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電氣防火防爆技術知識手冊

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更新時間： 2025年09月23日

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文件作者： liunian1945

內容摘要

電氣防火防爆技術知識手冊

一、電氣引燃源

電氣裝置的危險溫度和發(fā)生在可燃物上的電火花和電弧。

......

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電氣防火防爆技術知識手冊
一、電氣引燃源
電氣裝置的危險溫度和發(fā)生在可燃物上的電火花和電弧。
（一）危險溫度
短路	發(fā)生短路時，線路中電流增大為正常時的數倍乃至數十倍，而產生的熱量又與電流的平方成正比，使得溫度急劇上升
接觸不良	接觸部位是電路的薄弱環(huán)節(jié)，是產生危險溫度的重點部位。不可拆卸的接頭連接不牢、焊接不良或接頭處夾有雜物，會增加接觸電阻導致危險溫度；可拆卸的接頭連接不緊密或由于振動而松動也會導致危險溫度
過載	嚴重過載或長時間過載都會產生危險溫度
鐵芯過熱	鐵芯短路，或線圈電壓過高，或通電后鐵芯不能吸合
散熱不良	電氣設備的散熱或通風措施遭到破壞，如散熱油管堵塞、通風道堵塞、安裝位置不當、環(huán)境溫度過高或距離外界熱源太近
漏電	漏電電流集中在某一點時引起嚴重的局部發(fā)熱，產生危險溫度
機械故障	電動機被卡死或軸承損壞、缺油，造成堵轉或負載轉矩過大
電壓過高或過低	電壓過高，除使鐵芯發(fā)熱增加外，對于恒定電阻的負載，還會使電流增大，增加發(fā)熱；電壓過低，除使電磁鐵吸合不牢或吸合不上外，對于恒定功率負載，還會使電流增大，增加發(fā)熱
電熱器具和照明燈具	電爐、電烘箱、電熨斗、電烙鐵、電褥子等電熱器具和照明器具的工作溫度較高，可能導致產生危險溫度。
例如，白熾燈泡燈絲溫度高達2000~3000℃,當燈泡爆碎時，熾熱的鎢絲落到可燃物上，也會引起可燃物質燃燒；燈座內接觸不良會造成過熱， 日光燈(又稱熒光燈)鎮(zhèn)流器散熱不良也會造成過熱，都可能引燃成災
（二 ）電火花和電弧電火花是電極間的擊穿放電，能引起可燃物燃燒，導致金屬熔化、飛濺，構成二次引燃源 。
工作火花：是指電氣設備正常工作或正常操作過程中產生的電火花
關鍵詞：通斷、電刷	控制開關、斷路器、接觸器接通和斷開線路時產生的火花
	插銷拔出或插入時產生的火花
	直流電動機的電刷與換向器的滑動接觸處、繞線式異步電動機的電 刷與滑環(huán)的滑動接觸處產生的火花等
事故火花：是指線路或設備發(fā)生故障時出現的火花
關鍵詞：故障	電路發(fā)生短路或接地時產生的火花
	熔絲熔斷時產生的火花
	連接點松動或線路斷開時產生的火花
	變壓器、斷路器等高壓電氣設備由于絕緣質量降低發(fā)生的閃絡
	由外部原因產生的火花，如雷電火花、靜電火花和電磁感應火花
	電動機的轉動部件與其他部件相碰也會產生機械碰撞火花

(1)電壓過高或電壓過低，都會導致電動機過熱。
(2)	電氣設備散熱不良會導致過熱，但長時間正常作業(yè)不會導致過熱。
(3)	機械故障——卡死、扭矩過大會導致過熱，但電動機空轉不一定會導致過熱。
(4)	漏電不能促使線路熔斷器動作，但漏電電流集中在某點可能引起嚴重的局部發(fā)熱 。
(5)特別注意，電弧和電火花考點中外部原因的故障火花也屬于事故火花，類似機械設備的機械碰撞火花、摩擦火花、靜電火花或電磁感應火花。
二、危險物質和爆炸危險環(huán)境
（一 ）危險物質的性能參數和分級分組
定義	適用范圍
I類：礦井甲烷	I類防爆型設備
Ⅱ類：爆炸性氣體、蒸氣、薄霧	Ⅱ類防爆型設備
Ⅲ類：爆炸性粉塵、纖維	Ⅲ類防爆型設備

（二）危險物質的主要性能參數
閃點、燃點、引燃溫度、爆炸極限、最小點燃電流比、最大試驗安全間隙是判斷危險物質危險特性的主要性能參數。
閃點
(越低越危險)	規(guī)定試驗條件下發(fā)生閃燃的最低溫度，閃點越低者危險性越大
燃點
(越低越危險)	物質在空氣中點火發(fā)生燃燒，移開火源仍能繼續(xù)燃燒的最低溫度
引燃溫度
(越低越危險)	在規(guī)定試驗條件下，不需外來火源即發(fā)生燃燒的最低溫度
爆炸極限	 
補充	(1)爆炸性氣體按照危險物質的性能參數和分級分組可分為ⅡA、ⅡB和ⅡC 類爆炸性氣體，依照爆炸危險性而言ⅡA<ⅡB<ⅡC。
(2)爆炸性粉塵按照危險物質的性能參數和分級分組可分為ⅢA、ⅢB和ⅢC 類爆炸性粉塵，依照爆炸危險性而言ⅢA<ⅢB<ⅢC。
(3)ⅢA類爆炸性粉塵定義為可燃性飛絮，類似棉花纖維和人造纖維。
(4)ⅢB類爆炸性粉塵定義為非導電性粉塵，類似木質粉塵和糧食粉塵。
(5)ⅢC類爆炸性粉塵定義為導電性粉塵，類似石墨粉塵和金屬顆粒物

(1)	礦井甲烷屬于I類，但是甲烷屬于Ⅱ類。
(2)	液化石油氣、液氨等液化氣泄漏后迅速汽化， 一定屬于爆炸性氣體。
(3)	易發(fā)生粉塵爆炸的Ⅲ類一定是可燃性粉塵，水泥、砂石子等揚塵不屬于爆炸性介質。

三：爆炸危險區(qū)域
爆炸危險區(qū)域，按照存在的爆炸性介質分為礦下甲烷環(huán)境、爆炸性氣體環(huán)境和爆炸性粉塵環(huán)境。其中，礦下甲烷環(huán)境因為通風對流條件限制不再劃分等級。但是，爆炸性氣體環(huán)境和爆炸性粉塵環(huán)境要結合實際作業(yè)面的設備設施狀況和通風對流條件，再次作詳細劃分。
類別	分區(qū)	特征	釋放源級別	適用場景

爆炸性氣體環(huán)境	0區(qū)	連續(xù)出現或長時間存在	連續(xù)級釋放源	密閉的容器、儲油罐等內部氣體空間
	1區(qū)	正常運行時可能出現爆炸性氣體混合物	一級釋放源	閥門、油泵等周期性開啟的設備
	
2區(qū)	正常運行時不太可能出現爆 炸性混合物，即使出現也僅是短時間存在	
二級釋放源	爆炸性氣體儲罐外壁、石油石化非封閉區(qū)域

通風情況	通風情況是劃分爆炸危險區(qū)域的重要因素，通風分為自然通風、一般機械通風和局部機械通風等類型。危險區(qū)域劃分應遵循的原則：
(1)存在連續(xù)級釋放源的區(qū)域可劃為0區(qū)，存在一級釋放源的區(qū)域可劃為1區(qū)，存在二級釋放源的區(qū)域可劃為2區(qū)。
(2)通風良好，降低爆炸危險等級；通風不良，提高爆炸危險等級。
(3)局部機械通風在降低爆炸性氣體混合物濃度方面比自然通風和一般機械通風更為有效時，可采用局部機械通風降低爆炸危險區(qū)域等級。
(4)在障礙物、凹坑和死角處，應局部提高爆炸危險區(qū)域等級(不是整體提高)。
(5)利用堤或墻等障礙物，限制比空氣重的爆炸性氣體混合物的擴散，可縮小爆炸危險區(qū)域的范圍

可燃粉塵、纖維爆炸危險的場所	20區(qū)	可燃性粉塵持續(xù)地或長期地或頻繁地出現	連續(xù)級釋放源	粉塵容器、旋風除塵器、攪拌器等設備內部
	21區(qū)	正常運行時，空氣中的可燃性粉塵可能偶爾出現	一級釋放源	頻繁打開的容器出口
	
22區(qū)	正常運行時，空氣中的可燃性粉塵一般不可能出現，即使出現，持續(xù)時間也是短暫的	
二級釋放源	
粉塵袋、取樣點
(1)	爆炸性氣體環(huán)境的0區(qū)和爆炸性粉塵環(huán)境的20區(qū)，對應的都是連續(xù)級釋放源， 特征都是爆炸性介質連續(xù)、持續(xù)和長時間出現，出現的場景基本都是設備容器內。唯一的區(qū)別在于爆炸性介質不同，分別屬于爆炸性氣體和爆炸性粉塵。
(2)	爆炸性氣體環(huán)境的1區(qū)和爆炸性粉塵環(huán)境的21區(qū)，對應的都是一級釋放源，特征都是爆炸性介質周期、偶爾和可能出現，出現的場景基本都是閥門、容器設備或油泵出口。唯一的區(qū)別在于爆炸性介質不同，分別屬于爆炸性氣體和爆炸性粉塵。
(3)	爆炸性氣體環(huán)境的2區(qū)和爆炸性粉塵環(huán)境的22區(qū)，對應的都是二級釋放源，特征都是爆炸性介質短時間、短暫出現，出現的場景基本都是取樣點、粉塵袋等正常條件沒有介質釋放的場景。 唯一的區(qū)別在于爆炸性介質不同，分別屬于爆炸性氣體和爆炸性粉塵。
提醒：(1)0區(qū)和20區(qū)對應的是連續(xù)級釋放源，定義中沒有0級釋放源的定義。
(2)在障礙物、凹坑和死角處提高爆炸危險區(qū)域等級，這里一定要考慮介質的相對密度。類似氫氣壓縮機房，因氫氣相對密度較輕，所以在空間頂部積蓄，應提高頂部儲煙倉的區(qū)域等級。
四：防爆電氣設備和防爆電氣線路
（一）防爆電氣設備類型
防爆電氣設備的類型	隔爆型(d)	具有能承受內部的爆炸性混合物爆炸而不受破壞，不致由內部爆 炸引起外部爆炸性混合物爆炸的電氣設備。爆炸性氣體環(huán)境中隔爆型標識為d,但是爆炸性粉塵環(huán)境中隔爆型標識為t(新規(guī))
	增安型(e)	在正常時不產生火花、電弧或高溫的設備上采取加強措施
	本質安全型(i)	正常狀態(tài)下和故障狀態(tài)下產生的火花或熱效應均不能點燃爆炸性混合物的電氣設備
	正壓型(p)	向外殼內充人帶正壓的清潔空氣、惰性氣體或連續(xù)通入清潔空氣的電氣設備
	充油型	將可能產生電火花、電弧或危險溫度的帶電零部件浸在絕緣油里，使之不能點燃油面上方爆炸性混合物的電氣設備
	充砂型	將細粒狀物料充入設備外殼內，令殼內出現的電弧、火焰?zhèn)鞑ァ?殼壁溫度及粒料表面溫度不能點燃周圍爆炸性混合物的電氣設備
	無火花型	在正常條件下不會點燃周圍爆炸性混合物，而且一般不會發(fā)生有點燃作用的故障
	澆封型	將可能產生能點燃混合物的電弧、火花及高溫部件澆封在環(huán)氧樹脂等澆封劑里面，使其不能點燃周圍爆炸性混合物的設備
	氣密型	用熔化、擠壓或膠粘的方法制成氣密外殼，防止外部氣體進入殼內
保護級別	用于煤礦甲烷環(huán)境中的I類設備的EPL	Ma、Mb兩級
	用于爆炸性氣體環(huán)境的Ⅱ類設備的EPL	Ga、Gb、GC三級
	用于爆炸性粉塵環(huán)境的Ⅲ類設備的EPL	Da、Db、DC三級
	Ma、Ga、Da級的設備具有“很高”的保護級別，使設備在正常運行過程中、在預期的故障條件下或者在罕見的故障條件下不會成為點燃源。
Mb、Gb、Db級的設備具有“高”的保護級別，在正常運行過程中、在預期的故障條件下不會成為點燃源。
Gc、DC級的設備具有“加強”的保護級別，在正常運行過程中不會成為點燃源，也可采取附加保護
補充	防爆電氣設備的防爆型式屬于安全技術和案例分析類高頻考點，要求考生依據防爆標識依次說明標識含義、適用場景并判定是否符合設置要求。 以下圖所示的防爆標識為例，標識顯示ExdeⅡB T5 Gb。Ex標識設備屬于防爆型設備、d標識設備按照結構特點屬于隔爆型、ⅡB t5標識設備適用于爆炸性氣體環(huán)境(ⅡB類T5組爆炸性氣體)、Gb標識設備的保護級別是B級，具有高的保護級別。綜上所述，防爆標識代表設備屬于隔爆型防爆設備，適用于爆炸性氣體環(huán)境，具有很高的保護級別。防爆標識模板：設備屬于(i、d、e、p)型防爆設備，適用于(ⅡA、ⅡB、ⅡC或ⅢA、ⅢB、ⅢC)類、(T1~T6)組的爆炸性氣體(粉塵、井下)環(huán)境

(1) 以防爆型設備的防護級別而言，a 級設備具有很高的防護級別、 b 級設備具有高的防護級別、C級設備具有加強的防護級別，因此防護等級 “a”    的設備向下兼容 “b”  和“c”  防護級別的設備。同理防護等級 “b”  的設備向下兼容 “c”  防護級別的設備。
(2) 以爆炸性介質的危險特性而言，適用于ⅡC 類介質的設備適用于ⅡA 和ⅡB 類介質；適用于ⅡB 類介質的設備適用于ⅡA 類介質。同理，爆炸性粉塵要求一致。高頻陷阱——非同類型設備不能相互代替。I 類設備適用于礦下甲烷環(huán)境、Ⅱ類設備適用于爆炸性氣體環(huán)境、Ⅲ類設備適用于爆炸性粉塵環(huán)境，上述防爆型設備的適用范圍一定不能混用，沒有任何兼容的說法。
（二）防爆電氣線路
線路敷設
方式	電氣線路宜在爆炸危險性較小的環(huán)境或遠離釋放源的地方敷設。當可燃物質比空氣重時，電氣線路宜在較高處敷設或直接埋地；架空敷設時宜采用電纜橋架；電纜溝敷設時，溝內應充砂，并宜設置排水措施。電氣線路宜在有爆炸危險的建筑物、構筑物的墻外敷設。在爆炸性粉塵環(huán)境，電纜應沿粉塵不易堆積并且易于粉塵清除的位置敷設
	敷設電氣線路的溝道、電纜橋架或導管，所穿過的不同區(qū)域之間墻或樓板處的孔洞應采用非燃性材料嚴密堵塞
	敷設電氣線路時宜避開可能受到機械損傷、振動、腐蝕、紫外線照射以及可能受熱的地方，不能避開時，應采取預防措施
	爆炸危險環(huán)境應采用鋼管配線或電纜配線，鋼管配線可采用無護套的絕緣單芯或多芯導線
	在1區(qū)內電纜線路嚴禁有中間接頭，在2區(qū)、20區(qū)、21區(qū)內不應有中間接頭
導線材料	爆炸危險環(huán)境應優(yōu)先使用銅線
	1區(qū)和21區(qū)	電力及照明線路應采用截面面積不小于2.5mm²的銅芯導線
	2區(qū)和22區(qū)	電力線路應采用截面面積不小于1.5mm²的銅芯導線或截面面積不小于16mm²的鋁芯導線
		照明線路應采用截面面積不小于1.5mm²的銅芯導線

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