仪表防护及防爆知识

第一页，共29页。第一位数防止固体进入第二位数防止液体进入0没有保护0没有保护1大于50毫米的物体1垂直滴水2大于12毫米的物体2斜向滴水75~90度3大于2.5毫米的物体3淋水4大于1.0mm的物体4溅水5防止粉尘5喷水6尘密6猛烈喷水7短时间浸水1m/30min8连续浸水5m/72h外壳防护IEC外壳等级标准---------国际电工委员会第二页，共29页。EExdⅡCT4表示CENELEC（欧洲电工标准委员会）认证表示危险区域认证保护类型ia–本安（允许二次故障）ib–本安（允许1次故障）d–隔爆e–增安n–型（无火花）组别电气设备分成两组。Ⅰ组包括用于矿井的电气设备，而Ⅱ组包括所有其它电气设备。组别Ⅱ进一步分成三个子组别：A,B和C。ABC越来越高温度代码：设备表面最高温度（135）T1450℃T2300℃T3200℃T4135℃T5100℃T685℃第三页，共29页。第四页，共29页。发展历史

随着石油及其衍生物的大量使用，世界各国兴建了众多炼油厂、化工厂由于石油极其产物大多为易燃易爆物，所以必须采取措施防止该物质燃烧或爆炸。电火花或温升会导致该场所中危险物质的燃烧、爆炸，在现场危险区必须使用特殊的仪表：--它能直接安装在危险区--能处理危险区的信号--不能点燃或引爆危险物质早期仪表内部使用电子管，限能困难，故在危险区生产过程中多使用气动仪表进行控制随着半导体元器件（晶体管、集成电路）的产生，仪表工作电压和功耗可有效的限制，电动仪表的使用开始普及，从而引入防爆理论防爆知识第五页，共29页。点火、爆炸发生的三要素燃料：易燃气体、挥发物及粉尘

引爆源：火花、电弧、设备或机械高温表面氧化剂：空气（21%氧），纯氧，释放氧气的化合物（例如锰酸钾）点火源氧气燃料第六页，共29页。爆炸性物质的分类及分组体系在我国，爆炸性物质可分为三类：Ⅰ类：矿井甲烷Ⅱ类：爆炸性气体混合物（含蒸气、薄雾）Ⅲ类：爆炸性粉尘和纤维T1T2T3T4T5T6IIAIIBIIC乙烷乙醇汽油乙醛乙酸乙酯柴油乙醚苯燃料油CO航空燃料甲醇丙烷城市天然气氢气I甲烷所需点燃能量多（难）少（易）第七页，共29页。危险场所的划分（气体环境）根据爆炸性混合物出现的频率和持续的时间，把危险气体场所划分为不同的区域：0区：爆炸性混合物以气体、蒸气或薄雾形式连续出现或长时间存在的场所，1000小时以上1区：在正常运行时，环境中可能出现气体、蒸气或薄雾形式的爆炸性混合物，是防爆电气设备的典型应用场所，可持续2-1000小时2区：在正常运行时，环境中不可能出现气体、蒸气或薄雾形式的爆炸性混合物，或偶尔发生并且短时间（不超过2个小时）存在，第八页，共29页。温度等级

温度等级规定了设备表面的最高允许值，基于技术和经济上的考虑，防爆设备被分成不同的温度等级温度级设备的最高表面温度易燃物的点燃温度点燃难度T1450>450易T2300>300T3200>200T4135>135T5100>100T685>85难第九页，共29页。危险场所中电气设备采取的防爆方法:防爆方法/遵循的标准适用场所充油型“o”EN50015、IEC60079-6

12正压型“p”EN50016、IEC60079-2

12充砂型“q”EN50017、IEC60079-5

12隔爆型“d”EN50018、IEC60079-1

12增安型“e”EN50019、IEC60079-7

12本质安全型“i”EN50020、IEC60079-11012浇封型“m”EN50028、IEC60079-18

12无火花型“n”EN50021、IEC60079-15

2第十页，共29页。1. 定义

充油型oil-inmersion(EN50015)符号:o设备的某些部件被完全浸没在油里油可阻止气体混合物形成点火源应用:变压器不能带电维护特殊油第十一页，共29页。2.正压型“p”pressurisedenclosure(EN50016)将可能产生火花的电气设备（如小型断路器或接触器）装于一外壳内，采取相应的措施使得其内部保持正压以防止可燃性气体进入壳体内，或利用保护气体（空气或惰性气体），在正常工作条件下将壳体内的可燃性气体或蒸汽稀释到气体爆炸极限以下设计思想：消除外壳内部的任何爆炸性气体，保持其内部为一个`安全区域`，使得未经认证的电气设备几乎不受任何约束地在外壳内部使用，相对复杂（大型分析仪器）在故障状态下，正压型电气设备要求能够自动切断电源,不能带电维护。考虑因素：最小正压值、最小换气量价格昂贵第十二页，共29页。3.定义

充沙型sand-filling(EN50017)符号:q充沙以消除点火源特别适用于高压应用:电源,电容不能带电维护第十三页，共29页。4.定义隔爆型

Flameproofenclosure(EN50018)符号:d用外壳限制爆炸，外壳不会因内部的爆炸而损坏，也不会点燃外部的可燃气体。外壳较沉重应用:电磁阀,压力开关，马达不能带电维护安装简单第十四页，共29页。5.定义增安防爆Increasedsafety(EN50019)符号:e采取措施：避免火花和高温产生的可能性应用:连接件,电磁阀,防爆机箱正常工作时->不会产生点火源不能带电维护第十五页，共29页。6.定义

浇封Encapsulation(EN50028)符号:m点火源被封装在特殊材料里（如陶瓷），混合物不能与点火源接近。永远不能维护应用：传感器,探头等第十六页，共29页。7.定义本安方法Intrinsicsaftey(EN50020)标识:i在回路中减少能量,以便防止火花点燃危险物必须构成本安回路Maintananceduringoperation!

可带电维护ThemethodatTURCK!第十七页，共29页。除本安方法外其他防爆方法用在危险0区都有可能发生爆炸第十八页，共29页。常用本安与隔爆仪表对比本安仪表ia对外壳要求不高允许在线维护适用于0、1、2区适用于低功率仪表密封与附件简单价格较低必须加安全栅隔爆仪表特殊外壳，结构结实，体积大不允许带电维护适用于1、2区适用于高功率仪表密封与附件复杂，价格高不需加安全栅第十九页，共29页。什么是本质安全？（IntrinsicSafety）如果电流和电压在临界值之下，那麽就不会产生火花。=>电流和电压必须被限制通过电阻限制电流

通过齐纳二级管（Z-diode）限制电压第二十页，共29页。什么是本安设备

（IntrinsicSafetyapparatus）

电流和电压被限制=>回路允许在危险区电阻和齐纳二极管不允许在危险区R安全区危险区第二十一页，共29页。2. 本安结论本安回路将能量减少到安全水平安全栅将安全区和危险区分开本安设备直接工作在危险区，安全栅安装在安全区。第二十二页，共29页。本安回路的特点在设备正常工作或故障期间，不可能产生点燃危险场所中爆炸性气体的能量（火花、电弧或热能量），本安功率<4W电压最大30V电容限制0.1μF,电感限制500μH工作原理是利用安全栅技术，将提供给现场仪表的电能量限制在不能产生足以引爆的电火花，本安方法可对现场仪表带电拆装、检查、维修。显然，本安方法是最安全的防爆方法，因此，被用在最危险的场合。第二十三页，共29页。本安电气设备分类

EXia、EX

ib类按照本安电路使用场所和安全程度可分为ia、ib两个等级

ia类安全系数：当最多产生两次故障时，仍然可以保持安全性，所以易受故障干扰的元件为三重化设计，可用在0、1、2区

ib类安全系数：当最多产生一次故障时，仍然可以保持安全性，易受干扰影响的元件为双重化设计可用在1、2区

故障可能是易受干扰影响的元件失灵造成的。第二十四页，共29页。按允许的故障次数

EExib EExia允许一次故障: b允许两次故障: aRRibia本安标识第二十五页，共29页。设备标志用于防爆区的的设备必须具有明显的标志本安设备应当具有如下标志：EEXiaIICT6温度等级C子组除煤矿以外的所有区域I：矿下防爆分类符合欧洲标准关联设备应当具有下列标志[EEXia]IIC方括号表示关联设备

无温度等级，因为安装在危险区之外第二十六页，共29页。

外壳保护等级（IP）代码

GB4208-1993；等效采用IEC529第二十七页，共29页。粉尘防爆1、DIP--------------粉尘防爆标志2、DT或DP--------外壳类别

DT-------尘密型

DP-------防尘型3、T11~T13----------点燃温度

T11---T≥270℃T12---270℃≥T≥200℃T13------200℃≥T≥150℃4、允许最高表面温度