GB 爆炸性环境用防爆电气设备充砂型电气设备.pdf

中华人民共和国国家标准 U DC 6 2 1 3 - 7 8：6 2 2 8 1 爆炸性环境用防爆电气设备。 。 ， 。 ， 。， 。 ， 。 一 ， 二 ， 1 .0 1-4 1 10 。、 ， 二G B 3 8 3 6 7 一8 7 ， J rt 1 、 二 民 1 1 1 ，盛 1 L AV“， ， 允 妙 笙 屯 气 顶 亩 一 q 一 E l e c t r i c a l a p p a r a t u s f o r e x p l o s i v e a t m o s p h e r e s S a n d f i l l e d e l e c t r i c a l a p p a r a t u s q 1 引盲 1 . 1 本标准适用于充砂型电气设备 1 . 2 充砂型电气设备除须符合本标准外， 还须符合G B 3 8 3 6 . 1 - 8 3爆炸性环境用防爆电气设备 通用要求 的有关规定。 1 . 3 额定电压不超过6 k V ， 在使用时活动零件不直接与填料接触的电气设备， 才允许制成充砂型。 第一篇名词术语、 技术要求 2 名词术语 2 . 1 充砂型电气设备“ q PV 外壳内充填砂粒材料， 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 表面的过热均不能点燃周围爆炸性混合物的电气设备。 2 . 2 电弧 电流（ I . ) 在充砂型电气设备的填料内， 由短路引起的持续电弧电流的平均有效值 2 . 3 短路 电流（ I cc ) 充砂型电气设备与供电网路相连接处， 在完全短路情况下流过电流的计算值。 2 . 4 短路持续时间或电弧持续时间（ a ) 电弧电流 I 流过 电气设备 ， 从开始出现到完全熄灭所经过的时间。 注： 在电网给定点上流过的短路电弧电流通常都不是通过试验确定的。根据一些试验室的经验， 电压不超过 6 k V 时， 计算短路电流 1 . 。 和实际产生的电弧电流 ， 。 成下列比值关系： _! oe ,1 a ti ， ” 当电气设备采用一个保护开关保护时， 时间 等于保护开关从开始脱扣到电流完全消失为止的整个断开时 间。 2 . 5 格 网 固定在外壳内并处在充填的砂粒中使之降低充填的砂粒材料高度的带孔金属薄片 2 . 6 最小安全高度（ h o ） 充填材料经振动密实后， 能阻止按电气设备规定的电流和持续时间的电弧点燃外部爆炸性混合物 的自由表面和最近的带电部件之间的最短垂直距离。装有格网的电气设备的最小安全高度为保护层高 度 h . 和储备层高度 d 之和 h o h e a 国家标准局 1 9 8 7 一 0 6 一 1 8 批准1 9 8 8 一 0 3 一 0 1 实施 GB 3 8 3 6 7一 8 7 2 . 7 保护层高度（ h ., 外壳内电气设备的带电部件与格网之间的最短距离。 2 . 8 储备层高度（ ） 格网上面用来填充保护层中偶然出现的空洞的充填材料厚度 2 . 9 密实度 充砂型电气设备外壳内砂粒材料的压实程度 3 外壳 外壳须用金属材料制造， 也可采用不嫩性或难憔性材料制造， 但对他们的机械性能和长期稳定性应 进行试验 ， 并应作准确的说 明， 防止被不同性能的其他材料所代换 。 3 . 1 机械强度 外壳须有足够的机械强度， 并有一定的安全系数， 以便能承受由于装入的电气设备的特性和使用等 原因加在外壳上的冲击力和机械力。 不论外壳容积大小， 均须承受1 0 . 1 条规定的水压试验， 以检查外壳的最小机械强度。 3 . 2 防护等级 外壳的防护等级须不低于I P 5 4 , 3 3 充填 外壳内充填砂粒材料时， 须在频率为2 5 -5 0 H ： 和振幅为1 . 0 士0 . 2 m m的强制振动下进行， 时间不 少于5 m in ， 应尽量使外壳内全部空隙填满为使运行中可能在充填自由面上部出现的空隙最小， 须在 外壳上设置一个或多个观察窗， 以便一旦有空隙， 能立即察觉 3 . 4 内装电气设备的绝缘 外壳内的绕组应在不考虑填料的附加绝缘作用情况下已有足够的绝缘强度绝缘材料耐热分级须 符合J B 7 9 4 一“ 电 机、 电 器和变压器用绝缘材料耐热分级 的规定 3 . 5 紧固件 I 类电气设备的紧固件须符合G B 3 8 3 6 . 1 的9 . 2 条特殊紧固件的规定 4 填料 4 . 1 石英 用作填料的石英须符合下列要求： a 不含金属微粒， 且石英含量须不少于9 6 0 o ; b 粒度为 0 . 2 5 - 1 . 6 m m， 但 0 . 5 - 1 . 2 5 m m的应占 7 5 纬以上， 且没有小于 0 . 2 5 m m和大于 1 . 6 m m 的 ； c 含水量须不超过其重量的0 . 1 %. 4 . 2 石英以外的其他材料 性能不低于石英的其他材料也允许采用 5 有机材料的使用 在填料内部的带电零件上或带电零件与外壳壁之间不允许装有任何由有机材料制成的零件。 6 引人装置 电缆引入装置须符合 3 . 2 条所规定的防护等级此外， 须能承受允许的电弧电流I 。 产生的应力而 不损坏 。 7 电气距离 GB 3 83 6 7一 87 7 . 1 裸露带电零件之间、 裸露带电零件与内部接地导电部位之间以及绝缘组件与壳壁之间的最小距 离须符合表 1 中 A栏的要求； 裸露带电零件与外壳壁之间的最小距离须符合表 1 中 B栏的要求 表 1 电气距离 认一 了 B1520304050 7 . 2 对于额定电压不超过 5 0 0 V的电气设备， 如果制成不可拆卸的封闭结构 （ 防护等级不低于 I P 6 5 ) ， 则裸露带电零件之间的距离须不小于4 m m， 裸露带电零件与外壳之间的距离须不小于5 m m, 8 小安全高度（ 适用于无格网的电气设备） 最小安全高度h 。 须按附录A的试验确定但电压不超过1 5 0 0 V时， 须不小于 3 0 m m， 电压超过 1 5 0 0 V时， 须不小于 5 0 m m, 9 格网的使用 为了缩小最小安全高度， 允许在填料中置入作为隔离用的格网。在使用金属外壳时， 格网须与外壳 做导电性连接， 并按下列规定制造 9 . 1 格网 格网须用不锈的或抗腐蚀的金属板制造格网须在整个面积上开孔， 孔径为8 l o m m， 各孔中心 距为5 0 - 7 0 m m, 对于容积小于2 5 L的电气设备， 格网的孔径可不小于5 m m， 各孔中心距可不小于2 5 m m , 格网的厚度须按9 . 2 条的规定设计， 必要时可用加强筋， 加强筋须位于储备层一侧。 9 . 2 紧固件 格网和紧固件须能承受 由公式（ 1 ) 算出的负荷： P 0 . 2 5 1 , （1） 式中： I , 电弧电流， A ; 尸格网的静态负荷， N, 在负荷P的作用下， 格网的变形须不大于1 . 2 m m, 9 . 3 保护层高度 如果填料是采用 4 . 1 条规定的石英时 ， 保护层高度由公式（ 2 ) 计算确定， 但不得小于 2 0 m m ; h . 0 . 3 1 1 ; t （2） 式中： h . . 保护层高度， c m; 电弧持续时间， s ; I , 电弧电流， A 。 9 . 4 储备层高度 G B 3 8 3 6 7 一 8 7 储备层的最小高度 须不小于0 . 2 倍保护层高度h . . ， 且不得小于l O m m . 9 . 5 电气设备不同使用位置对格网的要求 9 . 5 . 1 只有一个使用位置的电气设备 只有一个使用位置的电气设备， 格网须放于内装电气设备的上部。内装电气设备上部填料覆盖的 厚度须不小于最小安全高度 h o ， 其他方向对外壳壁的距离须符合第 7 章的要求。 9 . 5 . 2 任意使用位置的电气设备 任意使用位置的电气设备， 格网须完全包围外壳内装的电气设备 ， 任何方向填料覆盖的厚度均须不 小于最小安全高度 h 。 （ 见下图） 。 ， . ,. . a SjolrF a.r.s f aY 充砂型原理图 第二篇试验 1 0 型式试验 电气设备的型式试验除按G B 3 8 3 6 . 1 第四篇的有关规定进行外， 还须作以下补充试验。 1 0 . 1 水压试验 外壳须承受5X1 0 P a 的水压试验， 最少维持 l m in 。试验结果， 外壳不应漏水渗水， 且在任何方向 上都不允许有超过 0 . 5 m m的永久变形 。 1 0 . 2 无格网电气设备的最小安全高度的测定 无格网电气设备最小安全高度 h 按 附录 A的试验方法测定。但如果最小安全高度在过去的系列 试验中已确定， 则允许不做此项试验。 1 0 . 3 带格网电气设备保护层高度的测定 带格网电气设备保护层高度he 按附录A的试验方法测定但如果用石英作填料， 且保护层高度 符合 9 . 3 条规定时 ， 则允许不做此项试验 。 1 1 出厂试验 GB 383 67一 87 制造厂须对每台产品进行 出厂试验 。 1 1 . 1 水压试验 外壳的水压试验按 1 0 . 1 条的要求进行 。 1 1 . 2 填料含水量测量 填料的含水量须在填充前测量测量方法不作规定， 测量结果须符合4 . 1 条要求 注：下列一些侧量方法可认为与含水量侧量是等效的： 测量介电强度、 测量电阻率、 测量电容和测量损耗角等。 第三篇标志 1 2 标志 1 2 . 1 铭牌 电气设备的铭牌除须按G B 3 8 3 6 . 1 第3 0 章的规定标志外， 还须标志下列内容（ 内装熔断器的小型 设备除外） ： a . 最大允许电弧电流I s j b 电弧持续时间 心 1 2 . 2 使用说明书 电气设备须附有使用说明书。说明书上要重复铭牌上的数据， 并在必要时加以补充。例如其他有 关的电弧电流I 和电弧持续时间 的对应值或曲线。在说明书上， 必须说明操作程序和在正常运行中 在上部产生空隙时补充填料的预防措施。特别要说明所采用填料的种类和质量 GB 383 67一 87 附录A 小安全高度和保护层高度的测定 （ 补充件） A . 7 无格网电气设备 无格网电气设备的试验设备如图A 1 所示。 乓 图A 1 试验设备 试验罐是直径为4 5 0 m m、 高为5 0 0 m m的圆柱形容器， 在其底部装有两个贯通铜电极的绝缘套管， 一个便于开闭的填料排出孔和一个供循环用的混合物出口阀 两电极间用细导线连接， 然后将填料放入试验罐内， 借振动器的振动（ 振动频率、 振幅、 振动时间应 按3 . 3 条规定） 使填料充实， 并调整到需要的高度。 在试验罐的法兰处放一个密封垫圈， 再放上一个 3 0 0 m m高的金属圆筒， 使其与试验罐可靠连接。 G B 3 8 3 6 7 一 8 7 圆筒上装有一个混合物进口阀、 一个火花塞和一个混合物取样阀。圆筒上部蒙上塑料薄膜 ， 并用橡胶带 扎紧， 使试验罐和国筒构成整体密封。 将制备好的爆炸性气体混合物输入试验设备 用光干涉式气体分析仪测量进口、 循环出口和取样口的爆炸性气体混合物的浓度， 当浓度达到要求 后， 关闭进 口、 循环出口和取样口阀门。 通过装有时间可整定的保护电路开关向电极供电， 使电极间细导线熔化产生电弧， 并在整定时间终 了时切断电源。可使用示波器记录电弧短路过程， 以取得足够精度的电弧电流I 。 和电弧持续时间 值。 试验结果如果没有发生点徽爆炸， 几秒钟后用火花塞引爆上部爆炸性气体混合物 ， 以确认此次试验 有效。 如果电弧未点燃上部爆炸性气体混合物， 则测定在填料中形成的蘑菇状硬块的高度h 作为决定最 小安全高度的参考依据。此时， 必须很小心地放出试验雄内部分填料， 以免由于填料的滑动造成蘑菇状 硬块的破损 。 在保持 充填高度 h 和电弧电流 I 为恒定值的条件下 ， 1 0 次试验不引爆 的最长电弧电流持续时间 ： 就是在规定的充填高度条件下， 电弧电流 I 的极限允许持续时间 E , 在电弧电流I 。 和电弧电流持续时间： 维持恒定的条件下， 测定 1 0 次试验不引爆的最小充填高度h 即为最低不引爆高度 h 。 在上述两种情况下， 须按公式（ A 1 ) 确定最小安全高度h , h , ） 1 . 1 5 h ( A1 ) 式中： h , 最小安全高度， c m; h 最低不引爆高度， c m. 为了简化试验 ， 可由公式（ A 2 ) 确定起始试验点。 儿 。 7 5 0 h ( A2 ) 式中： I , 电弧电流， A ; ： 电弧持续时间， s ; h 最低填充高度， c m. 注： 所使用的电源要在整个电弧持续时间内输送尽量恒定的电流， 电弧电流 I 。 是示波器上所记录的电流平均 值。 当采用 8 . 5 甲烷与空气混合物进行试验时， 得到如下结果： h 1 0 . O c m, L二7 6 0 X 1 0 A s ; h 1 5 . O c m,乙二2 5 0 0 X I O W s ; h 2 0 . O c m, L 6 5 0 0 X 1 0 A s , 其中： L i s6 式中： 乙试验不发生引爆的极限冲能， A s ， 1 , 电弧电流， 取值范围 2 0 0 0 -6 0