防爆电器基础知识
防爆电器基础知识
一、基础知识：
爆炸环境：可能发生爆炸的环境。
爆炸性气氛：在大气条件下，气体、蒸汽或雾状可燃物质与空气的混合物，在混合物中点燃后，会在未燃烧混合物的整个环境中燃烧。
运行温度：设备在额定运行时达到的温度。
较高的表面温度：电气设备在允许的不利条件下运行时，其表面或任何部分可能达到并可能导致周围爆炸环境的较高温度。
防爆型：用于防止电气设备点燃周围爆炸性气体环境的一种特定方法。
本质安全电路：在正常工作和规定的故障条件下，当发生任何电火花或热效应时，不能点燃规定的爆炸性气体环境的电路。
实质安全设备：所有电路都是实质安全电路的电气设备。
隔爆外壳：一种防爆类型的电气设备，其外壳能承受可燃杂质通过外壳的任何接合面或结构间隙渗入外壳内部而不被损坏的内部爆炸，不会引起一种或多种气体或蒸汽形成的外部爆炸环境点燃。
隔爆外壳的隔爆型通常称为隔爆型，用字母“D”表示。
符号Ex表示电气设备满足一种或几种防爆类型的要求。
二.分类和温度组：
爆炸性气体环境用电气设备分为：
第一类：煤矿用电气设备，
第二类：煤矿以外爆炸性气体环境用电气设备。
二类电气设备可根据爆炸性气体的特性进一步分类：
二级隔爆“d”和本质安全“I”电气设备分为IIA、IIB和IIC；这种分类基于隔爆型电气设备较大的实验安全间隙和本质安全型电气设备较小的感应电流。
标有IIB的设备可以适用于IIA设备的申请条件，标有IIC的设备可以适用于IIA和IIB设备的申请条件。
防爆电器基础知识
防爆电器基础知识:名词术语2008-9-13防爆电气设备:在规定条件下不会引起周围爆炸性环境点燃的电气设备。
爆炸性环境:在大气条件下，气体、蒸气、薄雾、粉尘或纤维状的可燃物质与空气形成混合物，点燃后，燃烧传至全部未燃混合物的环境。
爆炸性气体环境:在大气条件下，气体、蒸气或薄雾状的可燃物质与空气形成混合物，点燃后，燃烧传至全部未燃混合物的环境。
爆炸性粉尘环境:在大气条件下，粉尘或纤维状的可燃物质与空气形成混合物，点燃后，燃烧传至全部未燃混合物的环境。
含有爆炸性粉尘混合物的环境。
防爆型式:为防止点燃周围爆炸性环境而对电气设备采取各种专门措施的型式。
电气设备类别：根据电气设备使用的爆炸性环境而划分的类别。
注：GB3836将防爆电气设备划分为两类:Ⅰ类：煤矿井下用电气设备；Ⅱ类：除煤矿井下之外所有其他爆炸性气体环境用电气设备。
这类设备再划分为几个级别。
最高表面温度:电气设备在规定范围内的最不利条件下运行时，可能引起周围爆炸性环境点燃的电气设备任何部件或电气设备的任何表面所达到的最高温度。
温度组别:爆炸性环境用电气设备按其最高表面温度划分的组别。
引燃温度:可燃物质以气体或蒸气形态与空气形成的混合物，在规定条件下被热表面引燃的最低温度。
爆炸性混合物：在爆炸上、下限之间的可燃性气体、蒸气、薄雾、粉尘或纤维与空气的混合物。
基本防爆型式2008-9-11(1) 隔爆型“ｄ”隔爆型防爆型式是把设备可能点燃爆炸性气体混合物的部件全部封闭在一个外壳内，其外壳能够承受通过外壳任何接合面或结构间隙，渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏，并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸气形成的爆炸性环境的点燃(参见GB 3836. 2标准)。
把可能产生火花、电弧和危险温度的零部件均放入隔爆外壳内，隔爆外壳使设备内部空间与周围的环境隔开。
隔爆外壳存在间隙，因电气设备呼吸作用和气体渗透作用，使内部可能存在爆炸性气体混合物，当其发生爆炸时，外壳可以承受产生的爆炸压力而不损坏，同时外壳结构间隙可冷却火焰、降低火焰传播速度或终止加速链，使火焰或危险的火焰生成物不能穿越隔爆间隙点燃外部爆炸性环境，从而达到隔爆目的。
防爆电气基础知识
IEC
0区 爆炸性气体环境连续 出现或长时间存在的 场所。 1区 在正常情况下 , 可能 出现爆炸性气体环境 的场所 2区 在正常情况下,不可 能出现爆炸性气体环 境,如果出现也是偶 然发生并且仅是短时 间存在的场所
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C L A S S Ⅰ
Division 1
Division 2
三、IEC与NEC标准基础理论 温度组别的划分
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四、电气设备防爆技术 防爆电气设备的防爆原理
一、间隙防爆原理（隔爆型 d） 一个外壳能承受内部爆炸性气体混合物的 爆炸压力，并有一个或几个金属面缝隙可以阻 止内部爆炸向外壳周围爆炸性气体混合物传播， 达到防爆要求。 二、小于点燃能量防爆原理（本安型 ia/ib） 有效降低电气电路的电压、电流、储能元 件的数值，保证电路正常工作或规定的故障状 态下产生的电火花和热效应能量，都低于规定 的爆炸性气体混合物最小点燃能量，达到防爆 要求。
适用区域 (IEC Zone)
0 1 2 0 1 2 20 21 22
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II类（工厂 G-Gas） III类（粉尘或纤维 D-Dust）
四、电气设备防爆技术
主要电气防爆技术（防爆型式）
目前主要电气防爆技术有： 1、隔爆型(Exd) 2、本安型（Exia/Exib) 3、增安型(Exe) 4、正压型(Exp) 5、充油型(Exo) 6、充砂型(Exq) 7、浇封型(Exm) 8、气密型(Exh） 解决主要点火源：由电气因素引起的电火花和热 效应。
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四、电气设备防爆技术 防爆电气设备的防爆原理
三、阻止点火源与爆炸性混合物相接触防爆原 理（正压p、充油o、充砂q、胶封m、气密h） 采取有效可靠措施（如通风、充油、充砂、 浇封、气密），使点火源与周围爆炸性气体混 合物隔离，达到防爆要求。 四、在特定的条件下提高电气设备的电气安全 措施防爆原理（增安型 e） 正常正常运行条件下，不会产生点燃爆炸性混 合物的火花或危险温度的电气设备，在结构上 采取附加措施(如密封等)，提高其安全程度， 以避免在正常和规定过载条件下点燃现场的可 燃性气体。
电器设备防爆知识培训
05 案例分析
某工厂防爆电气设备事故案例
事故经过
某工厂在生产过程中，由于 防爆电气设备出现故障，导 致爆炸事故发生，造成人员 伤亡和财产损失。
事故原因
设备老化、维护不当、防 爆措施不到位等。
事故教训
加强设备维护和保养，定 期进行防爆检查，确保设 备处于良好状态。
某矿井防爆电气设备事故案例
事故经过
通过将设备内部可能产生电火花或高 温的部件封闭在隔爆外壳内，以防止 内部爆炸向外传播。
增安型防爆设备
通过加强设备的散热、降低工作温度 等措施，提高设备的安全性，以防止 外部高温或电火花引起爆炸。
本质安全型防爆设备
通过限制设备内部的电火花能量和热能， 使其在正常工作或故障状态下均不会引起 爆炸性气体混合物的燃烧或爆炸。
定期对设备进行检查和维护，确保设备处于良好状态，及时发现并处理潜在的安全 隐患。
安全防护措施
防爆电气设备应安装在符合防 爆要求的环境中，确保设备周 围无易燃易爆物质。
设备的外壳应具有足够的强度 和密封性，防止内部电弧、火 焰等高温高压物质外泄。
对于可能产生电火花的设备， 应采取相应的隔离、接地等措 施，以防止电火花引发爆炸事 故。
事故原因
设备选型不当、防爆等级不够、维护保养不到位 等。
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事故教训
选用适合的防爆电气设备，确保设备防爆等级符 合要求，加强设备维护和保养，定期进行防爆检 查。
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02 防爆电气设备原理
防爆电气结构原理
01
隔爆型电气设备
通过将设备内部可能点燃爆炸性气体的部件放置在隔爆外壳中，以隔离
内部爆炸产生的火焰和高温气体，从而防止爆炸向外传播。
电气防爆基础知识全文编辑修改
3. 在实际应用中，有相当一部分过程测量与控制用电气设备必须安装在 爆炸性危险区域。 我们这里所指电气设备防爆炸是特定定义的。即存在于危险场所内使 用的电气设备采取一定的措施，防止它们由于故障等作为一个引爆源 而引起爆炸事故。它不包括明火点燃产生的爆炸、火灾事故。如加油 站吸烟造成的火灾。
防锈措施：电镀、磷化、涂防锈油，不准涂油漆。 接合面结构形式：平面接合面、圆筒接合面、螺纹接合面
等。
“W”
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28
“L”
隔爆型常用电气设备
2024/8/23
29
2024/8/23
30
2.本安型：（0区和1区防爆技术）
限制电路能量。本安电路所产生的任何火花或任何热效应均 不能点燃爆炸性气体环境。 在本安型电路中需要用到安全栅，它是接在本安电路和非本 安电路之间，用于限制本安电路的电压和电流使其达不到引 起点燃程度的装置。 本质安全型仪表的防爆性能，不是采用通风、充气、充油、 隔爆等外部措施实现的，而是由电路本身实现的，因而是本 质安全的。它能适用于一切危险场所和一切爆炸性气体、蒸 气混合物，并可以在通电的情况下进行维修和调整。但是， 它不能单独使用，必须和本安关联设备（安全栅）、外部配 线一起组成本安电路，才能发挥防爆功能。
which was used for Safety Briefings,
Progress Meetings, and Consultation among Supervisors.
The temporary offices was
within 50 metres of the blast zone
防爆电气基础知识
防 爆 电 气 常 用 标 准
AQ 3009 危险场所电气防爆安全规范
GB 50058 GB 50257
爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 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
GB3836.13 GB3836.14 GB3836.15 GB3836.16
电气设备的检修 危险场所分类 危险场所电气安装(煤矿除外) 电气装置的检查和维护
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主要法规依据：《防爆电气产品生产许可证实施细则》
对防爆产品实行强制管理和认证 防爆合格证制度 – 适用所有防爆产品 – 型式检验 生产许可证制度 – 仅适合境内企业生产的防爆产品 – 型式检验 + 工厂检查 进口的防爆设备 – 必须取得中国的防爆合格证方能在 中国市场上销售和使用。
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在正常运行时，有可能出现爆炸性气体 环境的场所 在正常运行时，不可能出现爆炸性气体 环境，如果出现，也是偶尔发生并且仅 是短时间存在的场所
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1 2
爆炸性气体环境 例1
0区
1区
2区
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爆炸性气体环境 例2
通风口 1区
0区
可燃性液体 2区 2区
防火墙
防火墙
大型危险气体储罐防爆区域示意图
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第25页
第26页
4.防爆电气设备的防爆原理
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5.防爆电气设备的防爆标志
EX
防爆型式
类别
温度级别
设备保护等级
防 爆 符 号
d e ia/ib ma/m b p ……
Ⅰ Ⅱ (Ⅱ A ⅡB ⅡC ……)
T1 T2 T3 T4 T5 T6
Ga Gb Gc
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防爆电器知识(4页)
防爆电器知识一）防爆标志的介绍01）一般在可燃性气体环境中，使用电气产品时必须使用防爆型产品。
防爆型产品的外壳上一般有以下标志，具体含义如下：Ex d ⅡB T4①②③④⑤①、中国及国际电工委员会防爆标志②、隔爆型③、除煤矿、井下用之外的电气设备④、按爆炸性气体环境的最大实验安全间隙或最小点燃电流分为ABC三级⑤、按设备最高表面温度分为T1至T6六个组第①位编码：Ex——中国及国际电工委员会防爆标志；EEx——表示欧共体；AD——意大利；MS、AE——法国；FLP——英国；UL、FM——美国；E——德国\IEC第②位编码代号防爆型式国家标准防爆措施适用区域d 隔爆型GB3836.2 隔离存在的点火源Zone1,Zone2e 增安型GB3836.3 设法防止产生点火源Zone1,Zone2ia 本安型GB3836.4 限制点火源的能量Zone0-2ib 本安型GB3836.4 限制点火源的能量Zone1,Zone2p 正压型GB3836.5 危险物质与点火源隔开Zone1,Zone2o 充油型GB3836.6 危险物质与点火源隔开Zone1,Zone2q 充砂型GB3836.7 危险物质与点火源隔开Zone1,Zone2n 无火花型GB3836.8 设法防止产生点火源Zone2m 浇封型GB3836.9 设法防止产生点火源Zone1,Zone2h 气密型GB3836.10 设法防止产生点火源Zone1,Zone2s 特殊型DIP 粉尘防爆型用于爆炸性粉尘环境，其前面无需加EX或EEX等标志02）危险场所危险性划分：爆炸性物质区域定义中国标准北美标准气体(CLASS Ⅰ) 在正常情况下, 爆炸性气体混合物连续或长时间存在的场所Zone 0(0 区) Div.1在正常情况下爆炸性气体混合物有可能出现的场所 1 区在正常情况下爆炸性气体混合物不可能出现, 仅仅在不正常情况下, 偶尔或短时间出现的场所 2 区Div.2粉尘或纤维(CLASS Ⅱ/Ⅲ）在正常情况下, 爆炸性粉尘或可燃纤维与空气的混合物可能连续, 短时间频繁地出现或长时间存在的场所10 区Div.1在正常情况下, 爆炸性粉尘或可燃纤维与空气的混合物不能出现, 仅仅在不正常情况下, 偶尔或短时间出现的场所11 区Div.2第③位编码Ⅰ——煤矿、井下用电气设备Ⅱ——工厂用电气设备第④位编码Ⅱ类爆炸性气体环境的分级工况类别级别代表性气体最小引爆火花能量最大实验安全间隙MESG(mm) 最小点燃电流比MICR矿井下Ⅰ甲烷0.280mJ矿井外的工厂ⅡA丙烷0.180mJ MESG≥0.9 MICR＞0.8ⅡB 乙烯0.060mJ 0.9＞MESG＞0.5 0.8≥MICR≥0.45ⅡC 氢气0.019mJ 0.5≥MESG 0.45＞MICR第⑤位编码Ⅱ类爆炸性气体环境中电气设备温度组别温度组别自然温度T（℃）常见爆炸性气体设备允许表面温度（℃）T1 T≥450 氢气、丙烯腈等46 种450T2 450＞T≥300 乙炔、乙烯等47 种300T3 300＞T≥200 汽油、丁烯醛等36 种200T4 200＞T≥135 乙醛、四氟乙烯等6 种135T5 135＞T≥100 二硫化碳100T6 100＞T≥85 硝酸乙酯和亚硝酸乙酯85二）与防护等级标记的区别01）IP（INTERNATIONAL PROTECTION）防护等级标准是由IEC（INTERNATIONAL ELECTRO-TECHNICAL COMMISSION）所起草，目的是为了将电器等设备依其防尘防水之特性加以分级。
电器设备防爆讲义
2、接地极点的要求： ⑴ 主接地极用面积不小于0.75m2、厚 度不小于5mm的钢板。 ⑵ 局部接地极用铁管直径不小于35mm、 长度不小于1.5m，管上至少钻20个直径 不小于5mm透眼，垂直于地面埋在潮湿 地方。 ⑶ 辅助接地极用直径不小于22mm、长 度不小于500mm的铁管垂直埋在地下潮 湿的地方。
七、井下电工操作维修电器设备 的顺序：
1、先停上一级电源并挂停电牌。 2、验瓦斯，瓦斯浓度在1%以下，方可开 盖。 3、开盖后，应将防爆盖轻轻放在一边，然 后验电、确定无电后放电、打临时接地线， 方可进行操作维修。 4、严禁开盖送电。
八、井下接地极的要求：
1、主接地极、局部接地极母线采用不小于 50mm2的裸铜线，断面不小于100mm2的 镀锌铁线或厚度不小于4mm、断面不小于 100mm2镀锌扁钢；开关连接或局部接地极 母线，采用不小于25mm2的裸铜线或厚度 不小于4mm、断面不小于50mm2镀锌扁钢， 漏电、信号、照明、煤钻保护辅助接地线 不小于10mm2铜线，局部接地极点与辅助 接地极点间距不小于10m。
六、预防出现失爆现象的要求：
1、采掘电工必须经过有培训资质标准。 2、领用电气设备时一定要认真检查是否达到防爆 要求，没有达到防爆要求的坚决不领。 3、接线时选用合适的密封圈，密封圈的外径不能 小，内径不能大，内外径均要符合防爆要求。 4、选用的电气设备为隔爆型设备的不管用到任何 场所（包括井底车场、中央变电所、井底大巷）， 均按防爆细则要求管理。 5、接线时要使电缆芯线的接地线比其它三根线都 长，保证在电缆拔脱时，地线最后脱离接线柱。
第二节 防爆电气性能检查细则
1、防爆电气设备（包括小型电器）、电缆 的使用，电压等级不得高于其标称电压等 级，否则视为失爆。 2、高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井使用的防爆 开关，9＃接线端接地或某种原因使防爆外 壳带电的，视为失爆。 3、利用开关控制进线装置出入动力线的视 为失爆（但出入检漏继电器、控制回路电 源的除外）。 4、凡是防爆电气设备不论在井下任何地点 使用，都应按防爆要求进行管理。
防爆电气系统基础知识-18页
防爆空调
防爆电暖器
防爆电伴热带
防爆风机
• 2.5 防爆变送器（检测器）
在化工环境中，必不可少的一类检测器是气体探测器。但是对环境监 控要求比较高的场所还会加装压力变送器，温湿度变送器等监控设备。
压力变送器
气体探测器
• 2.6 防爆安装附件
防爆设备安装过程中，无可避免会需要有相关的防爆附件与防爆电器一起组成防爆系 统，来符合与危险场所安全要求相匹配的防爆型式。目前常用的防爆安装附件有：防
爆电缆夹紧密封接头，防爆堵头，防爆压紧螺母，防爆接线盒，防爆填料等。
2.6.1 防爆电缆密封夹紧接头
密封圈在接头 口部位，挤紧 时容易变形产 生缝隙密封性
能不好。
图3 增安型电缆密封夹紧接头
图3中的电缆密封夹紧接头适用于增安型外壳中作电缆引入装置。此类防爆接头因 材质不同而特性不同。例如I型接头材质是工程塑料，具有较强的防腐和防水性能，可 以用于可能有腐蚀性气体存在的增安外壳上作导线连接。但是因为其螺纹是塑料材质， 容易产生形变，所以大线径导线连接不建议采用。II型接头材质为不锈钢或碳素钢，有 较强的防水性能，和机械性能，为常用增安型电缆夹紧密封接头。
1.1 防爆基础知识
1.1.1 危险场所分类及防爆标志
• 1.1.2 电气设备防爆类型
• 1.2 防水防尘基础知识
“IP XX”表示防护等级的代号，由表征字母“IP”和附加在后的两位数组成，第一位 和第二位数的含义见下表：
二、 常用防爆电器介绍
我公司常用防爆电器主要分为以下几类： • 1.防爆灯具及三防灯具； • 2.防爆元件； • 3.防爆箱体； • 4.防爆用电器； • 5.防爆变送器； • 6.防爆安装附件。
铠装电缆因用量较少，此处暂不做介绍。
防爆电器知识
一. 燃烧与爆炸三要素：形成燃烧和爆炸的三要素：下述条件在时间和空间上相遇，才会产生燃烧或爆炸：燃烧剂，例如氢气，汽油等；氧化剂，例如氧气，空气等；点燃源，例如明火，火花，电弧，高温表面等。
因此，同时同地存在可燃性物质、空气和点燃源是燃烧和爆炸发生的充分必要件。
二. 防爆原理为了防止产生爆炸和火灾危险，应该在上述场所中采取防爆措施。
防爆措施在工程上分为两大类：1. 1. 一次(primary)防爆措施----避免场所环境中存在爆炸性危险环境。
由前述的产生爆炸或燃烧条件三要素可以知道，如果能够在环境中避免可燃性物质，或者在环境中避免氧化剂—氧气，就可以从根本上避免火灾或爆炸危险。
空气中的氧气是难避免的，可行的办法是避免可燃性物质。
化工厂常常采用有房顶无墙壁的厂房，改善自然通风效果，或者采用强制通风（机械通风），使环境中的可燃性物质的浓度低于爆炸下限，达到避免爆炸危险的目的。
1. 2. 二次(secondary)防爆措施----在爆炸危险环境避免点燃源。
如果爆炸性危险环境不可避免，则在环境中消除点燃源。
我们常常在油库、加油站中看到“严禁烟火”的牌子，就属于二次防爆措施。
国家标准规定，在爆炸危险场所必须使用防爆电气产品，这也属于二次防爆措施。
根据燃烧和爆炸条件三要素，可以采取不同的防爆措施，避免电气设备成为点燃源。
实现防爆的原理就是消除三要素中的任一要素，从而实现防止爆炸。
1、隔爆型：如果爆炸性气体和空气必然存在，对于设备在正常运行时，把能产生电弧、火花的部件放在具有足够强度的隔爆外壳内，就可达到防爆目的，这就是隔爆型。
隔爆型电气设备就是：具有能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力，并阻止内部的爆炸向外壳周围爆炸性混合物传播的电气设备外壳的电气设备，其标志为"d"。
隔爆外壳隔爆接合面隔爆外壳示意图2、增安型：如果爆炸性气体和空气必然存在，增安型设备就是消除点燃源。
对于普通电动机，如果在其结构上再采取一些保护措施，尽力使设备在正常运行或认可的过载条件下不会发生电弧、火花和危险高温现象，就可进一步提高设备的安全性和可靠性。
电器防爆安全基础
定期组织员工参加电器防爆安全的培训，确保员 工掌握最新的防爆技术和设备。
建立激励机制
建立电器防爆安全的激励机制，鼓励员工积极参 与电器防爆安全工作，提高整体安全意识。
06
电器防爆安全事故案例分析
案例一：某化工厂爆炸事故
事故描述
某化工厂在生产过程中，由于电器设备防爆措施不到位，导致可燃 气体泄漏并引发爆炸事故，造成人员伤亡和财产损失。
预防事故发生
安全教育有助于员工掌握电器防爆安全的基本知识和技能，从而在 实际工作中更好地预防事故的发生。
确保生产安全
电器防爆安全是生产安全的重要组成部分，通过安全教育，员工能 够更好地保障生产的安全进行。
提高防爆电气安全意识
加强宣传教育
通过各种途径加强电器防爆安全的宣传教育，提 高员工对电器防爆安全的重视程度。
爆炸事故应急处理措施
立即停车
一旦发生爆炸事故，应立即停止生产，切断 电源，防止事态扩大。
灭火救援
根据事故情况选择合适的灭火方式，同时配 合消防部门进行灭火救援。
疏散人员
迅速疏散现场人员，确保人员安全。
事后处理
对事故原因进行调查分析，采取针对性措施 防止类似事故再次发生。
05
电器防爆安全培训与教育
和操作技能。
03
电器防爆安全法规及标准
我国防爆电气安全相关法规
《爆炸性气体环境用电气 设备标准》
《爆炸危险场所用电气设 备通用要求》
《爆炸危险场所电气安全 规程》
01
03 02
防爆电气安全标准
01 GB 3836《爆炸性气体环境用电气设备》
02 GB 12476《可燃性粉尘环境用电气设备》
03