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文档简介
爆炸性环境电气工程通用规范目次TOC\o"1-2"\h\z\u1 总则 总则1.0.1为贯彻执行国家经济技术政策,保障爆炸性环境中的人身和财产的安全,坚持预防为主的方针,应采取防范措施,制定本规范。1.0.2在生产、加工、处理、转运或贮存过程中出现或可能出现爆炸性环境的新建、扩建和改建工程中的电气工程的设计、施工、验收,必须遵守本规范。
本规范不适用于下列环境:
1矿井井下;
2制造、使用或贮存火药、炸药及其制品的环境;
3利用电能进行生产并与生产工艺过程直接关联的电解、电镀等电力装置区域;
4使用强氧化剂以及不用外来点火源就能自行起火的物质的环境;
5水、陆、空交通运输工具及海上和陆地油井平台;
6以加味天然气作燃料进行采暖、空调、烹饪、洗衣以及类似的管线系统;
7医疗室内;
8灾难性事故。1.0.3爆炸性环境电气工程的设计、施工、验收,除执行本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。1.0.4本规范不考虑间接危害对爆炸性环境电气装置设计的影响2 基本规定2.0.1在生产、加工、处理、转运或贮存过程中出现或可能出现下列爆炸性气体混合物环境之一时,应进行爆炸性气体环境的电气工程设计:1在大气条件下,可燃气体与空气混合形成爆炸性气体混合物环境;2闪点低于或等于环境温度的可燃液体的蒸气或薄雾与空气混合形成爆炸性气体混合物环境;3在物料操作温度高于可燃液体闪点的情况下,可燃液体有可能泄漏时,可燃液体的蒸气或薄雾与空气混合形成爆炸性气体混合物环境。2.0.2在生产、加工、处理、转运或贮存过程中出现或可能出现可燃性粉尘与空气形成的爆炸性粉尘混合物环境时,应进行爆炸性粉尘环境的电气工程设计。
3 爆炸性环境电气设备 3.1防爆电气设备的选择3.1.1在爆炸性环境中,应选用与爆炸性环境相适应的,符合相关标准的,具有防爆功能3.1.2爆炸性环境内,电气设备应根据下列因素进行选择:1爆炸性环境的区域划分2可燃性气体、蒸气和可燃性粉尘的分级3可燃性气体、蒸气的引燃温度4可燃性粉尘云、可燃性粉尘层的最低引燃温度3.1.3爆炸性环境内电气设备保护级别的选择应符合表3.1.3的规定。表3.1.3爆炸性环境内电气设备保护级别的选择
3.1.4防爆电气设备的级别和组别不应低于该爆炸性环境内可燃性物质的级别和组别,并应符合下列规定:
1气体、蒸气或粉尘分级与电气设备类别的关系应符合表3.1.4-1的规定。当存在有两种以上可燃性物质形成的爆炸性混合物时,应按照混合后的爆炸性混合物的级别和组别选用防爆电气设备,无据可查时,可按危险程度较高的级别和组别选用防爆电气设备。
对于标有适用于特定气体、蒸气环境的防爆电气设备,不应超过其允许的适用范围,使用于其他的气体环境内。表3.1.4-1气体、蒸气或粉尘分级与电气设备类别的关系
2Ⅱ类电气设备的温度组别、最高表面温度和气体、蒸气引燃温度之间的关系应符合表3.1.4-2的规定。表3.1.4-2Ⅱ类电气设备的温度组别、最高表面温度和气体、蒸气引燃温度之间的关系
3Ⅲ类电气设备的最高表面温度应由相关粉尘的最低点燃温度减去安全裕度确定。3.2防爆电气设备施工与验收3.2.1防爆电气设备的接线盒内部接线应紧固。3.2.2防爆电气设备进线口的密封应符合下列规定:1防爆电气设备接线盒的进线口与电缆、导线引入连接后,应保持引入装置的完整性和弹性密封圈的密封性,并应将压紧元件用工具拧紧,且进线口应保持密封。2备用进线口弹性密封圈和金属垫片、封堵件等应齐全,且安装紧固,密封良好。封堵件只能用工具才能拆除。3.2.3防爆电气设备验收,应进行以下检查,确认。1防爆电气设备的铭牌应符合其产品标准要求,防爆电气设备的类型、级别、组别应与危险区域的级别相适应。2防爆电气设备备用进线口应做好密封。3正压外壳型“P”电气设备的通风、排气系统应通畅,连接正确,进口、出口安装位置应符合要求。4油浸型“O”电气设备不得有渗油、漏油,油面高度应符合要求。
4 爆炸性环境电气线路4.1电气线路的设计4.1.1爆炸性环境电缆和导线的选择与敷设应符合下列规定:1在爆炸危险区内,除在配电盘、接线箱或采用密闭的金属导管配线系统外,无护套的电线不应作为供配电线路。2在1区内应采用铜芯电缆;除本质安全型电路外,在2区内,当采用铝芯电缆时,其截面不得小于16mm2,且与电气设备的铜材质连接时应采用铜-铝过渡接头。敷设在爆炸性粉尘环境20区、21区以及在22区内有剧烈震动区域的线路,均应采用铜芯绝缘导线或电缆。3除本质安全系统的电路外,爆炸性环境电缆配线的技术要求,应符合表4.1.1-1的规定。表4.1.1-1爆炸性环境电缆配线的技术要求 项目技术要求爆炸危险区域电缆明设或在沟内敷设时的最小截面移动电缆电力照明控制1区、20区、21区铜芯2.5mm2及以上铜芯2.5mm2及以上铜芯1.0mm2及以上重型2区、22区铜芯1.5mm2及以上,铝芯16mm2及上铜芯1.5mm2及以上铜芯1.0mm2及以上中型4除本质安全系统的电路外,在爆炸性环境内电压为1000V以下的钢管配线的技术要求,应符合表4.1.1-2的规定。表4.1.1-2爆炸性环境内电压为1000V以下的钢管配线的技术要求 项目技术要求爆炸危险区域钢管配线用绝缘导线的最小截面管子连接要求电力照明控制1区、20区、21区铜芯2.5mm2及以上铜芯2.5mm2及以上铜芯2.5mm2及以上钢管螺纹旋合不应少于5扣2区、22区铜芯2.5mm2及以上铜芯1.5mm2及以上铜芯1.5mm2及以上钢管螺纹旋合不应少于5扣4.1.2架空电力线路严禁跨越爆炸性环境。4.2 电气线路施工与验收4.2.1爆炸性环境内的钢管连接应符合以下规定:1钢管与钢管、钢管与电气设备、钢管与钢管附件之间的连接,应采用螺纹连接,不得采用套管焊接,钢导管不得采用对口熔焊连接。2管路之间不得采用倒扣连接,当连接有困难时,应采用防爆活接头,其接合面应密贴。仅用于机械保护的导管(通常指“敞开”的导管系统)例外。4.2.2电缆或导线的连接应符合下列规定:1电缆或导线的终端连接时,电缆内部的导线如果为绞线,其终端应采用定型端子或接线端头进行连接。2铝芯绝缘导线或电缆的连接与封端应采用压接、熔接或钎焊,当与设备(照明灯具除外)连接时,应采用铜—铝过渡接头。4.2.3本质安全电路与非本质安全电路不得共用同一电缆或钢管,本质安全电路或关联电路,严禁与其他电路共用同一电缆或钢管。4.2.4电气线路,应进行以下检查验收,确认:1、直埋电缆工程在覆盖隐蔽前做中间检查验收。2、电气线路隔离密封应符合要求。
5 爆炸性环境电气保护5.0.1除本质安全电路外,爆炸性环境的电气线路和设备应装设过载、短路和接地保护,不可能产生过载的电气设备、短时工作或断续周期工作的电动机可不装设过载保护。爆炸性环境的电动机除按国家现行有关标准的要求装设必要的保护之外,均应装设断相保护。如果电气设备的自动断电可能引起比引燃造成的危险更大时,应采用报警装置代替自动断电装置。5.0.2为了实现带电导体与外露可导电部件间的接地故障保护,在爆炸性环境中,1000V交流/1500V直流电气系统设计应符合下列规定:1.爆炸性环境中的TN系统应采用TN-S型;2.爆炸性环境中中的TT型电源系统应采用剩余电流动作的保护电器;3.爆炸性环境中的IT型电源系统应设置绝缘监测装置。5.0.3爆炸性环境中,应设置等电位联结。5.0.4安装于爆炸性环境的电气装置的电气保护验收工作,应确保其操作及联动试验动作正确,可靠,符合设计要求。
6 爆炸性环境防雷与接地系统6.1防雷与接地系统的设计6.1.1爆炸性环境中,应根据需要进行系统接地,保护接地,静电接地和防雷接地的设计。6.1.2除非另有规定,除独立接闪杆(线,带)应设置独立的接地装置外,不同用途的接地应共用接地网,其接地电阻值应符合其中最小值的要求。6.2防雷与接地系统施工与验收6.2.1电气装置的接地必须单独与接地母线或接地网相连接。6.2.2接地系统验收应符合下列规定:1、接地系统隐蔽部分必须在覆盖前做好检查。2、整个接地网外露部分的连接可靠,接地线规格正确,防腐层完好,标识齐全明显。3、接地电阻值符合设计规定。
起草说明起草说明根据国务院《深化标准化工作改革方案》(国发[2015]13号)要求,2016年住房城乡建设部印发了《关于深化工程建设标准化工作改革的意见》(建标[2016]166号),并在此基础上,全面启动了构建强制性标准体系和研编工作。2017年住房和城乡建设部发布了《关于印发2018年工程建设规范和标准编制及相关工作计划的通知》(建标函〔2017〕306号),《爆炸危险环境电气装置通用规范》的研编工作被纳入计划。经过近两年的工作,完成了研编报告的启动,中期评估,和验收,形成了《爆炸危险环境电气装置通用规范》-草案,2020年3月验收通过。按照住房和城乡建设部司局函2020[46]要求,5月启动了编制工作。之后又提交了规范名称变更为《爆炸性环境电气工程通用规范》(即现名)的报告。在研编工作成果的基础上,规范起草组又逐条梳理了条文,并编写了条文说明,形成了征求意见稿。《爆炸性环境电气工程通用规范》提出了在生产、加工、处理、转运或贮存过程中出现或可能出现爆炸性环境的建设工程中的电气工程的设计、施工、验收等方面需要强制执行的通用技术要求。本通用规范是一个技术规范,属于管理层面上的规定不应出现。本通用规范不涉及爆炸性危险区域的划分,无论是气体环境还是粉尘环境。本通用规范定位在危险区域划分完成后,在危险区内使用电气设备的技术标准。本通用规范也不涉及防爆电气产品规范。防爆电气产品制造,检验认证已有其专门的标准。需要指出,爆炸性环境电气设备检查、维护与检修是建设工程整个生命周期的一个重要环节。在研编阶段,经过研究认为,这方面内容基于当前情况暂无强制性条款。起草单位、起草人员和审查人员起草单位中国寰球工程有限公司(第一起草单位)、中国化学工程第十一建设有限公司、中油吉林化建工程有限公司、中国电子工程设计院有限公司、中国五洲工程设计集团有限公司、南阳防爆电气研究所、中国石化工程建设有限公司、中国昆仑工程有限公司、华荣科技股份有限公司、中国石化宁波工程有限公司、中国石化安全工程研究院起草人员弓普站、周小棣、张文成、李时、王又聚、赵明芳、刘立国、张秀芬、闫磊、张刚、王财勇、范景昌、李江、王树国、郭建军、胡海燕、王亚德审查人员(不需要填写人员,留出空白即可)条文说明为便于政府有关管理部门和建设、设计、施工、科研等单位有关人员在使用本规范时能正确理解和执行条文规定,规范编制组按条、款顺序编制了本规范的条文说明。但本条文说明不具备与规范正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握规范规定的参考。爆炸性环境电气工程通用规范条文说明目次TOC\o"1-2"\h\z\u1 总则 32 基本规定 53 爆炸性环境电气设备 63.1防爆电气设备的选择 63.2防爆电气设备施工与验收 84 爆炸性环境电气线路 114.1电气线路的设计 114.2 电气线路施工与验收 115 爆炸性环境电气保护 146 爆炸性环境防雷与接地系统 166.1防雷与接地系统的设计 166.2防雷与接地系统施工与验收 171 总则1.0.1条在《爆炸危险环境电力装置设计规范》50058-2014第1.0.1条的基础上,针对全文强制性规范作用的转变,修改条文。本规范中的“爆炸性环境”,与“爆炸性区域”,“爆炸危险环境”,“爆炸危险区”具有相同的含义。虽然爆炸危险区的划分是爆炸性环境电气工程的一个基本问题,由于没有一个完整的理论指导,世界各国都只有推荐性的方法,无法提供一个强制的方法。本通用规范不涉及爆炸性危险区域的划分,无论是气体环境还是粉尘环境。本通用规范定位在危险区域划分完成后,在危险区内进行电气工程的技术标准。1.0.2条本规范中的电气工程泛指一切与电有关的强弱电工程。本规范中列出的不适用的环境一类是非电原因也构成爆炸危险的环境,另一类是环境特殊或已有专门规定的环境。由于火药、炸药等危险物质的爆炸机理,属于自供氧爆炸,其危险环境的划分和防范措施,有特殊的规定,不在本规范适用的范围内。对于专用性强并有专用规程规定的,或在本规范的区域划分及采取措施中难以满足要求的特殊情况,如电解生产装置中电解槽母线及跳槽开关等,不在本规范适用的范围内。对于水、陆、空、交通运输工具及海上和陆地油井平台,如车、船、飞机、油井平台等均为特殊条件的环境,应执行其专门的规定。以加味天然气作燃料进行采暖、空调、烹饪、洗衣以及类似的管线系统在住宅内和民用建筑中大量应用,此类系统一般是明火应用,管径小,气体压力较低,加味后,气体泄漏很容易被发现并处理,不易形成爆炸性环境,其环境不在本规范适用范围内,本规范不考虑灾难性事故,如危险物质的加工容器破碎或管线破裂等。1.0.3条是《工程建设标准编写规定》的保留条款,依据《爆炸危险环境电力装置设计规范》50058-2014第1.0.5条的基础上,针对规范作用的转变,修改条文。这里的国家现行有关标准是指现行的全文强制性工程建设国家标准和行业标准,不包括地方标准。本通用规范不涉及防爆电气产品规范。防爆电气产品制造、检验、认证已有其专门的标准。1.0.4条引自《爆炸危险环境电力装置设计规范》50058-2014第1.0.3条,间接危害的范围比较宽泛也很难准确定义,本规范不考虑间接危害对爆炸危险区划分及相关电气装置设计的影响。
2 基本规定2.0.1条原文引用《爆炸危险环境电力装置设计规范》50058-2014第3.1.1条。原文并非是强制性条文,爆炸性气体环境按相应要求进行电气工程设计是避免爆炸隐患的最基本的要求。因此建议纳入本标准,成为强制性内容。本条虽未规定可燃气体、液体的释放量。但并不意味着只要存在可燃气体或液体就一定会形成爆炸性气体环境。本条列出了三种必须进行爆炸性气体环境电气装置设计的常见环境。当危险物料数量很少,与空气混和后爆炸性气体浓度远低于爆炸下限的10%时,可不按爆炸性气体混合物环境考虑。这一结论应是对某一具体工程环境进行识别之后才能给出。条文中“环境温度”可选用最热月平均最高温度,亦可利用采暖通风专业的“工作地带温度“或根据相以地区同类型的生产环境的实测数据加以确定。除特殊情况,一般可取45℃。在国内外的某些标准中,也出现“易燃气体(flammablegas)”,“易燃液体(flammableliquid)”,“可燃液体(combustionliquid)”等术语,本规范中,“易燃”与“可燃”是等价的。2.0.2条原文引用《爆炸危险环境电力装置设计规范》50058-2014第4.1.1条。原文并非是强制性条文,但它规定了必须进行爆炸性粉尘环境电气装置设计的情形,因此建议纳入本标准,成为强制性内容。
3 爆炸性环境电气设备 3.1防爆电气设备的选择3.1.1条依据《爆炸性环境第15部分:电气装置的设计、选型和安装》GB/T3836.15-2017第4.3.2条的基础上修改而来。本条的目的是规定了在爆炸性环境中电气设备选择的原则,在爆炸性环境中使用非防爆电气设备,会造成火灾、爆炸危险,造成事故发生,危及人身和生产安全,会造成重大损失。“符合相关标准”是指符合防爆电气的制造标准。特别需要指出的是,符合在本质安全电路中使用要求的简单设备允许应用于爆炸性环境中。3.1.2条引自《爆炸危险环境电力装置设计规范》50058-2014第5.2.1条。目的是规定了爆炸危险环境内选择电气设备时需考虑的因素。防爆电气的特征标志是与爆炸性环境的区域类别,可燃气体(或粉尘)的组别及引燃温度相关联的。第3.1.3和3.1.4条给出了关联的方法。3.1.3条依据为《爆炸危险环境电力装置设计规范》50058-2014第5.2.2条1款。设备保护级别EPL是《爆炸性环境第14部分:电气装置设计、选择和安装》IEC60079-14-2007新引入的一个概念,同时现行国家标准《爆炸性环境》GB3836也引入了EPL的概念,气体/蒸汽环境中设备的保护级别为Ga、Gb、Gc,粉尘环境中设备的保护级别要达到Da、Db、Dc。本条制定的目的是规定了不同危险区域内电气设备保护级别的选择,明确了爆炸性环境内电气设备保护级别与危险区域的对应关系。在生产、使用、储存易燃易爆危险物品的场所,由于有危险物质的存在,通常有产生爆炸事故的危险,为了预防这类事故的发生,需采取一系列既经济又安全的措施,其第一步就是对爆炸危险场所进行区域等级划分,即是上面的气体防爆0区、1区、2区和粉尘防爆20区、21区、22区。然后根据划定的不同危险区域等级配置相应的防爆电气设备及采取有关的其它安全措施。防爆电气设备是能在爆炸危险场所中安全使用而不会引起爆炸的特种电气设备,目前防爆电气设备有多种防爆型式,例如:隔爆型、增安型、本质安全型、正压型、无火花型、胶封型、油浸型及充砂型等等。将电气设备分类是出于防爆设备制造上的经济性考虑的,不同防爆型式的电气设备,其安全程度是有差别的,因此应根据使用场所选择使用。上表列出了各类防爆电气适用的使用环境,是必须遵守的。这也是防爆电器使用和制造的原则。“EPLGa”爆炸性气体环境用设备,具有“很高”的保护等级,在正常运行过程中,在预期的故障条件下或者在罕见的故障条件下不会成为点燃源。“EPLGb”爆炸性气体环境用设备,具有“高”的保护等级,在正常运行过程中,在预期的故障条件下不会成为点燃源。“EPLGc”爆炸性气体环境用设备,具有“加强”的保护等级,在正常运行过程中不会成为点燃源,也可采取附加保护,保证在点燃源有规律预期出现的情况下(如灯具的故障)不会点燃。“EPLDa”爆炸性粉尘环境用设备,具有“很高”的保护等级,在正常运行过程中,在预期的故障条件下或者在罕见的故障条件下不会成为点燃源。“EPLDb”爆炸性粉尘环境用设备,具有“高”的保护等级,在正常运行过程中,在预期的故障条件下不会成为点燃源。“EPLDc”爆炸性粉尘环境用设备,具有“加强”的保护等级,在正常运行过程中不会成为点燃源,也可采取附加保护,保证在点燃源有规律预期出现的情况下(如灯具的故障)不会点燃。电气设备分为三类。Ⅰ类电气设备用于煤矿瓦斯气体环境。Ⅱ类电气设备用于除煤矿甲烷气体之外的其他爆炸性气体环境。Ⅱ类电气设备按照其拟使用的爆炸性环境的种类可进一步再分类:ⅡA类:代表性气体是丙烷;ⅡB类:代表性气体是乙烯;ⅡC类:代表性气体是氢气。Ⅲ类电气设备用于除煤矿以外的爆炸性粉尘环境。Ⅲ类电气设备按照其拟使用的爆炸性粉尘环境的特性可进一步再分类。Ⅲ类电气设备的再分类:ⅢA类:可燃性飞絮;ⅢB类:非导电性粉尘;ⅢC类:导电性粉尘。3.1.4条1款依据为《爆炸危险环境电力装置设计规范》50058-2014第5.2.3条,第1条款,其目的是规定了爆炸性环境内的防爆电气设备的类别的选择原则,明确了危险介质分级与适用设备类别的对应关系,选择用于爆炸危险场所的防爆电气设备时必须遵守。两种以上可燃性物质形成的爆炸性混合物的级别的确定请参见GB/T3836.11-2017《爆炸性环境第11部分:气体和蒸气物质特性分类试验方法和数据》2款依据为《爆炸危险环境电力装置设计规范》50058-2014第5.2.3条,第2条款,其目的是规定了爆炸性环境内的防爆电气设备的组别的选择原则,明确了危险介质引燃温度与适用设备温度级别的对应关系,选择用于爆炸危险场所的防爆电气设备时必须遵守。3款是在《爆炸性环境第15部分:电气装置的设计、选型和安装》GB/T3836.15-2017第5.6.3.1条的基础上修改而来,本通用规范仅给出了确定Ⅲ类电气设备的最高表面温度的原则,具体方法请参见上述标准。应用于爆炸性粉尘环境的电气设备,将直接标出设备的最高表面温度,不再划分温度组别。例如,用于具有导电性粉尘的爆炸性粉尘环境ⅢC等级“ia”(EPLDa)电气设备,最高表面温度低于1200℃的表示方法为ExiaⅢCT1200℃Da或者ExiaⅢCT1200℃IP20。温度组别或最高表面温度是防爆设备安全性能的基本参数之一,是防爆电气设计最基本的要求,实践证明温度组别或最高表面温度的正确选择可以减少或消除电气设备有可能成为引发爆炸条件的点燃源。3.2防爆电气设备施工与验收3.2.1条依据为《电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》GB50257第4.1.3条,是非强制性条文,但在实际施工验收过程中,爆炸性环境内的防爆电气设备接线盒内部接线松动现象较多,出现安全隐患。为了保证安全,应将防爆电气设备的接线盒内部的接线的施工与验收纳入政府监管范围。3.2.2条依据为《电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》GB50257第4.1.4条,本条目的是规定了防爆电气设备接线盒进线口和备用进线口的安装密封要求。备用进线口包括带有备用电缆引入装置的进线口。为了保证安全,电缆或导线引入设备后,应连接可靠并密封良好。根据生产和使用的方便,有些产品有多个进线口,为了保持防爆性能或防水防尘能力而需将多余的进线口密封,是防止爆炸事故发生,保证安全生产的必要措施。根据以往对爆炸性环境中由于电气设备安装和使用不当引起的爆炸和火灾事故调查显示,防爆电气设备(爆炸性环境用电气设备)进线口的密封是电气设备施工安装中最基础的工作,要求技术人员不仅有通用电气设备安全意识,且有一定的防爆电气设备专业知识,把施工细节当做重点,但施工人员往往对其认识不足,求快,怕麻烦,操作粗心,甚至违反操作现象频频出现。如采用不合适的或简单替代性的封堵极易形成漏洞、缝隙或裂痕,微小的间隙能使电气设备接线盒内腔与爆炸性环境成为同一环境状态,由于接线盒腔内裸露电缆、导线的接线松动、接触不良容易产生火花或发热成为点燃源,当腔内有火灾发生或爆炸时,不正确的密封造成的间隙可能使腔内火焰传播到接线盒外部,或不能承受爆炸时的压力使腔内火焰传播到接线盒外部,无论是可燃气体或可燃液体很容易被明火引燃,一旦被明火引燃会迅速燃烧,甚至发生更大规模的爆炸危险事故。密封是隔离爆炸性环境与非爆炸性环境的重要技术措施之一,可以防止、预防和减少爆炸和爆炸性扩散的事故发生,消除安全隐患,所以制定本条款为强制条款。3.2.3条对于爆炸环境电气设备验收,除按相应的“施工及验收规范”中的检查项目进行检查外,应主要考虑检查验收是针对防爆电气设备的特殊性,是防止爆炸事故发生,保证安全生产的必要措施。综合多年来的工程实践,应将下列几项检查验收内容做为政府监管范围纳入强制规范中。第1款综合了《电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》GB502578.0.2第1和第2条款第2款源自《电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》GB50257第8.0.2第6条款。在国家强制性标准《爆炸性环境第15部分:电气装置的设计、选型和安装》GB/T3836.15-2017第9.6.4条中要求:电气设备上未使用的电缆引人装置或导管引入装置通孔,应用与防爆型式相适应的的封堵元件进行堵塞。第3款源自GB50257《电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》第8.0.2第5条款。第4款源自GB50257《电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》第8.0.2第4条款。本条的目的是规定了防爆电气设备竣工验收项目。这些都是针对防爆电气设备的特殊性而提出的检查内容和要求,是防止爆炸事故发生的必要措施。
4 爆炸性环境电气线路4.1电气线路的设计4.1.1条1款来自《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058-2014第5.4.1第2款。只有简单绝缘没有护套的电线,绝缘层容易破损而存在产生火花的危险性,因此如果不是金属导管配线,任何爆炸危险性场所不允许其作为配电线路。4.1.1条2款从安全观点看,铝线的机械强度差,容易折断,需要过渡连接而加大接线盒,另外在连接技术上也难于控制,难以保证质量。铝线在60A以上的电弧引爆时,其传爆间隙又接近制造规程中的允许间隙上限,电流再大时很不安全,因此铝线比铜线危险得多,同时铝导体容易被腐蚀,因此各国规范对铝芯电缆的使用都有一些限制。《爆炸性环境第14部分:电气装置设计、选型和安装》IEC-60079-14-2007规定,电力线路可以选用16mm2及以上多股铝芯导线。4.1.1条3款对电缆截面的规定主要是考虑到其机械强度的要求。4.1.1条4款对电线截面的规定主要是考虑到其机械强度的要求。4.1.2条来自《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058-2014第5.4.3第8款,原是非强制性条文。此处的电力线路是与本区域无关的公用电力线路。因架空线多是裸导体,如发生断线或倒杆时,易引发爆炸事故。原文中“架空线路与爆炸气体环境的水平距离不应小于杆塔高度的1.5倍”未纳入强制范围,4.2 电气线路施工与验收4.2.1条中的钢管是从配电箱一直到用电设备采用的是钢管配线,而不是仅用于机械保护的导管。第1款综合了GB50303-2015《建筑电气工程施工质量验收规范》12.1.2的强制性条文。和《电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》GB50257第5.3.2条款。GB50303《建筑电气工程施工质量验收规范》12.1.2的强制性条文,原条文为“钢导管不得采用对口熔焊连接,镀锌钢导管或壁厚小于或等于2mm的钢导管,不得采用套管熔焊连接。”而在《电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》GB50257第5.3.2条款“钢管与钢管、钢管与电气设备、钢管与钢管附件之间的连接,应采用螺纹连接,不得采用套管焊接。”表明只要在防爆场所,所有钢管都不能采用套管连接。所以删除了“镀锌钢导管或壁厚小于或等于2mm的钢导管,不得采用套管熔焊连接。”钢导管对口熔焊连接,在技术上熔焊会产生烧穿,内部结瘤,使穿线时损坏绝缘层;若使用高素质焊工,采用其他保护焊方法进行焊口破坏性抽检,不仅施工工序繁琐,使施工效率低下,在经济上也是不合算的。为了确保钢管与钢管、钢管与电气设备、钢管与钢管附件之间的连接牢固,密封性能及电气性能可靠,钢管采用螺纹连接。第2款源自《电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》GB50257第5.3.3条款。电气管路若采用倒扣连接时,其外露的丝扣必然过长,不但破坏了管壁的防腐性能,而且降低了管壁的强度,成为爆炸场所的薄弱环节。最后一句“仅用于机械保护的导管(通常指“敞开”的导管系统)例外。”来自《爆炸性环境第15部分:电气装置的设计、选型和安装》GB/T3836.15-2017第9.4条。用以对保护导管和配线导管加以区别。4.2.2条源自《电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》GB50257第5.1.5条。1款:绞线(有时也称合股线、多股线)结构的线芯,如不采用定型端子或接线端头进行聚拢、固定,则线芯端头必然松股、发散,连接时既无法产生机械强度,也无法降低接触电阻,造成终端连接的“虚接”,完全不可靠。接线端头俗称接线鼻子。2款:导线或电缆的连接方式中,相对于压接、熔接或钎接,绕接是一种不可靠的连接,往往会由于内外部因素的影响而松动,绞线分散,造成接触不良,接触电阻增大,引起接头发热。铝芯电缆与设备的连接应采用铜-铝过渡接头。曾经在项目上出现过低压铝芯电缆使用铜鼻子压接,在未做任何的防过热措施及使用的个别铜铝过渡鼻子制造工艺不当,导致终端接头在运行过程中发热而导致接头烧毁。出现这种情况原因主要是铝芯电缆直接压接铜线鼻,导致接触电阻增大。铜、铝两种金属的接触面与空气中的水分、二氧化碳和其他杂质作用下产生电化腐蚀。为最大限度消除铜铝直接连接时的接触电阻,应采用铜-铝过渡接头。4.2.3条源自《电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》GB50257第5.4.2条第1款强制性条文。本质安全电路的两个显著特征是,一是回路电压低(俗称弱电回路),二是回路能量低。如果本质安全电路(包括其关联电路)与非本质安全电路共用同一电缆或钢管,单是非本质安全电路对本质安全电路(包括其关联电路)引起的感应电压,就足以超出本质安全电路原有的电压值了,直接破坏了本质安全电路的固有属性。如果因绝缘损坏等原因造成回路串接,则对本质安全电路的破坏就更严重了。为了避免本质安全电路之间、本质安全电路与其关联电路之间、本质安全电路与其他电路之间发生混触而破坏本质安全电气设备和本质安全电路的防爆性能,采纳此条。4.2.4条1款直埋电缆属于隐蔽工程,隐蔽工程在隐蔽前进行检查验收,是所有隐蔽工程的通行且必要的做法。如果隐蔽工程出现质量问题,查找、返工或整改的代价显然更大,故有此规定。在GB50168《电气装置安装电缆线路施工质量验收规范》第9.0.2条款原文为“隐蔽工程应进行中间验收,并应做好记录和签证”。在此,要求隐蔽工程应进行中间验收。在《建设工程质量管理条例》第三十条中规定“施工单位必须建立健全施工质量的检验制度,严格工序管理,做好隐蔽工程的质量检查和记录。隐蔽工程在隐蔽前,施工单位应当通知建设单位和建设工程质量监督机构。”第2款检查验收是依据GB50257《电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》8.0.2第7条款。原文为“电气线路中密封装置的安装应符合规定”,电气线路隔离密封的检查验收是针对防爆电气设备的特殊性而提出,电气线路包括电缆配线和钢管配线。隔离密封的目的是使爆炸性混合物或火焰隔离切断,以防止在实体隔离的区域通过管路扩散到其它部分,提高管路的防爆效果。
5 爆炸性环境电气保护5.0.1条依据为《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058-2014第5.3.3第6款以及《通用用电设备配电设计规范》GB50055-2011第2.3.7条。本条目的是明确了在爆炸危险环境中电气设备及其供电线路必须做好防护。电气设备和线路的过载、短路、接地及电动机的断相运行等会使设备和线路过热造成引燃危险,因此必须加以保护,当自动断电可能引起比引燃造成的危险更大时,保护应作用于报警,故障由人工干预处理。目前常用的过载保护器件用于短时工作或断续周期工作的电动机时,整定困难,效果不好。条文规定上述电动机可不装设过载保护,是为了考虑现实情况。如有运行经验或采取其它适用的保护时,仍宜装设。5.0.2条依据《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058-2014第5.5.1条,是强制性条文。同时在《爆炸性环境第15部分:电气装置的设计、选型和安装》GB/T3836.15-2017第6.2节也把上述3点作为接地故障保护必须的措施。在IEC60079-14“Explosiveatmospheres-Part14Electricalinstallationsdesign,selectionanderection”中第6.2.1、6.2.2、6.2.3条分别对应上述1、2、3条做了相同的描述。对TN-C系统,正常运行时PEN线存在电流,可能产生火花引起爆炸,因此在爆炸危险区应采用TN-S系统,对TT系统,由于单相接地电流较小,保护灵敏度无法保证,应采用漏电保护,对IT系统,应设置接地故障报警,及时消除故障,否则如发生异相接地会造成短路故障。爆炸性环境的IT系统中性点不接地,一般用于需要高可靠性连续供电的场所,停电可能引起不良后果。第一次单相接地后,接地故障电流较小,可以带故障运行一段时间。装设绝缘监测装置在第一次接地故障时可发出声、光信号,提示值班人员在尽可能短的时间内排除第一次接地故障以维持供电的不间断。5.0.3条在《爆炸性环境电力装置设计规范》GB50058-2014第5.5.2条和在《爆炸性环境第15部分:电气装置的设计、选型和安装》GB/T3836.15-2017第6.3.1节中等多个标准中均有等电位联结要求。在爆炸性环境中电气安装要求电位均衡,如存在电位差可能产生电气火花,导致引燃引爆事故并可能造成人员触电等事故,因此等电位联结是必须的保护措施。等电位联结系统可包括保护线、金属导管、金属电缆护套、金属铠装和结构的金属部件,但不包括中性导线。如果电气设备的外露可导电部件通过金属相连的方式牢固地固定在结构件或管道上,且结构件或管道已与等电位连接系统相连,则该部件不需要再与等电位连接系统相连。5.0.4条依据GB50257-2014《电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》第8.0.1条第3款,原条款为非强制性条文。在实际工程中,防爆电气设备的保护装置及联锁装置的动作正确可靠是非常重要的,是爆炸性环境中确保设备的安全运行、避免引发事故的重要措施。
6 爆炸性环境防雷与接地系统6.1防雷与接地系统的设计6.1.1条综合了国家标准《交流电气装置的接地设计规范》GB/T50065-2011第3.1.1条,《爆炸危险环境电力装置设计规范》50058-20145.5节,石油化工行业标准《石油化工装置电力设计规范》SH/T3038-2017第10.1.1条等内容并结合爆炸性环境的
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