電氣設備防火防爆安全技術

為保障生產安全及電氣設備的使用安全，防止電氣設備因安裝使用不當而引發火災、爆炸事故，應根據電氣設備的使用環境，分別採取以下相應的安全技術措施。下面小編為大家分享電氣設備防火防爆安全技術，哈UN應大家閲讀瀏覽。

　　1)危險環境的劃分

為正確選用電氣設備、電氣線路和各種防爆設施，必須正確劃分所在環境危險區域的大小和級別。

(1)氣體、蒸氣爆炸危險環境。

根據爆炸性氣體混合物出現的頻繁程度和持續時間，可將危險環境分為0區、1區和2區。

通風狀況是劃分爆炸危險區域的重要因素。劃分危險區域時，應綜合考慮釋放源和通風條件，並應遵循以下原則：

①對於自然通風和一般機械通風的場所，連續級釋放源一般可使周圍形成0區，第一級釋放源可使周圍形成0區，第二級釋放源可使周圍形成1區(包括局部通風)，如沒有通風，應提高區域危險等級，第一級釋放源可能導致形成1區，第二級釋放源可能導致形成2區。但是，良好的通風可使爆炸危險區域的範圍縮小或可忽略不計，或可使其等級降低，甚至劃分為非爆炸危險區域。因此，釋放源應儘量採用露天、開敞式佈置，達到良好的自然通風，以減低危險性和節約投資。相反，若通風不良或通風方向不當，可使爆炸危險區域範圍擴大，或使危險等級提高。即使在只有一個級別釋放源的情況下，不同的通風方式也可能把釋放源周圍的範圍變成不同等級的區域。

②局部通風在某些場合稀釋爆炸性氣體混合物比自然通風和一般機械通風更有效，因而可使爆炸危險區的區域範圍縮小(有時可小到忽略不計)，或使等級降低，甚至劃分為非爆炸危險區域。

③釋放源處於無通風的環境時，可能提高爆炸危險區域的等級，連續級或第一級釋放源可能導致0區，第二級釋放源可能導致1區。

④在障礙物、凹坑、死角等處，由於通風不良，局部地區的等級要提高，範圍要擴大。另一方面，堤或牆等障礙物有時可能限制爆炸性混合物的擴散而縮小爆炸危險範圍(應同時考慮到氣體或蒸氣的密度)。

(2)粉塵、纖維爆炸危險環境。

粉塵、纖維爆炸危險區域是指生產設備周圍環境中懸浮粉塵、纖維量足以引起爆炸，以及在電氣設備表面會形成層積狀粉塵、纖維而可能引發自燃或爆炸的環境。在GB 4208—1984標準中，根據爆炸性氣體混合物出現的頻繁程度和持續時間，將此類危險環境劃為10區和11區。

劃分粉塵、纖維爆炸危險環境的等級時，應考慮粉塵量的大小、爆炸極限的高低和通風條件。對於氣流良好的開敞式或局部開敞式建築物或露天裝置區，在考慮爆炸極限等因素的具體情況後，可劃分為低一級的危險區域。如裝有足夠除塵效果的除塵裝置，且當該除塵裝置停止運行時，爆炸性粉塵環境中的工藝機組能連鎖停車，也可劃分為低一級的危險區域。

為粉塵爆炸危險環境服務的排風機室，應與被排風環境的危險等級相同。

劃分懸浮粉塵的危險區域時，應考慮在環境中懸浮粉塵形成的條件、顆粒度、粉塵濃度、處理方法，粉塵從設備或管道中向外泄漏的情況、泄漏量的大小，以及粉塵使用量、作業空間大小，有無有效的換氣裝置，機械裝置的故障及其引起粉塵懸浮的可能性，機械裝置的配置、隔離情況和操作條件等。

劃分層積粉塵的危險區域時，應考慮自燃的可能性及每一單位時間內塵降堆積量的大小，機械裝置的形狀和配置，有無粉塵飛揚，通風是否良好，清掃次數和清掃難度等。應特別注意加熱表面形成的層積粉塵，如果堆積層厚度大，在較低温度下也會自燃甚至爆炸。

劃分鄰近廠房的危險區域時，應根據粉塵或纖維擴散和沉積的具體情況劃定其危險等級和範圍。

對於非開敞危險環境，應以生產廠房為單位劃分危險區域。對於開敞和半開敞環境，廠房邊界以內劃為10區者，開敞面以外水平距離7.5m(通風不良時為15m)、地面和屋面以上3m的空間應劃為11區;廠房邊界以內劃為11區者，開敞面以外水平距離3m、地面以上3m、屋面以上1m的空間也應劃為11區。

對於集中的露天裝置，應以裝置羣體輪廓線外水平距離3m、垂直距離3m的空間作為分區界限或11區界限;如其內為10區，則其外水平距離15m、垂直距離3m的空間劃為11區。

(3)火災危險環境。

火災危險環境分為21區、22區和23區，與舊標準H—1級、H—2級和H—3級火災危險場所一一對應，分別為有可燃液體、有可燃粉塵或纖維、有可燃固體存在的火災危險環境。

　　2)爆炸危險環境中電氣設備的選用

選擇電氣設備前，應掌握所在爆炸危險環境的有關資料，包括環境等級和區域範圍劃分，以及所在環境內爆炸性混合物的級別、組別等有關資料。

應根據電氣設備使用環境的等級、電氣設備的種類和使用條件選擇電氣設備。

所選用的防爆電氣設備的級別和組別不應低於該環境內爆炸性混合物的級別和組別。當存在兩種以上的爆炸性物質時，應按混合後的爆炸性混合物的級別和組別選用。如無據可查又不可能進行試驗時，可按危險程度較高的級別和組別選用。

爆炸危險環境內的電氣設備必須是符合現行國家標準並有國家檢驗部門防爆合格證的產品。

爆炸危險環境內的電氣設備應能防止周圍化學、機械、熱和生物因素的危害，應與環境温度、空氣濕度、海拔高度、日光輻射、風沙、地震等環境條件下的要求相適應。其結構應滿足電氣設備在規定的運行條件下不會降低防爆性能的要求。

礦井用防爆電氣設備的最高表面温度，無煤粉沉積時不得超過450℃，有煤粉沉積時不得超過150℃。粉塵、纖維爆炸危險環境中，一般電氣設備的最高表面温度不得超過125℃，若沉積厚度5mm以下時低於引燃温度75℃，或不超過引燃温度的2/3。

在爆炸危險環境中，應儘量少用攜帶式設備和移動式設備，應儘量少安裝插銷座。

為了節省費用，應設法減小防爆電氣設備的使用量。首先，應當考慮把危險的設備安裝在危險環境之外;如果不得不安裝在危險環境內，也應當安裝在危險較小的位置。

採用非防爆型設備隔牆機械傳動時，隔牆必須是非燃燒材料的實體牆，穿軸孔洞應當封堵，安裝電氣設備的房間的出口只能通向非爆炸危險環境;否則，必須保持正壓。

　　3)防爆電氣線路

在爆炸危險環境中，電氣線路安裝位置、敷設方式、導體材質、連接方法等的選擇均應根據環境的危險等級進行。

(1)氣體、蒸氣爆炸危險環境的電氣線路。

①電氣線路位置的選擇。

在爆炸危險性較小或距離釋放源較遠的位置，應當考慮敷設電氣線路。例如，當爆炸危險氣體或蒸氣比空氣重時，電氣線路應在高處敷設，電纜則直接埋地敷設或電纜溝充砂敷設;當爆炸危險氣體或蒸氣比空氣輕時，電氣線路宜敷設在低處，電纜則採取電纜溝敷設。

電氣線路宜沿有爆炸危險的建築物的外牆敷設。當電氣線路沿輸送易燃氣體或易燃液體的管道棧橋敷設時，應儘量沿危險程度較低的管道一側敷設。當易燃氣體或蒸氣比空氣重時，電氣線路應在管道上方;當易燃氣體或蒸氣比空氣輕時，電氣線路應在管道下方。

電氣線路應避開可能受到機械損傷、振動、污染、腐蝕及受熱的地方;否則，應採取防護措施。

10kV及其以下的架空線路不得跨越爆炸危險環境;當架空線路與爆炸危險環境鄰近時，其間距離不得小於杆塔高度的1.5倍。

②線路敷設方式的選擇。

爆炸危險環境中，電氣線路主要有防爆鋼管配線和電纜配線，其敷設方式應符合要求。爆炸危險環境不得明敷電氣線路。

固定敷設的電力電纜應採用鎧裝電纜。固定敷設的照明、通訊、信號和控制電纜可採用鎧裝電纜和塑料護套電纜。非固定敷設的電纜應採用非塑性橡膠護套電纜。煤礦井下高壓電纜宜採用鎧裝不滴流式電纜。

不同用途的電纜應分開敷設。鋼管配線應使用專用鍍鋅鋼管或使用處理過內壁毛刺且做過內、外壁防腐處理的水管或煤氣管。

兩段鋼管之間、鋼管與鋼管附件之間、鋼管與電氣設備之間應用螺紋連接，螺紋齧合不少於6扣，並應採取防鬆和防腐蝕措施。

鋼管與電氣設備直接連接有困難處，以及管路通過建築物的伸縮縫、沉降縫處應裝撓性連接管。

③隔離密封。

敷設電氣線路的溝道以及保護管、電纜或鋼管在穿過爆炸危險環境等級不同的區域之間的隔牆或樓板時，應用非燃性材料嚴密堵塞。

隔離密封盒的位置應儘量靠近隔牆。牆與隔離密封盒之間不允許有管接頭、接線盒或其他任何連接件。

隔離密封盒的防爆等級應與爆炸危險環境的等級相適應。隔離密封盒不應作為導線的連接或分線用。在可能引起凝結水的'地方，應選用排水型隔離密封盒。鋼管配線的隔離密封盒應採用粉劑密封填料。

電纜配線的保護管管口與電纜之間，應使用密封膠泥進行密封。在兩級區域交界處的電纜溝內應充砂、填阻火材料或加設防火隔牆。

④導線材料選擇。

由於鋁芯導線的機械強度低，易於折斷，需要過渡連接而加大接線盒尺寸，且連接技術難以保證，所以鋁芯導線和鋁芯電線或電纜的安全性能較差。如有條件，爆炸危險環境中應優先選用銅線。

爆炸危險環境危險等級2區的範圍內，當配電線路的導線連接以及電纜的封端採用壓接、熔焊或釺焊時，電力線路也採取截面積4mm2及以上的鋁芯導線或電纜，照明線路可採用截面積2.5mm2及其以上的鋁芯導線或電纜。

爆炸危險環境危險等級為1區的範圍內，配電線路應選用銅芯導線或電纜。

在有劇烈振動處應選用多股銅芯軟線或多股銅芯電纜。煤礦井下不得采用鋁芯電力電纜。

爆炸危險環境內的配線，一般採用交聯聚乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯或合成橡膠絕緣的、有護套的電線或電纜。爆炸危險環境宜採用有耐熱、阻燃、耐腐蝕絕緣的電線或電纜，不宜採用油浸紙絕緣電纜。

在爆炸危險環境，低壓電力、照明線路所用電線和電纜的額定電壓不得低於工作電壓，工作零線應與相線有同樣的絕緣能力，並應在同一護套內。

選用電氣線路時還應該注意到：乾燥無塵的場所可採用一般絕緣導線;潮濕、特別潮濕或多塵的場所應採用有保護絕緣導線(如鉛皮導線)或一般絕緣導線穿管敷設;高温場所應採用有瓷管、石棉、瓷珠等耐熱絕緣的耐熱線;有腐蝕性氣體或蒸氣的場所可採用鉛皮線或耐腐蝕的穿管線。

⑤允許載流量。

為避免可能的危險温度，爆炸危險環境的允許載流量不應高於非爆炸危險環境的允許載流量。1區、2區絕緣導線截面和電纜截面的選擇：導體允許載流量不應小於熔斷器熔體額定電流和斷路器長延時過電流脱扣器整定電流的1.25倍;引向低壓籠型感應電動機支線的允許載流量不應小於電動機額定電流的1.25倍。

線路電壓1000V以上的導線和電纜，應按短路電流進行熱穩定校驗。

⑥電氣線路的連接。

1區和2區的電氣線路不允許有中間接頭，但若電氣線路的連接是在與該危險環境相適應的防護類型的接線盒或接頭盒附近的內部，則不屬於此種情況。1區宜採用隔爆型接線盒，2區可採用增安型接線盒。

2區的電氣線路若選用鋁芯電纜或導線與銅線連接時，必須有可靠的用銅鋁過渡接頭。導線的連接或封端應採用壓接、熔焊或釺焊，而不允許使用簡單的機械綁紮或螺旋纏繞的連接方式。

(2)粉塵、纖維爆炸危險環境的電氣線路。

粉塵、纖維爆炸危險環境電氣線路的技術要求與相應等級的氣體、蒸氣爆炸危險環境電氣線路的技術要求基本一致，即10區、11區的電氣線路可分別按1區、2區考慮。

(3)火災危險環境的電氣線路。

火災危險環境的電氣線路應避開可燃物。10kV及其以下的架空線路不得跨越爆炸危險環境，鄰近時其間距離不得小於杆塔高度的1.5倍。

當絕緣導線採用針式或鼓形絕緣子敷設時，應注意遠離可燃物質，不在未抹灰的木質吊頂和木質牆壁等處敷設，不在木質悶頂內以及可燃液體管線棧橋上敷設。

在火災危險環境，移動式和攜帶式電氣設備應採用移動式電纜。

在火災危險環境內，須採用裸鋁、裸銅母線時，應符合下列要求：

①不需拆卸檢修的母線連接處，應採用熔焊或釺焊。

②螺栓連接(例如母線與電氣設備的連接)應可靠，並應防止自動鬆脱。

③在21區和23區，母線宜裝設金屬網保護罩，其孔眼直徑應能防止直徑大於12mm的固體異物進入殼內;在22區應有防護外罩。

④在露天安裝時，應有防雨、雪措施。

火災危險環境可採用鋁導線。當採用鋁芯絕緣導線時，應有可靠的連接和封端。火災危險環境電力、照明線路和電纜的額定電壓不應低於網絡的額定電壓，且不低於500V。

　　4)電氣防火防爆的基本措施

(1)消除或減少爆炸性混合物。

消除或減少爆炸性混合物屬一般性防火防爆措施。例如，採取封閉式作業，防止爆炸性混合物泄漏;清理現場積塵，防止爆炸性混合物積累;設計正壓室，防止爆炸性混合物侵入;採取開式作業或通風措施，稀釋爆炸性混合物;在危險空間充填惰性氣體或不活潑氣體，防止形成爆炸性混合物;安裝報警裝置等。

在爆炸危險環境，如有良好的通風裝置，能降低爆炸性混合物的濃度，從而降低環境的危險等級。

蓄電池可能有氫氣排出，應有良好的通風。變壓器室一般採用自然通風，若採用機械通風時，其送風系統不應與爆炸危險環境的送風系統相連，且供給的空氣不應含有爆炸性混合物或其他有害物質。幾間變壓器室共用一套送風系統時，每個送風支管上應裝防火閥，其排風系統應獨立裝設。排風口不應設在窗口的正下方。

通風系統應用非燃燒性材料製作，結構應堅固，連接應緊密。通風系統內不應有阻礙氣流的死角。電氣設備應與通風系統連鎖，運行前必須先通風。進入電氣設備和通風系統內的氣體不應含有爆炸危險物質或其他有害物質。通風系統排出的廢氣，一般不應排入爆炸危險環境。對於閉路通風的防爆通風型電氣設備及其通風系統，應供給清潔氣體以補充漏損，保持系統內的正壓。電氣設備外殼及其通風、充氣系統內的門或蓋子上，應有警告標誌或連鎖裝置，防止運行中錯誤打開。爆炸危險環境內的事故排風用電動機的控制設備，應設在事故情況下便於操作的地方。

(2)隔離和間距。

隔離是將電氣設備分室安裝，並在隔牆上採取封堵措施，以防止爆炸性混合物進入。電動機隔牆傳動時，應在軸與軸孔之間採取適當的密封措施;將工作時產生火花的開關設備裝於危險環境範圍以外(如牆外);採用室外燈具通過玻璃窗給室內照明等，都屬於隔離措施。將普通拉線開關浸泡在絕緣油內運行並使油麪有一定高度，保持油的清潔;將普通日光燈裝入高強度玻璃管內並用橡皮塞嚴密堵塞兩端等，都屬於簡單的隔離措施。

變、配電室與爆炸危險環境或火災危險環境毗連時，隔牆應用非燃性材料製成。與1區和10區環境共用的隔牆上，不應有任何管子、溝道穿過;與2區或11區環境共用的隔牆上，只允許穿過與變、配電室有關的管子和溝道，孔洞、溝道應用非燃性材料嚴密堵塞。

毗連變、配電室的門及窗應向外開，並通向無爆炸或火災危險的環境。

室外變、配電站與建築物、堆場、儲罐應保持規定的防火間距，且變壓器油量越大，建築物耐火等級越低及危險物品儲量越大者，所要求的間距也越大，必要時可加防火牆。露天變、配電裝置不應設置在易於沉積可燃粉塵或可燃纖維的地方。

為了防止電火花或危險温度引起火災，開關、插銷、熔斷器、電熱器具、照明器具、電焊設備和電動機等，均應根據需要適當避開易燃物或易燃建築構件。起重機滑觸線的下方不應堆放易燃物品。

10kV及其以下架空線路，嚴禁跨越火災和爆炸危險環境;當線路與火災和爆炸危險環境接近時，其間水平距離一般不應小於杆柱高度的1.5倍;在特殊情況下，採取有效措施後允許適當減小距離。

(3)消除引燃源。

為了防止出現電氣引燃源，應根據爆炸危險環境的特徵和危險物的級別和組別選用電氣設備和電氣線路，並保持電氣設備和電氣線路安全運行。安全運行包括電流、電壓、温升和温度等參數不超過允許範圍，還包括絕緣良好、連接和接觸良好、整體完好無損、清潔、標誌清晰等。

在爆炸危險環境，應儘量少用攜帶式電氣設備，少裝插銷座和局部照明燈。為了避免產生火花，在爆炸危險環境更換燈泡時應停電操作。在爆炸危險環境內一般不應進行測量操作。

(4)爆炸危險環境接地和接零。

①整體性連接。在爆炸危險環境，必須將所有設備的金屬部分、金屬管道以及建築物的金屬結構全部接地(或接零)並連接成連續整體，以保持電流途徑不中斷。接地(或接零)幹線宜在爆炸危險環境的不同方向且不少於兩處與接地體相連，連接要牢固，以提高可靠性。

②保護導線。單相設備的工作零線應與保護零線分開，相線和工作零線均應裝有短路保護元件，並裝設雙極開關同時操作相線和工作零線。1區和10區的所有電氣設備，2區除照明燈具以外的其他電氣設備應使用專門接地(或接零)線，而金屬管線、電纜的金屬包皮等只能作為輔助接地(或接零)。除輸送爆炸危險物質的管道以外，2區的照明器具和20區的所有電氣設備，允許利用連接可靠的金屬管線或金屬衍架作為接地(或接零)線。

③保護方式。在不接地配電網中，必須裝設一相接地時或嚴重漏電時能自動切斷電源的保護裝置或能發出聲、光雙重信號的報警裝置。在變壓器中性點直接接地的配電網中，為了提高可靠性，縮短短路故障持續時間，系統單相短路電流應當大一些。