防爆电器设备的防爆原理(一)
井下防爆开关电气原理 (1)
一、矿用钢丝绳1．钢丝绳钢丝绳使用要遵照《煤矿安全规程》第363条----第376条。
注：钢丝绳的安全系数是钢丝绳各钢丝拉断力的总和（不包括试验不合格的钢丝绳拉断力）与钢丝绳的计算的最大静拉力（包括绳端有重和钢丝绳悬垂长度的重量）之比。
1．1提升装置第381---388条2．钢丝绳的基本知识2．1、钢丝绳及其结构钢丝绳的三个基本元件：1、钢丝：A、光面钢；B、镀锌钢丝；2、绳芯：A、纤维绳芯；B、镀锌钢丝；3、股：A、点接触；B、线接触；C、面接触；2．2、钢丝绳的捻距钢丝绳的捻距是指股围绕芯旋转一周所前进的直线中离。
钢丝绳的实测距离应该：以绳头到少15m处量出连续5个捻距的总长度，取其平均值。
规定：全绳长度上捻距允许有不大于其实测平均捻距±3%的偏差。
2．3、钢丝绳捻向及捻法：A、右交互捻ZS，指钢丝绳右捻Z，其股左捻S；B、左交互捻SZ，指钢丝绳左捻S，其股右捻Z；C、右交互捻ZZ，指绳、股右捻Z；D、左同向捻SS，指绳、股左捻S；2．4、钢丝绳同向捻与互捻钢丝绳性能的比较：1．同向捻钢丝绳比交互捻钢丝绳抗弯曲、抗磨损、抗硬化能力强。
2．同向捻钢丝绳的局限性。
a.同向捻钢丝绳用于两端固定的场合，否则在受力时将会剧烈旋转。
b.它在卷筒上或滑轮上承受冲击载荷能力低，不能在小直径滑轮或卷筒上承受极限载荷，其搞挤压能力不及于交互捻钢丝绳。
3．钢丝绳的直径3．1钢丝绳直径的测量方法：A、在无张力的情况下，于绳端头15m以外的直线部位进行。
B、在相距至少1m的两个截面上并在同一截面相互垂直方向各测量一个直径，取四个测量结果的平均值。
3．2钢丝绳允许直径偏差的范围（%）只允许有正公差，不允许有负公差，其具体数据见下表：外层股钢丝绳数量越多，抗疲劳性能越好，外层股钢丝绳越少越粗，抗磨损性能好。
4、钢丝绳的生产标准GB1102—74 GB8918—88 GB/T8918—96 APL—9AISO（国际标准组织）5、钢丝绳代号标记5．1、完整标记：18.5NAT6(9+9+1)NF1770ZS190GB1102产品标准代号最小破断拉力捻向:右交互捻钢丝公称抗拉强度纤维芯钢丝绳的结构型式钢丝绳的表面状态(光面)钢丝绳的公称直径简化标记：18.5NAT6×19S+NF1570ZS190或6×19S-18.5NAT+NF1570ZS1906、如何选择钢丝绳考虑其安全性能和使用寿命：强调使用线接触钢丝绳，推广使用面接触钢丝绳。
防爆电气原理PPT页
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防爆电气设备基本知识
防爆电气设备常用防爆型式
浇封型电气设备“m” 举例
浇封型电磁阀
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防爆电气设备基本知识
Q
防爆电气设备常用防爆型式
正压型电气设备：“P” 正压型电气设备是指具有正压外壳的电气设备。防爆标志为“p”。 所谓
正压外壳是指保持内部保护气体的压力高于周围爆炸性气体环境的压力， 阻止外部混合物进入的外壳。 正压型电气设备又分为Px、Py、Pz三种型式。 Px型正压——将正压外壳内的危险分类从1区降至安全区的正压保护。 Py型正压——将正压外壳内的危险分类从1区降至2区的正压保护。 Pz型正压——将正压外壳内的危险分类从2区降至安全区的正压保护。 正压型电气设备是采用正压的惰性气体或空气把点燃源与可燃环境隔离。
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防爆电气设备基本知识
隔爆面的参数： 1.隔爆接合面宽度 (符号为 L）:从隔爆外壳内部通过接合面到 隔爆外壳外部的最短通路。 注：该定义不适用于螺纹接合面。 2.距离 （符号为l）:当隔爆接合面L被组装隔爆外壳部件的紧 固螺钉孔分隔时，隔爆接合面的最短通路。 3.隔爆接合面间隙 （符号为i ） 电气设备外壳组装完成后，隔爆接合面相对应表面之间的距 离。 注：对于圆筒形隔爆接合面，间隙是两直径之差。
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防爆电气设备基本知识
防爆电气设备常用防爆型式
增安型电气设备：“e” 增安型电气设备是指对正常条件下不会产生电弧或电火花的电气设备
，进一步采取措施，提高其安全程度，防止电气设备产生电弧、电火 花及危险高温的电气设备。其防爆标志为“e”。 增安型电气设备主要通过如下措施提高设备安全性： a 外壳具备一定防尘、防水等级(IP等级)，防止外部介质影响内部电 气安全； b 选用绝缘等级高的绝缘材料，增大的电气间隙、爬电距离保证内部 电气充分安全； c 可靠地电气连接，降低接触电阻，实现良好电气连接，降低温升。
防爆电气设备介绍
防爆电气设备一爆炸性危险场所中安装的电气设备主要有隔爆型、增安型、本质安全型、正压型、浇封型、充油型、充砂型、“n”型等。
一、隔爆型电气设备隔爆型电气设备，用符号“d”表示，是一种专门防爆型式电气设备。
广泛应用于存在各种各样的可燃性气体-空气混合物免爆炸性危险场所中。
(一）基本原理这种防爆型式的电气设备的防爆安全性能，主要是依靠一种被称作“隔爆外壳”的外壳来保证的。
所谓“隔爆外壳”是指这样一种外壳，它允许进入内部的爆炸性气体混合物在外壳内发生燃烧爆炸，但是不允许爆炸生成物从外壳内部通过通往外壳外部的任何通道窜到外壳外部，点燃周围的爆炸性气体混合物。
电气设备有了这样的外壳，只要其外壳外表面的最高温度不超过相应的温度组别的温度值，就不会成为周围的爆炸件气体混合物的点燃源。
根据此防爆原理，隔爆型电气设备的外壳就必须具有足够的机械强度，能够承受外壳内部爆炸时产生的爆炸压力，不发生严重的变形或损坏；外壳各零部件之间的缝隙，即从外壳内部到外部的各种通道，必须具有合适的机械尺寸，能够降低外壳内部爆炸生成物窜出外壳时所携带的能量，甚至阻止爆炸生成物窜出外壳，从而避免点燃设备周围的爆炸性气体混合物。
这种防爆型式的电气设备防爆安全性能可靠，而且制造技术成熟，使用寿命也比较长。
但是，由于隔爆结构的原因，这种电气设备的自身重量比较大，笨重，这是它的缺点。
(二）隔爆外壳的耐爆性隔爆外壳中产生的爆炸压力受爆炸性气体混合物的浓度、外壳的容积及形状、点火源的位置、接合面间隙、爆炸性气体混合物的初始压力及温度等的影响。
在低于最大爆压浓度时，爆炸压力与混合物的浓度成正比；当外壳的容积增大时，其热损失相对减少，爆炸压力相对增高；就外壳的形状而言，非球型容器比球型容器的爆炸压力要低；点火位置偏离中心，其爆炸压力会下降；接合面间隙增大，爆炸压力将下降；爆炸性气体混合物的初始压力及温度提高，爆炸压力将增大。
隔爆型电气设备爆炸时，其内部会产生0.5〜2.0MPa的爆压，将对壳壁产生冲击力。
防爆电气设备分类
防爆电气设备分类1.防爆电气设备分为两类：Ⅰ类：煤矿用电设备Ⅱ类：除煤矿外的其他爆炸性气体环境用电气设备防爆电气设备的防爆型式及防爆原理1.隔爆型电气设备“d”一种具有隔爆外壳的电气设备。
隔爆外壳能承受已进入外壳内部的可燃性混合物内部爆炸而不损坏，并且通过外壳上的任何接合面或结构孔不会引燃一种或多种气体或蒸气所形成的外部爆炸性环境的电气设备外壳。
2.增安型电气设备“e”一种对在正常运行条件下不会产生电弧、火花的电气设备采取一些附加措施以提高其安全程度，防止其内部和外部部件可能出现危险温度、电弧或火花的电气设备。
3.本质安全型电气设备“i”本质安全通常指某个系统，而不是指某一个设备。
人们通常说一个变送器或传感器是本质安全时，这是一种简化说法，实际上本质安全指变送器或传感器经电缆与关联设备（安全栅等）组成的本质安全系统。
本质安全系统框图示意如下：本质安全电路本质安全电路指在规定条件（包括正常工作和规定的条件）下产生的任何火花或任何热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的电路。
本质安全设备本质安全设备指在其内部的所有电路都是本质安全电路的电气设备。
关联设备关联设备指内部装有本质安全电路和非本质安全电路，且结构使非本质安全电路不能对本质安全电路产生不利影响的电气设备。
关联设备在危险场所安装使用时，应加其他形式防爆外壳保护，例如隔爆型、正压型等；在安全场所安装使用时，其外壳可选用一般型。
在本质安全系统中与本质安全设备有电气连接，接口部分有限压，限流环节（限制能量）的电气设备可认为是关联电气设备，如齐纳安全栅、隔离式安全栅、本质安全电源、光电隔离接口电器等。
4.正压型电气设备“p”一种通过保持内部保护气体的压力高于周围爆炸性环境压力的措施来达到安全的电气设备。
5.浇封型电气设备“m”整台设备或其中部分浇封在浇封剂中，在正常运行和认可的过载或认可的故障下均不能点燃周围的爆炸性混合物的电气设备。
防爆标志举例如电气设备为Ⅰ类隔爆型，标志为ExdⅠ。
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。
防爆电箱工作原理
防爆电箱工作原理
防爆电箱是一种特殊设计的电气设备，用于防止电气火灾和爆炸事故。
其工作原理主要基于以下几点：
1. 防爆外壳：防爆电箱的外壳采用特殊的材料和结构，能够有效阻挡外部可燃气体的进入，并能够承受外部爆炸压力。
这样一来，即使电箱内部发生电弧或短路等异常情况，也能够防止外部可燃气体进入，从而减少了爆炸的可能性。
2. 防爆配件：防爆电箱内部的配件，如电路连接器、断路器、开关等，也需要采用防爆设计。
这些配件通常使用防爆材料制成，能够在发生异常情况时有效地控制电弧和温度上升，从而减少火灾和爆炸的风险。
3. 压力释放装置：防爆电箱还配备了压力释放装置，用于在发生内部异常情况时，将产生的压力及时释放出来，避免电箱因爆炸产生的危害。
压力释放装置通常采用可控制的排气阀门或爆破盖等形式，能够在压力达到一定水平时自动打开，从而摆脱压力积聚的危险。
4. 火花防护：防爆电箱内部的电气设备需要进行相应的火花防护措施。
这包括使用防爆型的开关元件、隔爆型的电缆和连接线等，能够在电路断开或短路时避免产生明火或电弧，从而减少火灾和爆炸的风险。
总体而言，防爆电箱通过防爆外壳、防爆配件、压力释放装置和火花防护等措施，综合保障了电箱的安全运行。
它能够有效
防止外部可燃气体进入，减少电弧和火花的产生，并在发生异常情况时及时释放压力，以确保电箱的稳定性和防爆性能。
这样就能够明显降低电气火灾和爆炸事故的发生率，保障人员和设备的安全。
防爆电气设备的防爆常识
防爆电气设备的防爆常识在某些工作场所（如化工、石油、煤矿等）中，由于存在可燃气体、蒸汽、粉尘等易燃易爆物质，电气设备必须具备防爆能力，以保障工作场所的安全。
本文将介绍防爆电气设备的一些防爆常识。
防爆等级防爆电气设备的防爆等级是指设备在特定环境中使用时的防爆性能指标。
防爆等级通常由两个数字组成，分别代表防尘等级和防爆等级。
•防尘等级：数字0代表没有防尘能力，数字1-4代表有不同防尘能力（数字越大，防尘性能越好）。
•防爆等级：数字0代表没有防爆能力，数字1-3代表有不同防爆能力（数字越大，防爆能力越强）。
例如，防爆等级为ExdIIBT4代表设备具备防尘等级4和防爆等级3的能力，能够在可燃气体环境下安全使用。
防爆原理防爆电气设备的防爆原理通常分为三种：液体隔离原理（Exd）该原理是将电气设备与环境隔离开来的方法。
设备内部的火花和高温气体不会接触到环境中的可燃气体，从而防止火源的产生。
压力抑制原理（Expx）该原理是通过安装压力抑制装置，在设备内产生可燃性混合物时，自动地将燃烧产物排出，防止产生爆炸。
粉尘层隔离原理（Extd）该原理适用于防爆电气设备在粉尘环境中使用时。
通过对设备表面覆盖一层绝缘材料，防止设备表面积聚粉尘形成火源。
使用常识在使用防爆电气设备时，还需要注意以下几点：选择适当的设备不同的工作场所、环境需要选择不同的防爆等级和防爆原理的设备。
另外，还需要选择适当的设备型号和规格，以保障设备的正常使用。
安装正确安装防爆电气设备需要参照设备的说明书进行正确的安装和布线。
在安装过程中，还需要注意通风和散热等问题。
定期检查防爆电气设备需要定期进行检查、维护和保养，以确保其防爆能力和工作状态。
另外，在设备出现问题时，应该及时停止使用，并联系专业的维修人员进行处理。
操作规范在操作防爆电气设备时，需要按照设备的使用说明进行正确操作，不得随意拆卸和修改设备。
另外，在设备内部进行维修或检查时，需要先切断电源，并在进行作业时佩戴防静电服等安全防护设备。
防爆电气ppt课件
适应各种恶劣环境条件，如高温、低温 、潮湿、腐蚀等。
具备防爆、隔爆、本质安全等防护功能 。
特点 能够在爆炸性气体环境中安全运行。
防爆电气的重要性
保障生命安全
促进经济发展
爆炸性气体环境对人类生命安全构成 严重威胁，防爆电气能够降低爆炸事 故发生的可能性，从而保障人员生命 安全。
防爆电气的广泛应用能够促进工业生 产的稳定发展，为社会经济的繁荣做 出贡献。
维护生产安全
在石油、化工、煤炭等工业生产过程 中，防爆电气能够保障生产设备的安 全运行，避免因电气设备故障引发的 生产事故。
防爆电气的应用场景
石油、化工行业
煤炭行业
在石油、化工生产过程中，存在大量的易 燃易爆气体，防爆电气广泛应用于泵站、 罐区、管道等关键部位。
在煤炭开采和加工过程中，矿井下的电气 设备需要具备防爆功能，以保障矿工的生 命安全和生产设备的正常运行。
预防措施
针对故障原因，采取预防措施，如加 强设备维护、改善运行环境等，降低 故障发生率。
05 防爆电气的安全注意事项
使用防爆电气的安全要求
防爆电气设备的选择
应选择符合国家标准的防爆电气设备 ，并根据爆炸性环境的等级和危险物 质的类别进行合理选用。
安装与维护
防爆电气设备应安装在危险区域外， 并定期进行维护和检查，确保其性能 正常。
提高防爆电气安全性能的措施与建议
加强标准制定和执行
制定更加严格的防爆电气安全标准，并加强标准的执行和监管。
提高产品质量
鼓励企业提高产品质量，加强质量管理体系建设，确保产品符合安 全标准。
加强宣传培训
加强对企业和从业人员的宣传培训，提高安全意识和操作技能。
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防爆电器设备的防爆原理(一)
防爆电气设备是按国家标准设计制造的不会引起周围爆炸性混合物爆炸的电气设备。
在煤炭、石油、化工及其他行业中，生产环境，爆炸物质不同，所采用的防爆措施也不同。
为了使防爆电气设备的设计、制造标准化，便于检验、使用和维修，我国已制订了完整的防爆电气设备的国家标准。
现行的防爆电气设备的国家标准是GB3836，它与IEC79标准基本对应。
根据所采取的防爆措施，GB3836把防爆电气设备分为隔爆型、增安型、本质安全型、正压型、充油型、充砂型、无火花型、浇封型、气密型和特殊型。
a.隔爆型电气设备
具有隔爆外壳的电气设备称为隔爆型电气设备。
隔爆外壳既能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力，也能阻止内部的爆炸向外壳周围爆炸性混合物传播。
该型设备的标准为GB3836.2─83《爆炸性环境用防爆电气设备──隔爆型电气设备》。
b.增安型电气设备
正常运行条件下不会产生电弧、火花或可能点燃爆炸性混合物的高温的电气设备，在其结构上采取措施，提高安全程度，以避免在正常或规定的过载条件下出现电弧、火花或可能点燃爆炸性混合物的高温的电气设备，称为增安型电气设备。
该设备的标准为GB3836.3─83《爆炸性环境用防爆电气设备──增安型电气设备》。
c.本质安全型电气设备
全部电路均为本质安全电路的电气设备称为本质安全型电气设备。
所谓本质安全电路是指在规定条件下，在正常工作或规定的故障状态下，产生的电火花和热效应均不能点燃爆炸性混合物的电路。
该型设备的标准为GB3836.4─83《爆炸性环境用防爆电气设备──本质安全型电路和电气设备》
d.正压型电气设备
具有正压外壳的电气设备称为正压型电气设备。
所谓正压外壳是指向外壳内通入保护性气体，保持内部保护性气体的压力高于周围爆炸性环境的压力，以阻止外部爆炸性混合物进入壳内的外壳。
该型设备的标准为GB3836.5─87《爆炸性环境用防爆电气设备──正压型电气设备》。
e.充油型电气设备
将全部部件或可能产生电火花或过热的部分部件浸在油内，使其不能点燃油面以上或壳外的爆炸性混合物的电气设备称为充油型电气设备。
该型设备的标准为GB3836.8─87《爆炸性环境用防爆电气设备──充油型电气设备》。
f.充砂型电气设备
外壳内部充填砂粒材料，使其在规定条件下外壳内产生的电弧、传播的火焰、壳壁或砂粒材料表面的过热温度均不能引燃该型设备周围的爆炸性混合物的电气设备称为充砂型电气设备。
该型设备的标准为GB3836.7─87《爆炸性环境用防爆电气设备──充砂型电气设备》。