A. 防爆电气线路敷设的一般要求
在爆炸危险环境中,电气线路安装位置的选择、敷设方式的选择。
1.位置选择:
应当在爆炸危险性较小或距离释放源较远的位置敷设电气线路。
2.敷设方式选择
:爆炸危险环境中电气线路主要有防爆钢管配线和电缆配线。
3.隔离密封
:敷设电气线路的沟道以及保护管、电缆或钢管在穿过爆炸危险环境等级不同的区域之间的隔墙或楼板时,应采用非燃性材料严密堵塞。
B. 爆炸性气体环境电气线路的设计和安装要求有哪些
你好,一、电气线路应在爆炸危险性较小的环境处敷设。
二、敷设电气线路的沟道、电缆或钢管,在穿过不同区域之间墙或楼板处的孔洞,应采用非燃性材料严密堵塞。
三、敷设电气线路时宜避开可能受到机械损伤、振动、腐蚀以及可能受热的地方,如不能避开时,应采取预防措施。
四、爆炸性粉尘环境10区内高压配线应采用铜芯电缆;爆炸性粉尘环境11区内高压配线除用电设备和线路有剧烈振动者外,可采用铝芯电缆。
爆炸性粉尘环境10区内全部的和爆炸性粉尘环境11区内有剧烈振动的,电压为1000V以下用电设备的线路,均应采用铜芯绝缘导线或电缆。
五、爆炸性粉尘环境10区内绝缘导线和电缆的选择应符合下列要求:
1.绝缘导线和电缆的导体允许载流量不应小于熔断器熔体额定电流的1.25倍,和自动开关长延时过电流脱扣器整定电流的1.25倍(本款第2项情况除外);
2.引向电压为1000V以下鼠笼型感应电动机的支线的长期允许载流量,不应小于电动机额定电流的1.25倍;
3.电压为1000V以下的导线和电缆,应按短路电流进行热稳定校验。
六、在爆炸性粉尘环境内,低压电力、照明线路用的绝缘导线和电缆的额定电压,必须不低于网络的额定电压,且不应低于500V.工作中性线绝缘的额定电压应与相线的额定电压相等,并应在同一护套或管子内敷设。
七、在爆炸性粉尘环境10区内,单相网络中的相线及中性线均应装设短路保护,并使用双极开关同时切断相线和中性线。
八、爆炸性粉尘环境10区、11区内电缆线路不应有中间接头。
九、选用电缆时应考虑环境腐蚀、鼠类和白蚁危害以及周围环境温度及用电设备进线盒方式等因素。在架空桥架敷设时宜采用阻燃电缆。
十、对3~10kV电缆线路应装设零序电流保护;保护装置在爆炸性粉尘环境10区内宜动作于跳闸,在爆炸性粉尘环境11区内宜作用于信号。
C. 要实行电气隔离,必须满足什么条件
所谓电气隔离,就是将电源与用电回路作电气上的隔离,即将用电的分支电路与整个电气系统隔离,使之成为一个在电气上被隔离的、独立的不接地安全系统,以防止在裸露导体故障带电情况下发生间接触电危险。要实行电气隔离,必须满足以下条件: ( 1)每一分支电路使用一台隔离变压器,这种变压器的耐压试验电压,比普通变压器高,应符合Ⅱ级电工产品(双重绝缘或加强绝缘)的要求,也可使用与隔离变压器的绝缘性能相等的绕制. (二)所谓电气隔离,就是使两个电路之间没有电气上的直接联系。即,两个电路之间是相互绝缘的。同时还要保证两个电路维持能量传输的关系。
普通双绕组变压器的一、二次侧所连接的电路之间是绝缘的。因此可以说,双绕组变压器的一、二次侧所连接的电路处于电气隔离状态。其隔离原理就是变压器的工作原理,是利用电磁感应定律工作的原理。变压器工作时,一次绕组通入交流电后,将在其铁心中产生交变磁通,交变磁通又将在一、二次绕组感应电动势。二次绕组感应电动势后就可向二次电路提供交流电压,当二次绕组带负载后有电流流过时,将对磁路的磁通产生影响,从而引起一次绕组的电流发生变化。虽然变压器的一、二次绕组之间没有直接的电气连接,但通过其磁路中的磁通变化,一次绕组的电能就可以传输给二次绕组。这就是变压器的工作原理,也是其一、二次绕组之间存在电气隔离的原理。
电气隔离的作用主要是减少两个不同的电路之间的相互干扰。例如,某个实际电路工作的环境较差,容易造成接地等故障。如果不采用电气隔离,直接与供电电源连接,一旦该电路出现接地现象,整个电网就可能受其影响而不能正常工作。采用电气隔离后,该电路接地时就不会影响整个电网的工作,同时还可通过绝缘监测装置检测该电路对地的绝缘状况,一旦该电路发生接地,可以及时发出警报,提醒管理人员及时维修或处理,避免保护装置跳闸停电的现象发生。
隔离变压器要根据电源和实际设备的电压等级选定,若实际设备与电源电压等级相同,可以采用变压比为1的变压器。但是必须注意,隔离变压器不能采用自耦变压器(因为自耦变压器的一、二次绕组之间本身就存在直接的电气联系,也就是说是不绝缘的,因此不能用来作为电气隔离用)。对于安全性能要求较高的场合,可以采用专门的隔离变压器。
一般工业控制系统既包括弱电控制部分,又包括强电控制部分。为了使两者之间既保持控制信号联系,又要隔绝电气方面的联系,即实行弱电和强电隔离,是保证系统工作稳定,设备与操作人员安全的重要措施。
电气隔离目的之一是从电路上把干扰源和易干扰的部分隔离开来,从而达到隔离现场干扰的目的。
一、信号隔离
信号的隔离目的之一是把引进的干扰通道切断,使测控装置与现场仅保持信号联系,不直接发生电的联系。工控装置与现场信号之间常用的隔离方式有光电隔离、脉冲变压器隔离、继电器隔离和布线隔离等。
1.光电隔离
光电隔离是由光电耦合器件来完成的。其输入端配置发光源,输出端配置受光器,因而输入和输出在电气上是完全隔离的。由于光电耦合器的输入阻抗(100Ω~1kΩ)与一般干扰源的阻抗(105~106Ω)相比较小,因此分压在光电耦合器的输入端的干扰电压较小,它所能提供的电流并不大,不易使半导体二极管发光。另外光电耦合器的隔离电阻很大(约1012Ω)、隔离电容很小(约几个pF),所以能阻止电路性耦合产生的电磁干扰,被控设备的各种干扰很难反馈到输入系统。
光电耦合器把输入信号与内部电路隔离开来,或者是把内部输出信号与外部电路隔离开来,如图1所示。开关量输入电路接入光电耦合器后,由于光电耦合器的隔离作用,使夹杂在输入开关量中的各种干扰脉冲都被挡在输入回路的一侧。由于光电耦合器不是将输入侧和输出侧的电信号进行直接耦合,而是以光为媒介进行耦合,具有较高的电气隔离和抗干扰能力。
目前,大多数光电耦合器件的隔离电压都在2.5kV以上,有些器件达到了8kV,既有高压大电流大功率光电耦合器件,又有高速高频光电耦合器件(频率高达10MHz)。常用的器件如4N25,其隔离电压为5.3kV;6N137,其隔离电压为3kV,频率在10MHz以上。
2.脉冲变压器隔离
脉冲变压器的匝数较少,而且一次绕组和二次绕组分别绕于铁氧体磁芯的两侧,这种工艺使得它的分布电容特小,仅为几个pF,所以可作为脉冲信号的隔离元件。脉冲变压器传递输入、输出脉冲信号时,不传递直流分量,plc使用的数字量信号输入/输出的控制设备不要求传递直流分量,因而在工控系统中得到了广泛的应用。
图2是脉冲变压器的应用实例。电路的外部信号经RC滤波电路和双向稳压管抑制常模噪声干扰,然后输入脉冲变压器的一次侧。为了防止过高的对称信号击穿电路元件,脉冲变压器的二次侧输出电压被稳压管限幅后进入测控系统内部。一般地说,脉冲变压器的信号传递频率在1kHz~1MHz之间,新型的高频脉冲变压器的传递频率可达到10MHz。
3.继电器隔离
继电器的线圈和触点没有电气上的联系,因此,可利用继电器的线圈接受信号,利用触点发送和输出控制信号,从而避免强电和弱电信号之间的直接接触,实现了抗干扰隔离。
图3是继电器输出隔离的实例示意图。在该电路中,通过继电器把低压直流与高压交流隔离开来,使高压交流侧的干扰无法进入低压直流侧。
4.布线隔离
将微弱信号电路与易产生噪声污染的电路分开布线,最基本的要求是信号线路必须和强电控制线路、电源线路分开走线,而且相互间要保持一定的距离。配线时应区别分开交流线、直流稳压电源线、数字信号线、模拟信号线、感性负载驱动线等。配线间隔越大,配线越短,则噪声影响越小。但是,实际设备的内外空间是有限的,配线间隔不可能太大,只要能维持最低限度的间隔距离便可。
附表列出了信号线和动力线之间应保持的最小间距。如果受环境条件的限制,信号线不能与高压线和动力线等离得足够远时,就得采用诸如信号线路接电容器等各种抑制电磁感应噪声的措施。
二、供电系统的隔离
采用1∶1隔离变压器供电是传统的抗干扰措施,对电网尖峰脉冲干扰有很好的效果。
图4是典型的隔离变压器原理图。它抗干扰的原理是一次侧对高频干扰呈现很高的阻抗,而位于一次、二次绕组之间的金属屏蔽层又阻隔了一、二次侧所产生的分布电容,因此一次绕组只有对屏蔽层的分布电容存在,高频干扰通过这个分布电容而被旁路入地。1∶1隔变效果的好坏,往往取决于屏蔽层的工艺。最好选用0.2mm厚的纯铜板材,一次侧、二次侧各加一个屏蔽层。通常,一次侧的屏蔽层通过一个电容器与二次侧的屏蔽层接到一起,再接到二次侧的地上。也可以一次侧的屏蔽层接一次侧的地线,二次侧的屏蔽层接二次侧的地线。并且接地引线的截面积也要大一些好。1∶1隔变还有效地隔离了接地环路的共模干扰。
1. 交流供电系统的隔离
由于交流电网中存在着大量的谐波、雷击浪涌、高频干扰等噪声,所以对由交流电源供电的控制装置和电子电气设备,都应采取抑制来自交流电源干扰的措施。采用电源隔离变压器,可以有效地抑制窜入交流电源中的噪声干扰。但是,普通变压器却不能完全起到抗干扰的作用,这是因为,虽然一次绕组和二次绕组之间是绝缘的,能够阻止一次侧的噪声电压、电流直接传输到二次侧,有隔离作用。然而,由于分布电容(绕组与铁心之间、绕组之间、层匝之间和引线之间)的存在,交流电网中的噪声会通过分布电容耦合到二次侧。为了抑制噪声,必须在绕组间加屏蔽层,这样就能有效地抑制噪声,消除干扰,提高设备的电磁兼容性。
图5a、5b所示为不加屏蔽层和加屏蔽层的隔离变压器分布电容的情况。在图5a中,隔离变压器不加屏蔽层,C12是一次侧和二次侧之间的分布电容,在共模电压U1C的作用下,二次绕组所耦合的共模噪声电压为U2C,C2E是二次侧的对地电容,则从图可知二次侧的共模噪声电压U2C为:
U2C=U1CC12/(C12+C2E)
在图5b中,隔离变压器加屏蔽层,其中C10、C20分别代表一次侧和二次侧对屏蔽层的分布电容,ZE是屏蔽层的对地阻抗,C2E是二次侧的对地电容,则从图可知二次侧的共模噪声电压U2C为:
U2C=〔U1CZE/(ZE+1/jωC10)〕〔C2E/(C20+C2E)〕
由于C2是屏蔽层的对地阻抗,在低频范围内,ZE<<(1/jωC10),所以U2C→0。由此可见,采取屏蔽措施后,通过隔离变压器的共模噪声电压被大大地削弱了。
图6所示为交流电源抗干扰的综合方案。为了将测控系统和供电电网电源隔离开,消除因公共电阻引起的耦合,减少负载波动的影响,同时也为了安全,常常在电源变压器和低通滤波器之前增加一个1∶1的隔离变压器。
目前,国外已研制成功了专门抑制噪声的隔离变压器(简称NCT),这是一种绕组和变压器整体都有屏蔽层的多层屏蔽变压器。这类变压器的结构,铁心材料、形状及其线圈位置都比较特殊,它可以切断高频噪声漏磁通和绕组的交链,从而使差模噪声不易感应到二次侧,故这种变压器既能切断共模噪声电压,又能切断差模噪声电压,是比较理想的隔离变压器。
2.直流供电系统的隔离
当控制装置和电子电气设备的内部子系统之间需要相互隔离时,它们各自的直流供电电源间也应该相互隔离,其隔离方式如下:第一种是在交流侧使用隔离变压器,如图7a所示;第二种是使用直流电压隔离器(即DC/DC变换器),如图7b所示。
采用了电气隔离的措施以后,绝大多数电路都能够取得良好的抑制噪声的效果,使设备符合电磁兼容性的要求。
D. 电气设备防火防爆安全技术
电气设备防火防爆安全技术
为保障生产安全及电气设备的使用安全,防止电气设备因安装使用不当而引发火灾、爆炸事故,应根据电气设备的使用环境,分别采取以下相应的安全技术措施。下面我为大家分享电气设备防火防爆安全技术,哈UN应大家阅读浏览。
1)危险环境的划分
为正确选用电气设备、电气线路和各种防爆设施,必须正确划分所在环境危险区域的大小和级别。
(1)气体、蒸气爆炸危险环境。
根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间,可将危险环境分为0区、1区和2区。
通风状况是划分爆炸危险区域的重要因素。划分危险区域时,应综合考虑释放源和通风条件,并应遵循以下原则:
①对于自然通风和一般机械通风的场所,连续级释放源一般可使周围形成0区,第一级释放源可使周围形成0区,第二级释放源可使周围形成1区(包括局部通风),如没有通风,应提高区域危险等级,第一级释放源可能导致形成1区,第二级释放源可能导致形成2区。但是,良好的通风可使爆炸危险区域的范围缩小或可忽略不计,或可使其等级降低,甚至划分为非爆炸危险区域。因此,释放源应尽量采用露天、开敞式布置,达到良好的自然通风,以减低危险性和节约投资。相反,若通风不良或通风方向不当,可使爆炸危险区域范围扩大,或使危险等级提高。即使在只有一个级别释放源的情况下,不同的通风方式也可能把释放源周围的范围变成不同等级的区域。
②局部通风在某些场合稀释爆炸性气体混合物比自然通风和一般机械通风更有效,因而可使爆炸危险区的区域范围缩小(有时可小到忽略不计),或使等级降低,甚至划分为非爆炸危险区域。
③释放源处于无通风的环境时,可能提高爆炸危险区域的等级,连续级或第一级释放源可能导致0区,第二级释放源可能导致1区。
④在障碍物、凹坑、死角等处,由于通风不良,局部地区的等级要提高,范围要扩大。另一方面,堤或墙等障碍物有时可能限制爆炸性混合物的扩散而缩小爆炸危险范围(应同时考虑到气体或蒸气的密度)。
(2)粉尘、纤维爆炸危险环境。
粉尘、纤维爆炸危险区域是指生产设备周围环境中悬浮粉尘、纤维量足以引起爆炸,以及在电气设备表面会形成层积状粉尘、纤维而可能引发自燃或爆炸的环境。在GB 4208—1984标准中,根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间,将此类危险环境划为10区和11区。
划分粉尘、纤维爆炸危险环境的等级时,应考虑粉尘量的大小、爆炸极限的高低和通风条件。对于气流良好的开敞式或局部开敞式建筑物或露天装置区,在考虑爆炸极限等因素的具体情况后,可划分为低一级的危险区域。如装有足够除尘效果的除尘装置,且当该除尘装置停止运行时,爆炸性粉尘环境中的工艺机组能连锁停车,也可划分为低一级的危险区域。
为粉尘爆炸危险环境服务的排风机室,应与被排风环境的危险等级相同。
划分悬浮粉尘的危险区域时,应考虑在环境中悬浮粉尘形成的条件、颗粒度、粉尘浓度、处理方法,粉尘从设备或管道中向外泄漏的情况、泄漏量的大小,以及粉尘使用量、作业空间大小,有无有效的换气装置,机械装置的故障及其引起粉尘悬浮的可能性,机械装置的配置、隔离情况和操作条件等。
划分层积粉尘的危险区域时,应考虑自燃的可能性及每一单位时间内尘降堆积量的大小,机械装置的形状和配置,有无粉尘飞扬,通风是否良好,清扫次数和清扫难度等。应特别注意加热表面形成的层积粉尘,如果堆积层厚度大,在较低温度下也会自燃甚至爆炸。
划分邻近厂房的危险区域时,应根据粉尘或纤维扩散和沉积的具体情况划定其危险等级和范围。
对于非开敞危险环境,应以生产厂房为单位划分危险区域。对于开敞和半开敞环境,厂房边界以内划为10区者,开敞面以外水平距离7.5m(通风不良时为15m)、地面和屋面以上3m的空间应划为11区;厂房边界以内划为11区者,开敞面以外水平距离3m、地面以上3m、屋面以上1m的空间也应划为11区。
对于集中的露天装置,应以装置群体轮廓线外水平距离3m、垂直距离3m的空间作为分区界限或11区界限;如其内为10区,则其外水平距离15m、垂直距离3m的空间划为11区。
(3)火灾危险环境。
火灾危险环境分为21区、22区和23区,与旧标准H—1级、H—2级和H—3级火灾危险场所一一对应,分别为有可燃液体、有可燃粉尘或纤维、有可燃固体存在的火灾危险环境。
2)爆炸危险环境中电气设备的选用
选择电气设备前,应掌握所在爆炸危险环境的有关资料,包括环境等级和区域范围划分,以及所在环境内爆炸性混合物的级别、组别等有关资料。
应根据电气设备使用环境的等级、电气设备的种类和使用条件选择电气设备。
所选用的防爆电气设备的级别和组别不应低于该环境内爆炸性混合物的级别和组别。当存在两种以上的爆炸性物质时,应按混合后的爆炸性混合物的级别和组别选用。如无据可查又不可能进行试验时,可按危险程度较高的级别和组别选用。
爆炸危险环境内的电气设备必须是符合现行国家标准并有国家检验部门防爆合格证的产品。
爆炸危险环境内的电气设备应能防止周围化学、机械、热和生物因素的危害,应与环境温度、空气湿度、海拔高度、日光辐射、风沙、地震等环境条件下的要求相适应。其结构应满足电气设备在规定的运行条件下不会降低防爆性能的要求。
矿井用防爆电气设备的最高表面温度,无煤粉沉积时不得超过450℃,有煤粉沉积时不得超过150℃。粉尘、纤维爆炸危险环境中,一般电气设备的最高表面温度不得超过125℃,若沉积厚度5mm以下时低于引燃温度75℃,或不超过引燃温度的2/3。
在爆炸危险环境中,应尽量少用携带式设备和移动式设备,应尽量少安装插销座。
为了节省费用,应设法减小防爆电气设备的使用量。首先,应当考虑把危险的设备安装在危险环境之外;如果不得不安装在危险环境内,也应当安装在危险较小的位置。
采用非防爆型设备隔墙机械传动时,隔墙必须是非燃烧材料的实体墙,穿轴孔洞应当封堵,安装电气设备的房间的出口只能通向非爆炸危险环境;否则,必须保持正压。
3)防爆电气线路
在爆炸危险环境中,电气线路安装位置、敷设方式、导体材质、连接方法等的选择均应根据环境的危险等级进行。
(1)气体、蒸气爆炸危险环境的电气线路。
①电气线路位置的选择。
在爆炸危险性较小或距离释放源较远的位置,应当考虑敷设电气线路。例如,当爆炸危险气体或蒸气比空气重时,电气线路应在高处敷设,电缆则直接埋地敷设或电缆沟充砂敷设;当爆炸危险气体或蒸气比空气轻时,电气线路宜敷设在低处,电缆则采取电缆沟敷设。
电气线路宜沿有爆炸危险的建筑物的外墙敷设。当电气线路沿输送易燃气体或易燃液体的管道栈桥敷设时,应尽量沿危险程度较低的管道一侧敷设。当易燃气体或蒸气比空气重时,电气线路应在管道上方;当易燃气体或蒸气比空气轻时,电气线路应在管道下方。
电气线路应避开可能受到机械损伤、振动、污染、腐蚀及受热的地方;否则,应采取防护措施。
10kV及其以下的架空线路不得跨越爆炸危险环境;当架空线路与爆炸危险环境邻近时,其间距离不得小于杆塔高度的1.5倍。
②线路敷设方式的选择。
爆炸危险环境中,电气线路主要有防爆钢管配线和电缆配线,其敷设方式应符合要求。爆炸危险环境不得明敷电气线路。
固定敷设的电力电缆应采用铠装电缆。固定敷设的照明、通讯、信号和控制电缆可采用铠装电缆和塑料护套电缆。非固定敷设的电缆应采用非塑性橡胶护套电缆。煤矿井下高压电缆宜采用铠装不滴流式电缆。
不同用途的电缆应分开敷设。钢管配线应使用专用镀锌钢管或使用处理过内壁毛刺且做过内、外壁防腐处理的水管或煤气管。
两段钢管之间、钢管与钢管附件之间、钢管与电气设备之间应用螺纹连接,螺纹啮合不少于6扣,并应采取防松和防腐蚀措施。
钢管与电气设备直接连接有困难处,以及管路通过建筑物的伸缩缝、沉降缝处应装挠性连接管。
③隔离密封。
敷设电气线路的沟道以及保护管、电缆或钢管在穿过爆炸危险环境等级不同的区域之间的隔墙或楼板时,应用非燃性材料严密堵塞。
隔离密封盒的位置应尽量靠近隔墙。墙与隔离密封盒之间不允许有管接头、接线盒或其他任何连接件。
隔离密封盒的防爆等级应与爆炸危险环境的等级相适应。隔离密封盒不应作为导线的连接或分线用。在可能引起凝结水的地方,应选用排水型隔离密封盒。钢管配线的隔离密封盒应采用粉剂密封填料。
电缆配线的保护管管口与电缆之间,应使用密封胶泥进行密封。在两级区域交界处的电缆沟内应充砂、填阻火材料或加设防火隔墙。
④导线材料选择。
由于铝芯导线的机械强度低,易于折断,需要过渡连接而加大接线盒尺寸,且连接技术难以保证,所以铝芯导线和铝芯电线或电缆的安全性能较差。如有条件,爆炸危险环境中应优先选用铜线。
爆炸危险环境危险等级2区的范围内,当配电线路的导线连接以及电缆的封端采用压接、熔焊或钎焊时,电力线路也采取截面积4mm2及以上的铝芯导线或电缆,照明线路可采用截面积2.5mm2及其以上的铝芯导线或电缆。
爆炸危险环境危险等级为1区的`范围内,配电线路应选用铜芯导线或电缆。
在有剧烈振动处应选用多股铜芯软线或多股铜芯电缆。煤矿井下不得采用铝芯电力电缆。
爆炸危险环境内的配线,一般采用交联聚乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯或合成橡胶绝缘的、有护套的电线或电缆。爆炸危险环境宜采用有耐热、阻燃、耐腐蚀绝缘的电线或电缆,不宜采用油浸纸绝缘电缆。
在爆炸危险环境,低压电力、照明线路所用电线和电缆的额定电压不得低于工作电压,工作零线应与相线有同样的绝缘能力,并应在同一护套内。
选用电气线路时还应该注意到:干燥无尘的场所可采用一般绝缘导线;潮湿、特别潮湿或多尘的场所应采用有保护绝缘导线(如铅皮导线)或一般绝缘导线穿管敷设;高温场所应采用有瓷管、石棉、瓷珠等耐热绝缘的耐热线;有腐蚀性气体或蒸气的场所可采用铅皮线或耐腐蚀的穿管线。
⑤允许载流量。
为避免可能的危险温度,爆炸危险环境的允许载流量不应高于非爆炸危险环境的允许载流量。1区、2区绝缘导线截面和电缆截面的选择:导体允许载流量不应小于熔断器熔体额定电流和断路器长延时过电流脱扣器整定电流的1.25倍;引向低压笼型感应电动机支线的允许载流量不应小于电动机额定电流的1.25倍。
线路电压1000V以上的导线和电缆,应按短路电流进行热稳定校验。
⑥电气线路的连接。
1区和2区的电气线路不允许有中间接头,但若电气线路的连接是在与该危险环境相适应的防护类型的接线盒或接头盒附近的内部,则不属于此种情况。1区宜采用隔爆型接线盒,2区可采用增安型接线盒。
2区的电气线路若选用铝芯电缆或导线与铜线连接时,必须有可靠的用铜铝过渡接头。导线的连接或封端应采用压接、熔焊或钎焊,而不允许使用简单的机械绑扎或螺旋缠绕的连接方式。
(2)粉尘、纤维爆炸危险环境的电气线路。
粉尘、纤维爆炸危险环境电气线路的技术要求与相应等级的气体、蒸气爆炸危险环境电气线路的技术要求基本一致,即10区、11区的电气线路可分别按1区、2区考虑。
(3)火灾危险环境的电气线路。
火灾危险环境的电气线路应避开可燃物。10kV及其以下的架空线路不得跨越爆炸危险环境,邻近时其间距离不得小于杆塔高度的1.5倍。
当绝缘导线采用针式或鼓形绝缘子敷设时,应注意远离可燃物质,不在未抹灰的木质吊顶和木质墙壁等处敷设,不在木质闷顶内以及可燃液体管线栈桥上敷设。
在火灾危险环境,移动式和携带式电气设备应采用移动式电缆。
在火灾危险环境内,须采用裸铝、裸铜母线时,应符合下列要求:
①不需拆卸检修的母线连接处,应采用熔焊或钎焊。
②螺栓连接(例如母线与电气设备的连接)应可靠,并应防止自动松脱。
③在21区和23区,母线宜装设金属网保护罩,其孔眼直径应能防止直径大于12mm的固体异物进入壳内;在22区应有防护外罩。
④在露天安装时,应有防雨、雪措施。
火灾危险环境可采用铝导线。当采用铝芯绝缘导线时,应有可靠的连接和封端。火灾危险环境电力、照明线路和电缆的额定电压不应低于网络的额定电压,且不低于500V。
4)电气防火防爆的基本措施
(1)消除或减少爆炸性混合物。
消除或减少爆炸性混合物属一般性防火防爆措施。例如,采取封闭式作业,防止爆炸性混合物泄漏;清理现场积尘,防止爆炸性混合物积累;设计正压室,防止爆炸性混合物侵入;采取开式作业或通风措施,稀释爆炸性混合物;在危险空间充填惰性气体或不活泼气体,防止形成爆炸性混合物;安装报警装置等。
在爆炸危险环境,如有良好的通风装置,能降低爆炸性混合物的浓度,从而降低环境的危险等级。
蓄电池可能有氢气排出,应有良好的通风。变压器室一般采用自然通风,若采用机械通风时,其送风系统不应与爆炸危险环境的送风系统相连,且供给的空气不应含有爆炸性混合物或其他有害物质。几间变压器室共用一套送风系统时,每个送风支管上应装防火阀,其排风系统应独立装设。排风口不应设在窗口的正下方。
通风系统应用非燃烧性材料制作,结构应坚固,连接应紧密。通风系统内不应有阻碍气流的死角。电气设备应与通风系统连锁,运行前必须先通风。进入电气设备和通风系统内的气体不应含有爆炸危险物质或其他有害物质。通风系统排出的废气,一般不应排入爆炸危险环境。对于闭路通风的防爆通风型电气设备及其通风系统,应供给清洁气体以补充漏损,保持系统内的正压。电气设备外壳及其通风、充气系统内的门或盖子上,应有警告标志或连锁装置,防止运行中错误打开。爆炸危险环境内的事故排风用电动机的控制设备,应设在事故情况下便于操作的地方。
(2)隔离和间距。
隔离是将电气设备分室安装,并在隔墙上采取封堵措施,以防止爆炸性混合物进入。电动机隔墙传动时,应在轴与轴孔之间采取适当的密封措施;将工作时产生火花的开关设备装于危险环境范围以外(如墙外);采用室外灯具通过玻璃窗给室内照明等,都属于隔离措施。将普通拉线开关浸泡在绝缘油内运行并使油面有一定高度,保持油的清洁;将普通日光灯装入高强度玻璃管内并用橡皮塞严密堵塞两端等,都属于简单的隔离措施。
变、配电室与爆炸危险环境或火灾危险环境毗连时,隔墙应用非燃性材料制成。与1区和10区环境共用的隔墙上,不应有任何管子、沟道穿过;与2区或11区环境共用的隔墙上,只允许穿过与变、配电室有关的管子和沟道,孔洞、沟道应用非燃性材料严密堵塞。
毗连变、配电室的门及窗应向外开,并通向无爆炸或火灾危险的环境。
室外变、配电站与建筑物、堆场、储罐应保持规定的防火间距,且变压器油量越大,建筑物耐火等级越低及危险物品储量越大者,所要求的间距也越大,必要时可加防火墙。露天变、配电装置不应设置在易于沉积可燃粉尘或可燃纤维的地方。
为了防止电火花或危险温度引起火灾,开关、插销、熔断器、电热器具、照明器具、电焊设备和电动机等,均应根据需要适当避开易燃物或易燃建筑构件。起重机滑触线的下方不应堆放易燃物品。
10kV及其以下架空线路,严禁跨越火灾和爆炸危险环境;当线路与火灾和爆炸危险环境接近时,其间水平距离一般不应小于杆柱高度的1.5倍;在特殊情况下,采取有效措施后允许适当减小距离。
(3)消除引燃源。
为了防止出现电气引燃源,应根据爆炸危险环境的特征和危险物的级别和组别选用电气设备和电气线路,并保持电气设备和电气线路安全运行。安全运行包括电流、电压、温升和温度等参数不超过允许范围,还包括绝缘良好、连接和接触良好、整体完好无损、清洁、标志清晰等。
在爆炸危险环境,应尽量少用携带式电气设备,少装插销座和局部照明灯。为了避免产生火花,在爆炸危险环境更换灯泡时应停电操作。在爆炸危险环境内一般不应进行测量操作。
(4)爆炸危险环境接地和接零。
①整体性连接。在爆炸危险环境,必须将所有设备的金属部分、金属管道以及建筑物的金属结构全部接地(或接零)并连接成连续整体,以保持电流途径不中断。接地(或接零)干线宜在爆炸危险环境的不同方向且不少于两处与接地体相连,连接要牢固,以提高可靠性。
②保护导线。单相设备的工作零线应与保护零线分开,相线和工作零线均应装有短路保护元件,并装设双极开关同时操作相线和工作零线。1区和10区的所有电气设备,2区除照明灯具以外的其他电气设备应使用专门接地(或接零)线,而金属管线、电缆的金属包皮等只能作为辅助接地(或接零)。除输送爆炸危险物质的管道以外,2区的照明器具和20区的所有电气设备,允许利用连接可靠的金属管线或金属衍架作为接地(或接零)线。
③保护方式。在不接地配电网中,必须装设一相接地时或严重漏电时能自动切断电源的保护装置或能发出声、光双重信号的报警装置。在变压器中性点直接接地的配电网中,为了提高可靠性,缩短短路故障持续时间,系统单相短路电流应当大一些。
;E. 防爆场所建筑电气设计需要注意哪些
由于某些甲、乙类工业厂房使用或生产可燃气体,易燃、可燃液体及可燃粉尘等物质,稍有不慎,容易发生爆炸事故。爆炸产生的冲击波强度大至几十个大气压,小至几个大气压,对建筑物产生巨大的破坏力,据有关资料介绍,建筑物的抗爆能力是很低的,37cm厚的砖墙的抗爆能力为0.007MPa,所以说建造能够承受爆炸最高压力的厂房是不现实的。为了防止和减少爆炸事故对建筑物的破坏作用,所以要进行建筑防爆设计。一般采用防和泄两种方法,其设计的指导思想就是避免爆炸时对建筑物主要构件的破坏,以小的损失保住大的价值。 (一)总平面布置对于有爆炸危险的厂房和仓库,应采取集中分区布置。有 爆炸危险的生产界区和仓库应尽可能布置在厂区边缘。界区内建筑物、构筑物、 露天生产设备相互之间应留有足够的防火间距。界区与界区之间也应留有防火 间距。按当地全年主导风向,有爆炸危险的厂房和仓库布置在明火或散发火花 地点以及其他建筑物的下风向。有爆炸危险的厂房和仓库的平面主轴线宜与当 地全年主导风向垂直或夹角不小于45 度,以利于用自然风力排除可燃气体、可 燃蒸气和可燃粉尘。其朝向宜避免朝西,以减少阳光照射,防止室温升高。在 山区应布置在迎风山坡一面,并应位于自然通风良好的地方。(二)平面和空间 布置有爆炸危险的厂房在生产工艺允许的条件下宜采用单层建筑。有爆炸危险 的厂房不得设置在地下或半地下室。有爆炸危险的厂房宜采用敞开或半敞开式 建筑 一、建筑防爆设计的基本要求1、有爆炸危险的甲、乙类生产厂房,宜采 用一、二级耐火等级建筑;2、有爆炸危险的厂房、库房,宜采用单层建筑(6 点);3、有爆炸危险的生产或储存,不应设在建筑物的地下室或半地下室内(5 点);4、有爆炸危险的厂房、库房,宜采用敞开或半敞开建筑;5、有爆炸危险的 甲、乙类生产厂房和库房,其防火墙间的占地面积不宜过大; 6、有爆炸危险的甲、乙类生产厂房和库房,宜采用钢筋砼框架或排架结 构;7、有爆炸危险的甲、乙类生产厂房,应设置必要的泄压设施。 二、甲、乙类生产厂房的平面、空间设计(1)双斗门的几种形式(2)有爆炸 危险生产部位布置方式 单层: 多层:顶层或一侧 归纳六个字:敞、侧、单、顶、通、能。 第四节防爆及泄压设施 一、防爆墙定义:防爆墙指的是耐爆炸压力较强的墙,也称耐爆墙、抗爆墙。 多设在有爆炸危险的厂房或仓库中。1、防爆砖墙:只用于爆炸物质较少的厂房 和仓库。 构造要求:柱间距不宜大于6m,大于6m 加构造柱;砖墙高度不大于6m,大 于6m 加横梁;砖墙厚度不小于240mm; 砖标号不应低于Mu7.5,砂浆标号不应低于M5;每0.5m 垂直高度不应少于 构造筋;两端与钢砼柱预埋焊接或24 号镀锌铁丝绑扎。 砖标号:根据抗压、抗折强度分为:Mu7.5、Mu10、Mu15、Mu20 四级。 砂浆标号:根据立方体抗压强度分为:M0.4、M1、M2.5、M5、M7.5、M10 六 级。 2、防爆钢砼墙:理想的防爆墙。构造:厚度不应小于200mm,多为500mm、 800mm,甚至1m;砼强度不低于C20;钢筋由结构计算,但不小于 砼强度等级:根据立方体抗压强度分为C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、 C35、C40、C45、C50、C55、C60 十二级。 3、防爆钢板墙:以槽钢为骨架,钢板和骨架铆接或焊接在一起。 按做法不同,分为以下四种:(1)单层或双层钢板防爆墙:钢板厚不小于 6mm, 立柱间、横梁间间距不应大于1.8m。(2)双层钢板中间填砼防爆墙:中间填砼或 砂,立柱间、横梁间间距不大于1.2m。(3)钢板木板防爆墙:木板厚大于50mm。 (4)型钢防爆墙:既防爆又泄压。 二、防爆窗安装防爆墙上,发生爆炸时要求防爆窗坚而不碎,玻璃碎而不 掉。按玻璃不同,防爆窗分为: 1、安全玻璃防爆窗:采用2、3、4 层夹层玻璃,用于一般防爆厂房防爆墙 上。2、防弹玻璃防爆窗:采用5、6、7、8、9、10 层夹层玻璃,用于高压容器 试压、高压化学反应、爆炸试验等特殊用途的耐爆小室。三、泄压轻质屋盖要 求自身重量不超过120Kg/m2,一般采用石棉瓦材料。如图10-10、10-11、10- 12(P267) (一)无保温层的泄压轻质屋盖:适用于非寒冷地区. 1、无防水层石棉水泥波形瓦安全网檀条屋架 2、有防水层绿豆砂保护防水卷材轻质水泥砂浆找平层石棉水泥波形瓦安全 网檀条屋架 (二)有保温层的泄压屋盖适用于寒冷地区或炎热地区 绿豆砂保护防水卷材水泥蛭石保温层水泥蛭石砂浆找平层石棉水泥波形瓦 安全网檀条屋架 四、泄压轻质外墙把轻质墙板(石棉水泥波形瓦)悬挂在砼横梁上。(图10- 8、10-9)(P266)(一)无保温层:适用于长江以南地区。(二)有保温层:在外墙内 壁加一层保温层(难燃木丝板或不燃矿棉板等),适用于有保温隔热要求的厂房。 五、泄压窗 1、中旋窗:压力差 2、固定窗:弹性钢板夹和链条 3、外平开窗: 铜质弹簧轧头 六、不发火地面 对于散发比空气重的可燃气体、可燃蒸汽的甲类厂房以及有粉尘纤维爆炸 危险的乙类厂房,应采用不发火地面。按材料不同分为两类:(一)不发火金属地 面:铜、铝、铅等有色金属材料。(二)不发火非金属地面 1、不发火有机材料地面: 沥青、木材、塑料、橡胶等,但注意其大多数有绝缘性。构造:在钢砼楼板 或砼堑层上铺筑不发火有机材料面层。 2、不发火无机材料地面不发火无机材料有:石灰石、大理石、白云石。一 般采用不发火水泥石砂、细石砼、水磨石等地面 工业厂房防爆墙 先做120 的单砖墙,然后在墙中间加钢网(或钢结构的框架)再做120 的单 砖墙,还有一种做法是,直接用钢结构框架做,然后再粉刷,你可参考保险柜 结构作法,(是加钢板),工业厂房一般是加钢结构框架。 防爆设计审核要点: 防爆设计审核要点在有爆炸危险厂房的应用有爆炸危险的厂房,一旦发生 爆炸,不但会造成房倒人亡,设备摧毁,生产停顿,甚至引起相邻厂房或设施 连锁爆炸、发生火灾。因此,从厂房设计起,就应考虑防爆抗爆措施。消防部 门也应加强对此类厂房的审核,严格把关,将隐患消灭在源头。结合有关规范 和实际工作经验,我们认为在设计和审核爆炸危险厂房时候应注意把握以下几 个方面。一、合理布置1.有爆炸危险的厂房与周围建筑物、构筑物应保持一定 的防火间距。如与民用建筑的防火间距不应小于25m,与重要公共建筑的防火 间距不应小于50m,与明火或散发火花地点的防火间距不应小于30m。2.有爆炸 危险的厂房平面布置最好采用矩形,与主导风向垂直或夹角不小于45°,以有 效利用穿堂风,将爆炸性气体吹散,在山区,宜布置在迎风山坡一面且通风良 好的地方。3.防爆厂房宜单独设置。如必须与非防爆厂房贴邻时,只能一面贴 邻,并在两者之间用防火墙或防爆墙隔开。相邻两厂之间不应直接有门相通, 以避免爆炸冲击波的影响。4.有爆炸危险的甲、乙类生产部位不得设在建筑物 的地下室或半地下室,以免发生事故影响上层,同时也不利于疏散和扑救。这 些部位应设在单层厂房靠外墙或多层厂房的最上一层靠外墙处;如有可能,尽量 设在敞开或半敞开式建筑物内,以利通风和防爆泄压,减少事故损失。5.有爆 炸危险的设备尽量避开厂房的梁、柱等承重结构。有爆炸危险的高大设备应布 置在厂房中间,矮小设备应靠外墙门窗布置,以免挡风。6.有爆炸危险的厂房 内不应设置办公室、休息室。如必须贴邻本厂房设置时,应采用一、二级耐火 等级建筑,并应采用耐火极限不低于3h 的防火墙隔开和设置直通室外的安全出 口。7.有爆炸危险的甲、乙类生产厂房总控制室应独立设置;其分控制室可毗邻 外墙设置,并应用防火墙与其他部分隔开。二、耐爆框架结构有爆炸危险的厂 房,如果用敞开或半敞开式建筑,再选用耐火性能好、抗爆能力强的框架结构, 在发生爆炸时可能避免厂房遭受严重破坏。耐爆框架结构一般有如下三种型 式:1.现浇式钢筋混凝土框架结构。这种耐爆框架结构的厂房整体性好,抗爆能 力强,但工程造价高,通常用于抗爆能力要求高的防爆厂房。2.装配式钢筋混 凝土框架结构。这种框架结构由于梁、柱与楼板等接点处的刚性较差,抗爆能 力不如现浇式框架结构。若采用装配式钢筋混凝土框架结构,则应在梁、柱与 楼板等接点处预留钢筋焊接头并用高标号混凝土现浇成刚性接头,以提高耐爆 强度。3.钢框架结构。这种框架结构虽然耐爆强度较高,但耐火极低,能承受 的极限温度仅400℃,超过该温度,便会在高温作用下变形倒塌。如果在钢构 件外面加装耐火被覆层或喷刷钢结构防火涂料,可以提高耐火极限,但这样做 并非十分可靠,只要部分开裂或剥落同样会失效,故应较少采用。三、泄压设 施防爆厂房的泄压主要靠轻质屋盖、轻质外墙和泄压门窗等来实现。这些泄压 构件就建筑整体而言是人为设置的薄弱部位。当发生爆炸时,它们最先遭到破 坏或开启,向外释放大量的气体和热量,使室内爆炸产生的压力迅速下降,从 而达到主要承重结构不破坏,整座厂房不倒塌的目的。对泄压构件和泄压面积 及其设置的要求如下:1.泄压轻质屋盖。根据需要可分别由石棉水泥波形瓦和加 气混凝土等材料制成,并有保温层或防水层、无保温层或无防水层之分。2.泄 压轻质外墙分为有保温层、无保温层两种型式。常采用石棉水泥瓦作为无保温 层的泄压轻质外墙,而有保温层的轻质外墙则在是石棉水泥瓦外墙的内壁加装 难燃木丝板作保温层,用于要求采暖保温或隔热降温的防爆厂房。3.泄压窗可 以多种型式,如轴心偏上中悬泄压窗,抛物线型塑料板泄压窗等。窗户上通常 安装厚度不超过3mm 的普通玻璃。要求泄压窗能在爆炸力递增稍大于室外风压 时,能自动向外开启泄压。4.泄压设施的泄压面积与厂房体积的比值(m2/m3)宜 采用0.05~0.22。爆炸介质威力较强或爆炸压力上升速度较快的厂房,应尽量 加大比值。体积超过1000m3 的建筑,如采用上述比值有困难时,可适当降低, 但不宜小于0.03。5.作为泄压面积的轻质屋盖和轻质墙体重量每平方米不宜超 过120kg。6.散发较空气轻的可燃气体、可燃蒸气的甲类厂房宜采用全部或局 部轻质屋盖作为泄压设施。7.泄压面积的设置应避开人员集中的场所和主要交 通道路,并宜靠近容易发生爆炸的部位。8.当采用活动板、窗户、门或其他铰 链装置作为泄压设施时,必须注意防止打开的泄压孔由于在爆炸正压冲击波之 后出现负压而关闭。9.爆炸泄压孔不能受到其他物体的阻碍,也不允许冰、雪 妨碍泄压孔和泄压窗的开启,需要经常检查和维护。10.当起爆点能确定时,泄 压孔应设在距起爆起点尽可能近的地方。当采用管道把爆炸产物引导到安全地 点时,管道必须尽可能短而直,且应朝向陈放物少的方向设置。因为任何管道 泄压的有效性都随着管道的长度的增加而按比例减小。四、隔爆设施在容易发 生爆炸事故的场所,应设置隔爆设施,如防爆墙、防爆门和防爆窗等,为了局 限爆炸事故波及的范围,减轻爆炸事故所造成的损失。具体要求如下:1.防爆墙 必须具有抵御爆炸冲击波的作用,同时具有一定的耐火性能。防爆墙的构造设 计,按照材料可分为防爆砖墙、防爆钢筋混凝土墙、防爆单层和双层钢板墙、 防爆双层钢板中间填混凝墙等。防爆墙上不得设置通风孔,不宜开门窗洞口, 必须开设时,应加装防爆门窗。2.防爆门的骨架一般采用角钢和槽钢拼装焊接, 门板选用抗爆强度高的锅炉钢板或装甲钢板,故防爆门又称装甲门。门的铰链 装配时,应衬有青铜套轴和垫圈,门扇四周边衬贴橡皮带软垫,以防止防爆门 启闭时因摩擦撞击而产生火花。3.防爆窗的窗框应用角钢板制作,窗玻璃应选 用抗爆强度高、爆炸时不易破碎的安全玻璃。如夹层内由两层或多层窗用平板 玻璃,以聚乙烯醇缩丁醛塑料作衬片,在高温下加压粘合而成的安全玻璃,抗 爆强度高,一旦被爆炸波击破能借中塑料的粘合作用,不致使玻璃碎片抛出而 引起伤害。五、爆炸减压板在现代连续化生产的石油化工厂,由于厂房高大, 设备众多,单靠增加泄压面积不仅在实际上难以做到,即使能做到也难以抵御 像甲烷气、丙烷气和液化石油气在爆炸后期出现的强烈声动不稳定燃烧压力峰 和压力振荡面被炸毁。我国于上世纪80 年代通过对建筑物的爆炸泄压的研究, 特别是对声动不稳定燃烧的试验及其机理的探讨,研制成功了一种"爆炸减压板 "。这是一种难燃烧体的板材(氧指数大于35),以一定方式附于有爆炸危险的 建筑物的天花板上、墙壁面上,当发生可燃气体爆炸时,能有效地消除爆炸期 间产生的强烈的不稳定燃烧压力峰和压力振荡,可使最大压力由98kPa 减至 8kPa,从而保证建筑物主要结构免遭破坏。安装工艺简单易行,新建的厂房可 作为墙面的装饰,已建成的厂房也易重新铺设。在下述建筑或部位应当安装爆 炸减压板,可以弥补现有爆炸泄压防护技术的不足:1.有甲烷、丙烷、天然气、 液化石油气及易燃液体车间、厂房、库房、控制室等,邻近居民人口密度大的 区域。2.使用液化石油气的工厂,如果将附有储量较大的贮罐及气化装置设在 与生产车间相邻的单独房间内时。3.一些设有贵重控制仪器的操纵室,或者在 建筑物内设有可燃气体、易燃液体容器及管道的油、气泵房等。六、其他防爆 事项1.散发较空气轻的可燃气体、可燃蒸气的甲类厂房的顶棚应尽量平整无死 角,且厂房上部空间要通风良好。2.散发可燃粉尘、纤维的乙类厂房内表面应 平整、光滑,并易于清扫。3.散发较空气重的可燃蒸气的甲类厂房以及有粉尘、 纤维爆炸危险的乙类厂房,应采用不发生火花的地面。如果采用绝缘材料作整 体面层时,应采取防静电措施。4.散发较空气重的可燃气体、可燃蒸气的甲类 厂房以及有粉尘、纤维的乙类厂房,其地面下不宜设地沟。如必须设置时,其 盖应严密,并应采用非燃烧材料紧密填实,与相邻厂房连通处应采用非燃烧材 料密封。5.使用和生产甲、乙、丙类液体的厂房的管、沟不应和相邻厂的管、 沟相通,该厂房的下水道应有隔油设施。6.甲、乙类设备或有爆炸危险的粉尘、 可燃纤维的封闭式厂房的采暖、通风和空调设计,应符合现行国家标准《建筑 设计防火规范》和《采暖通风和空气调节设计规范》中的有关规定。7.防爆厂 房的电气设备的防雷设计,应分别按照国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装 置设计规范》和《建筑防雷设计规范》中的有关规定执行。
F. 简述电气隔离的一般安全要求
电气隔离指的是哦,对于一些。带电场所的一些安全措施安全隔离措施,一般上根据电压等级有一定的安全要求,例如我们的常见的十千伏高压上方的安全隔离的话需要距离带电有半米左右,向电压越高,那么它的隔离要求越大
希望我的回答对你有所帮助,望采纳,谢谢。
G. 防暴电气元件的安装间距有什么要求吗
越大越好.只要你的PCB有足够的尺寸.如果尺寸限制.做5mm的间距也可以.最好不要小於5mm