此外，当正压型电气设备内部包含大容量的电容器和(或)发热元器件时，人们不得在电容器的剩余能量不符合要求时和(或)发热元器件温度没有降至温度组别的温度值以下时打开门或盖子。因此，设计人员应该将断开前级电源至允许打开门和盖子的时间间隔标志在设备的外壳上，告诫人们只有在这个时间间隔以后才允许开启设备。

(3)保护性气体的进气口和排气口

正压型电气设备应该设置保护性气体进气口和(或)撵气隧。它们的位置应该根据保护性气体的密度来决定。

当保护性气体的密度比空气大时，进气口应该开设在设备外壳的上部，排气口应该开设在设备外壳的下部;当保护性气体的密度比空气小时，进气口应该开设在设备外壳的下部，排气口应该开设在设备外壳的上部。不管进气口或排气口是在设备外壳的上部或下部。进气口和排气口都应该设置在设备外壳的相对侧。这样的布置便于保护性气体的流动和吹扫换气。

一般情况下，进气口(或排气口)的面积可以按每1000cm³正压外壳容积不小于1cm²来计算。这样计算得出的进气口总面积，就可以保证正压外壳在合适的时间内得以充分的吹扫(换气)。

(4)正压外壳内导流板

为了保证正压型电气设备得到充分的吹扫，设计人员可以在正压外壳内设置一些导流板，使吹扫气流通过正压外壳内的每一个角落。

有时正压型电气设备内的电气元器件的安装板也可以起到导流的作用。

如果正压外壳被分割成几个小的空腔，除采用导流板来改善保护性气体的吹扫效果外，还可以对小空腔单独设置一些进气孔，增加吹扫气流的透道。

(5)火花和炽热颗粒挡板

当正压型电气设备的排气口设置在爆炸性气体环境中时，在其外壳内应该设置一些挡板。防止外壳内的炽热颗粒和可能的放电火花通过外壳的排气口窜出外壳，飞到周围爆炸性气体环境中。

假若外壳内不产生炽热颗粒，则可以不设置这种挡板。另一种情况，即当外壳内的触头工作电压不大于275V(交流)或60V(直流)，工作电流不大于10A，而且触头还安装灭弧罩时，正压外壳的排气口也可以不设置火花和炽热颗粒的挡板。

在设置火花和炽热颗粒挡板时，这种挡板应该使排出气流在其流通方向上至少发生8次90°的方向改变。因为气流在其流通方向上多次改变方向可以“沉淀”炽热颗粒和减小火花携带的能量。

(6)防护要求

为了保持正压型电气设备正常工作时内部压力高于外部压力的正压，除必要的进气口和排气口以外，正压外壳应该尽可能地保持在密封状态，防止保护性气体发生泄漏，降低外壳内部的压力。

在通常情况下，从防护等级(IP)角度看，正压外壳的防护等级不应该低于IP5X，对于使用在潮湿和充满煤尘的采掘工作面上的电气设备，防护等级不应该低于IP54。

(7)警告标志

在正压型电气设备外部明显部位，人们应该设置警告标志：“警告!正压外壳!”。

这个警告标志告诉人们，正压型电气设备的外壳是一种特殊的外壳。它是保持内部正压压力的重要结构，应该具有适当的密封作用，应该具有可靠的联锁功能。因此，人们在安装、运行、维护、修理正压型电气设备时必须给以足够的注意。

NO.02

电气间隙、爬电距离和极限温度

(1)电气间隙和爬电距离

在正压型电气设备中使用的绝缘材料，和其他防爆型式的防爆电气设备中使用的绝缘材料相比，没有原则的区别l，因而电气间隙和爬电距离也应该是一样的。

但是对于I类电气设备来说，假若额定电流大于16A，例如在断路器、接触器或隔离开关中，这种电流在开、关时可能产生电弧，那么所用的绝缘材料至少应该符合以下任一种要求：

①相比耐电痕化指数(CTI)不小于GB/T 4207-2022《固体绝缘材料耐电痕化指数和相比耐电痕化指数的测定方法》中规定的CTl400M(相当于材料级别Ⅱ级或I级)。

②绝缘材料表面上不同电位的裸露带电导体之间的爬电距离应该符合GB/T 16935.1-2008《低压系统内设备的绝缘配合 第1部分：原理、要求和试验》中规定的适用于3级污染、III类过电压时材料的数值。

(2)温度限制

正压型电气设备的温度组别应该符合各种防爆型式电气设备的统一规定，但是温度组别的确定方法，却因正压型电气设备的设备保护级别的不同而不同。

1)“pb”级正压型电气设备

在确定“pb”级正压型电气设备的温度组别时，设计人员应该既要考虑设备外壳外表面的最高表面温度，还要考虑设备内部零部件的最高表面温度，按照这两个温度中最高的那个作为确定温度组别的温度值。

但是，对于正压型电器设备内的一些小元件(表面积不超过100m²)，当其最高表面温度低于相应的可燃性气体的点燃温度一定值时，其最高表面温度可以高于温度组别的温度值;另外，当设备内部发热元器件在开启门或盖子之前能够冷却到温度组别规定温度值以下时，其最高表面温度也可以超过温度组别的规定值。

此外，当正压型电气设备的正压保护突然中断时，设备周围的可燃性气体就会进入设备内部，因而，电气设备此时还应该具有一定的保护能力，防止在内部发热元器件没有冷却到允许的最高温度之前接触可燃性气体。

对于这种情况，人们可以将发热元器件用其他的防爆型式保护起来，防止这些元器件接触进入的可燃性气体，或者对于一些特殊设备，可以采用备用的通风系统(保护性气体供气系统)，防止主正压保护系统突然中断时外部可燃性气体进入外壳内(一旦中断，备用系统马上自动启动)。

2)“pc”级正压型电气设备

“pc”级正压型电气设备的温度组别仅仅以正压外壳外表面的最高表面温度为依据来确定。

这是因为，由于“pc”级正压型电气设备只允许运行在爆炸性危险场所的2区，爆炸性气体-空气混合物出现的概率小，加之正压外壳的阻碍，接触内部元器件的概率更小，所以在确定设备温度组别不仅仅以外壳外表面的最高表面温度为评价依据。

此外，设计人员还应该考虑当正压保护突然中断瞬内部带电部件的盘身保护。

NO.03

正压保护系统中自动安全装置的防爆型式

对于正压型电气设备来说，除正压外壳外，对正压保护系统工况的监测，是保证这种防爆型式防爆安全性能的一项十分重要的安全措施。这是正压型电气设备的一个重要特征。

在正压保护系统中，检测和控制正压保护系统工况的监测单元(装置)被称为自动安全装置。它本身不应该成为可燃性气体的点燃源，应该符合一种防爆型式的要求，或者安装在非爆炸性危险场所中。这一点是设计人员必须重视的。

在选择自动安全装置的防爆型式时，设计人员应该按照下列原则进行：

①对于“pb”级正压型电气设备，自动安全装置的防爆型式可以采用设备保护级别为 Ga(Ma)级或Gb(Ma)级的各种防爆型式。

②对于“pc”级正压型电气设备，自动安全装置的防爆型式可以采用所有设备保护级别的各种防爆型式。

另外需要指出的是，各种自动安全装置是正压保护系统必需的伺服单元;它们应该在正压保护系统投入工作之前、运行之中和停止工作之后提供可靠“服务”。因此，自动安全装置的电源不应该和主回路共用一个电源，至少应该设置在主回路的隔离开关或电源开关之前，这样就可以在主回路断电时仍然能够提供可靠的“服务”。

NO.04

保护性气体

(I)气体种类

在正压型电气设备中使用的保护性气体，应该是一种非可燃性气体，它自身不应该被点燃。此外，保护性气体还不应该影响正压外壳、输送管道以及连接部件的可靠性，不应该影响电气设备的正常运行。

因此，清洁的空气，以及氮气等一些惰性气体，可以作为保护性气体。

这里应该指出的是，在使用惰性气体作为保护性气体时，应该警告人们，惰性气体有窒息的危险。

(2)气体温度

在正压外壳的进气口处，保护性气体的温度，通常情况下不应该超过40℃。

但是在在一般特殊情况下，保护性气体的温度可以较高一些，或较低一些，此时，人们应该把最高温度或最低温度标志在正压型电气设备的外壳上。有时人们还应该考虑如何避免因温度升高而影响电气元器件工作，或温度过低而出现凝露或结冰现象，以及温度离低交替变化引起的“呼吸”作用。

NO.05

正压保护技术

从正压型电气设备的防爆原理可知，正压外壳内部的压力必须高于外壳外部的压力(大气压力或某个压力)，这样才能够防止外壳外部环境的可燃性气体进入外壳内部。GB3836.5《爆炸性气体环境用电气设备第5部分：正压外壳型“P”》指出，正压型电气设备外壳内任何池方的压力：对于“pb”级，大于等于50Pa;对于“pc”级，大于等于25Pa。

当正压型电气设备吹扫结束、正式起动之后，如果不采取相应的技术措施，由于正压外壳不可避免地会发生泄漏，因而外壳内部的压力就会降低，以至于降低到所要求的压力值以下，这是不允许的。

为此，人们可以采取所谓的“连续稀释式”正压保护技术或“泄漏补偿式”正压保护技术，来维持正压井壳内部所需的压力值。

(1)连续稀释式正压保护技术

连续稀释式正压保护是指，在正压型电气设备吹扫之后，连续地以一定流量的保护性气体输入正压外壳内，以使外壳内可燃性气体的浓度始终保持在其爆炸极限下限以下。

这种保护技术的特点是，在正压型电气设备吹扫之后允许保护性气体通过排气管道排放到外壳外部，但是不允许正压外壳内部的压力降低到正压规定值以下。

因而，对于这种正压保护技术，设计人员应该在正压型电气设备的排气管道的出口处设置一个所谓的“阻气门”，使排气管道的出口在这里突然变小，人为地给通过正压外壳的保护性气体气体流一个阻力。在保护性气体通过正压外壳的流量一定的情况下，阻气门使正压外壳内部建立一个比外壳外部高的压力，即所谓的“正压”。

此外，为了保持正压外壳内部的压力不低于相应的正压规定值，正压保护系统在正压型电气设备起动之后还必须连续地向正压外壳输送一定流量的保护性气体。

这种保护技术使用的保护性气体可以是空气，也可以是惰性气体。

(2)泄漏补偿式正压保护技术

泄漏补偿式正压保护是指，在正压型电气设备吹扫之后，对正压外壳供给一定数量的保护性气体，以补偿正压外壳及其连接的输送管道发生的任何泄漏，从而保持外壳内部所需的正压值。

对于这种保护形式的正压型电气设备，设计人员应该在正压型电气设备的排气管道的出口处设置一个截止阀;在吹扫之后，阀门就将排气管道封堵。但是，正压外壳及其输送管道在内部正压的作用下不可避免地会发生泄漏，因而外壳内部的压力就会下降，甚至下降到正压规定值以下。

所以。为了保持正压型电气设备内部的正压规定值，正压保护系统在正压型电气设备起动之后必须实时地补偿正压外壳内保护性气体的任何泄漏数量。

设计人员在正压型电气设备的进气管道人口处设置一个流量控制装置，在系统的其他自动安全装置的配合下，实时地向正压外壳内补充一定数量的保护性气体，以维持正压外壳内部的规定压力。这就是这种正压保护技术的特点。

这种保护技术使用的保护性气体可以是空气，也可以是惰性气体。