防爆燈知識 防爆燈定義 分類 選型 維護 原理
防爆燈定義
一、防爆燈的分類
二、隔爆型防爆燈具的原理和設計
三、防爆燈的選型
四、防爆燈的維護與檢修
防爆燈
防爆燈定義
防爆燈是指用于可燃性氣體和粉塵存在的危險場所，能防止燈內(nèi)部可能產(chǎn)生的電弧、火花和高溫引燃周圍環(huán)境里的可燃性氣體和粉塵，從而達到防爆要求的燈具。不同的可燃性氣體混合物環(huán)境對防爆燈的防爆等級和防爆形式有不同的要求。具體參照GB3836、IEC60079.
防爆燈產(chǎn)品介紹
BLL59防爆照明燈技術(shù)數(shù)據(jù)！
危險區(qū)域：可燃性氣體和可燃性粉塵可能同時出現(xiàn)或分別出現(xiàn)
1區(qū)、2區(qū)、20區(qū)、21區(qū)、22區(qū)
氣體或蒸氣類別：IIA\II B、II C
溫度組別：T1 - T4
適用環(huán)境：戶內(nèi)、戶外
外殼：耐酸不銹鋼，拋光
外露緊固件：高質(zhì)量不銹鋼
透明罩：抗機械沖擊，耐熱，鋼化玻璃
防爆投光燈內(nèi)部配置：E40、E27防爆燈座
結(jié)構(gòu)描述：耐酸硅橡膠密封墊，按鏈式開啟
反光罩：高純鋁，高反光率
安裝形式DR頂式、管吊式、壁掛式、平臺式、路燈式
執(zhí)行標準：GB 3836.1、GB3836.3、GB 3836.8、G自12476.1，
IEC 60079-0、IEC60079-7、IEC 60079-15、IEC61241-1
防爆標志：Ex nAⅡT3 - T4/DIP A20 TA， T3 - T4(不適用1區(qū))
Ex e II 13 - T4/DIP A20 TA， 13 - T4
防護等級：IP66
額定工作電壓：AC220V/AC230V
功率：28W-300W
防腐等級：F2
進線口螺紋：G3/4
電纜外徑：直徑7-直徑14
光源：高壓鈉燈、金鹵燈、高壓汞燈、自鎮(zhèn)汞燈、白熾燈、節(jié)能燈
重量：4.5KG、5.5kg
一、防爆燈的分類
1．防爆燈具的防爆類別、級別與溫度組別見國家標準規(guī)定。
2． 按防爆型式分為隔爆型、增安型、正壓型、無火花型和粉塵防爆型共5種主要類型，也可以由其他防爆型式和上述各種防爆型式組合形或復合型和特殊型。
3． 按防觸電保護型式可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類。防觸電保護是為防止防爆燈具外殼易觸及零件帶電，使人體觸電或不同電位的導體觸及產(chǎn)生電火花而引燃爆炸性混合物。
AⅠ類——在基本絕緣的基礎上，將易觸及的正常工作時不帶電的可導電部件都連結(jié)到固定線路中的保護接地導體上。
BⅡ類——用雙重絕緣或加強絕緣作為安全保護措施，無接地保護。
CⅢ類——使用有效值不大于50v的安全電壓，并且其中不會產(chǎn)生高于此電壓值。
D0類——只依靠基本絕緣作為安全保護措施。
絕大部分的防爆燈具防觸電保護型式為I，類燈具，只有少數(shù)為Ⅱ類、Ⅲ類燈具。例如：全塑防爆燈具，防爆手電簡。 可攜式防爆燈
4． 按外殼的防護等級分類：為了防護塵埃、固體異物和水進入燈腔內(nèi)，觸及或積集在帶電部件上產(chǎn)生跳火、短路或破壞電氣絕緣等危險，有多種外殼防護方式起到保護電氣絕緣的作用。用特征字母“IP"后跟兩個數(shù)字來表征其外殼防護等級。第1個數(shù)字表示對人、固體異物或塵埃的防護能力。分為0—6級。防爆燈具是一種密封燈具，其防塵能力至少為4級以上，第2個數(shù)字表示對水的防護能力，分為0—8級。
5． 按燈具設計的支撐面材料分類：室內(nèi)防爆燈具可能安裝在許多屬于普通可燃材料表面，如木質(zhì)的墻和天花板，它們不允許防爆燈具安裝表面的溫度超過安全數(shù)值。根據(jù)防爆燈具是否可直接安裝在普通可燃材料表面可分為2類。
一類為僅適宜于安裝在非可燃表面的燈具。
另一類為適宜于直接安裝在普通可燃材料表面的燈具，有標記符號。
6． 按安裝使用形式可分為固定式、可移式、攜帶式。
二、隔爆型防爆燈具的原理和設計
1、隨著石油、化工等產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，照明燈具在生產(chǎn)、倉儲、救援中的使用越來越廣泛，品種越來越多。在爆炸性氣體危險場所里如何防止照明燈具事故性爆炸的發(fā)生已經(jīng)成為十分重要的課題。由于照明燈具在工作時不可避免地產(chǎn)生電火花或形成熾熱的表面，它們一旦與生產(chǎn)或救援現(xiàn)場的爆炸性氣體混合物相遇，就會導致爆炸事故的發(fā)生，直接危及國家財產(chǎn)和公民的生命安全。因此，作為使用zui廣泛的照明燈具，它的防爆技術(shù)問題早已引起了人們的普遍關(guān)注和高度重視。
2、隔爆型的原理根據(jù)歐洲標準EN13463-1：2002《爆炸性環(huán)境用非電氣設備第1部分：基本方法與要求》的防爆概念和防火類型，隔爆型是采取措施允許內(nèi)部爆炸并阻止火焰?zhèn)鞅囊环N防爆型式，是zui常用的一種防爆類型。由于這種防爆類型的燈具外殼一般使用金屬材料制造，散熱性好，外殼強度高和耐用性好，很受用戶歡迎。而且，許多增安型防爆燈具部件，如燈座、聯(lián)鎖開關(guān)等，也采用隔爆型結(jié)構(gòu)。具有隔爆外殼的電氣設備稱為隔爆型電氣設備。如果爆炸性氣體混合物進入隔爆外殼并被點燃，隔爆外殼能承受內(nèi)部爆炸性氣體混合物的爆炸壓力，并阻止內(nèi)部的爆炸向外殼周圍爆炸性混合物傳播。這是一種間隙防爆原理，即利用金屬間隙能阻止爆炸火焰的傳播和冷卻爆炸產(chǎn)物的溫度，達到火焰熄滅和降溫，抑制爆炸的擴展的原理設計的一種構(gòu)造。
3、隔爆燈具的設計在進行隔爆燈具的結(jié)構(gòu)設計時，制造者往往重點放在隔爆外殼的外形和強度設計上，卻往往忽略了與外殼構(gòu)成整體的緊固件、引入裝置、透明件、懸掛裝置、標志等其它器件的設計。下面，根據(jù)GB3838.2-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第!部分：隔爆型“d"》的要求，在結(jié)構(gòu)設計方面來分析需要注意的一些問題：⑴外殼緊固件用螺栓緊固的的隔爆外殼有二種型式：平面和止口。對于平面結(jié)構(gòu)，螺栓不僅起緊固作業(yè)，還要保證平面間隙。對于止口結(jié)構(gòu)，當隔爆面只考慮圓筒部分時，螺栓只起緊固作用；當隔爆面需要考慮圓筒加平面時，螺栓不僅起緊固作業(yè)，同時起保證平面部分間隙作用。當在外殼上直接攻螺紋時必須注意：緊固件螺孔盡量不要穿過隔爆外殼，穿過外殼時螺孔底部應留有3mm以上的余量；在使用鋁合金等輕合金材料作隔爆外殼時，由于鋁合金強度較低，因此，經(jīng)常打開(如更換光源需要打開)的隔爆外殼上使用螺釘緊固時，不應在鋁合金外殼上直接攻螺紋，應通過預埋防松的內(nèi)外螺紋鋼套，來增加螺孔強度，并防止因螺紋爛牙而失效；不需要用戶在更換光源中或維修時打開，且出廠時已經(jīng)安裝好的螺栓，可以在外殼上直接攻緊固螺孔，但是不能使用細牙螺紋，盡量使用粗牙螺紋，且有足夠的嚙合扣數(shù)來滿足緊固要求。
總之，在設計外殼緊固件時，應首先分清其在隔爆外殼中的作用，是只起緊固作用，還是既起緊固同時還起保證平面間隙的作用，然后確定螺栓的zui大軸向載荷選用合適的螺栓。⑵引入方式與引入裝置燈具電纜和導線的引入可以按下述二種方法進行連接：a)間接引入，用接線盒或插接裝置連接的方式；b)直接引入，將電纜和導線直接接入主外殼的連接方式。值得注意的是，密封圈老化或壓不緊的情況下可以直接產(chǎn)生燃燒或傳爆。因此，在正常工作時產(chǎn)生危險火花、電弧或危險溫度且外殼容積大于2000cm3或GB3836.1《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第1部分：通用要求》第4條劃為ⅡC級的防爆燈具，不適合采用彈性密封圈壓緊式直接引入方式。盡管GB3836.2沒有對此說明，GB3836.15-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第15部分：危險場所電氣安裝(煤礦除外)》對此作出了規(guī)定。通過引入裝置引入到燈具的電纜，從安裝到使用整個過程中，如果有可能受到拉力，引入裝置的壓緊螺母上或靠近引入裝置的燈具內(nèi)部增加電纜防拔脫壓板，阻止力傳遞到接線端子上和防止電纜可能產(chǎn)生的移動，防止電氣連接的接觸不良或失效。燈具在設計時可能需要提供一個以上引入裝置，方便用戶不同的安裝要求。出廠時，應將全部的引入裝置都安裝好封堵件，封堵件的結(jié)構(gòu)必須適合防爆型式?；蛘撸瑑H安裝一個引入裝置，將其余(引入裝置拆除后的)孔用適合防爆型式的悶頭代替。這樣，不會因多余的引入裝置忘記封堵而造成隔爆外殼的失效。⑶透明件的安裝防爆燈具離不開透明件，而透明件又是外殼部件中強度zui低的部件，因此透明件安裝是否可靠直接影響防爆燈具的安全性能。下面分析一下三種常用的透明件安裝方式：a)直接密封在外殼內(nèi)，與外殼形成一個整體。這種方法簡單實用、使用廣泛。密封材料應選用耐溫、耐油的橡膠件，或使用環(huán)氧樹脂等膠粘劑將透明件密封在外殼內(nèi)并壓緊。b)用襯墊或不用襯墊，直接將透明件緊固在外殼內(nèi)。不用襯墊時透明件接合面的平整度要求很高，一般適合小型平板玻璃且將玻璃結(jié)合部位同時磨平，不然玻璃受力不均，容易碎裂。c)密封或膠粘在一個框架上，框架緊固在外殼內(nèi)，這樣可以將透明件作為整體更換。這種結(jié)構(gòu)在燈具中使用很少，在一些須要經(jīng)常更換透明件的大型設備上，將透明件和框架作為一個整體部件更換。透明件與框架的密封可以參考a)的型式。在結(jié)構(gòu)上，應盡量使透明件受到的(內(nèi)部爆炸產(chǎn)生的)力直接傳遞到金屬外殼上，通過透明件的壓板和或螺釘再傳遞到金屬外殼上是不合適的，同時，透明件安裝后不能受到應力，這樣才能保證透明件與外殼結(jié)合可靠。
三、防爆燈的選型
防爆燈的光源選擇。白熾燈目前雖仍有較多使用，但由于發(fā)光效率低、壽命較短，正逐漸被其他光源所替代。其中應用較多的是單插頭無起動器熒光燈和自鎮(zhèn)流高壓汞燈以及高壓鈉燈。
單插頭無起動器熒光燈是一種冷陰極氣體放電燈，發(fā)光原理是利用電極間的放電使汞原子產(chǎn)生紫外線輻射，從而激發(fā)燈管內(nèi)壁熒光物質(zhì)發(fā)光。這種熒光燈發(fā)光效率較高（約為白熾燈的3倍），使用壽命較長，起動時不需要起動器（通常在燈管壁上有一條導電層，稱為起輝層，熒光燈的起輝靠它來完成；當燈管破裂時起輝層也被破壞，燈即熄滅），陰極溫度較低（約200℃左右），是一種安全實用的光源，非常適合制成增安型照明燈具。
自鎮(zhèn)流高壓汞燈是利用高壓汞蒸氣放電以及白熾體和熒光質(zhì)三種物質(zhì)發(fā)光的混合光源燈。它具有亮度高、結(jié)構(gòu)簡單、起動速度快等優(yōu)點。改變了以往的高壓汞燈需要外加鎮(zhèn)流器的缺點，利用鎢絲來起到限流的作用，同時也改善了光色。其缺點是壽命相對于普通熒光高壓汞燈要縮短一些。高壓鈉燈是一種高壓鈉蒸汽放電燈，具有發(fā)光效率高、耗電少、透霧能力強、壽命長等優(yōu)點。
筆者所在單位生產(chǎn)裝置中現(xiàn)在主要使用單插頭無起動器熒光燈和自鎮(zhèn)流高壓汞燈。原有固定式防爆白熾燈，在滿足規(guī)程規(guī)定的燈泡與透明罩之間zui小距離的情況下，經(jīng)有關(guān)單位認可，都利用原有燈具用自鎮(zhèn)流高壓汞燈泡替換了白熾燈泡。高壓鈉燈雖有一定的節(jié)能效果，但由于其顯色性較差，在生產(chǎn)裝置中我們一般不予采用，只用在道路照明上。有時為了改善高壓汞燈發(fā)出的直白光色，也可在生產(chǎn)裝置內(nèi)摻裝一些高壓鈉燈。對于需要顯色性好的高強度照明場所（如大機組設備的現(xiàn)場檢修），可以選用防爆投光燈，其光源一般用金屬鹵化物燈，額定功率可達到1000Ｗ以上。
防爆燈的防爆結(jié)構(gòu)型式，要根據(jù)爆炸性氣體環(huán)境的區(qū)域等級及范圍決定，如1區(qū)范圍內(nèi)必須采用隔爆型燈具；2區(qū)內(nèi)的固定燈具可采用隔爆和增安型，移動式燈具必須采用隔爆型。所選防爆燈的級別或組別，不應低于爆炸危險環(huán)境中爆炸混合物級別和組別。同時要考慮環(huán)境對防爆燈的影響，應滿足環(huán)境溫度、空氣濕度、腐蝕或污染性物質(zhì)等各種不同環(huán)境的要求。要根據(jù)不同的環(huán)境要求選擇燈具的防護等級和防腐等級。尤其是在爆炸性氣體環(huán)境中存在腐蝕性氣體時，選擇具有相應防腐性能的燈具是至關(guān)重要的。
以前，在石化企業(yè)中，爆炸危險場所的照明燈具主要使用隔爆型。隨著增安型電氣設備在2區(qū)爆炸危險場所的廣泛應用，增安型和復合型照明燈具也越來越多地被使用。增安型的燈具在具有一定防爆性能的基礎上，同隔爆型燈具相比，具有重量輕、價格低、安裝維護方便、使用壽命長等優(yōu)點。在石化企業(yè)使用zui普遍的復合型電氣設備是增安—隔爆復合型防爆電氣設備，一般由隔爆部件、增安型接線端子和增安外殼三部分組成，它既有隔爆型的安全性能，又具有增安型的優(yōu)點。
四、防爆燈的維護與檢修
防爆燈在安裝前要從銘牌與產(chǎn)品說明書中核對:防爆型式、類別、級別、組別；外殼的防護等級；安裝方式及安裝用的緊固件要求等。防爆燈的安裝要確保固定牢靠，緊固螺栓不得任意更換，彈簧墊圈應齊全。防塵、防水用的密封圈安裝時要原樣放置好。電纜進線處，電纜與密封墊圈要緊密配合，電纜的斷面應為圓形，且護套表面不應有凹凸等缺陷。多余的進線口，須按防爆類型進行封堵，并將壓緊螺母擰緊，使進線口密封。
在日常檢修維護中，需要注意以下幾點。
防爆燈、燈罩打開前應能自動切斷電源。但因設置聯(lián)鎖裝置較復雜，不易實現(xiàn)，故大多數(shù)燈具只在外殼明顯處設“嚴禁帶電打開"等字樣的警告牌。又因燈泡斷電后表面溫度還很高，如立刻打開燈罩，仍有點燃爆炸性氣體混合物的危險（主要指隔爆結(jié)構(gòu)），故白熾燈、高壓汞燈、高壓鈉燈這些燈泡表面溫度高的光源，又能快速打開蓋的燈具要注意這一點。筆者單位使用較多的ＣｅＹ-1型防爆熒光燈就具有開蓋斷電的聯(lián)鎖機構(gòu)，為檢修工作提供了方便和安全保障。因熒光燈為冷光源燈具，不存在表面高溫，斷電后可立即開蓋。
在更換燈泡（管）時，防爆燈的隔爆接合面應妥善保護，不得損傷；經(jīng)清洗后的隔爆面應涂磷化膏或204-1防銹油，嚴禁涂刷其他油漆；隔爆面上不得有銹蝕層，如有較輕微銹蝕，經(jīng)清洗后應無麻面現(xiàn)象。用于防塵、防水用的密封圈一定要保證完好，這一點對增安型燈具而言是十分重要的。如果密封圈損壞嚴重，要用相同規(guī)格、相同材質(zhì)的密封圈予以更換，必要時更換整個燈具。檢修時要注意燈罩是否完好，如有破裂要馬上更換。
攜帶式燈具分為由饋電網(wǎng)供電和自帶電源兩種。由饋電網(wǎng)供電的燈具，從防爆接線箱（盒）或防爆插銷至燈具之間應使用橡套電纜，其接地或接零線芯應在同一護套內(nèi)；電纜應采用主線芯zui小允許截面為25平方毫米的ＹＣ、ＹＣＷ重型橡套電纜。在這里要特別強調(diào)一點:攜帶式燈具的電纜不允許有中間接頭。筆者所在單位曾發(fā)生過這樣一起事故:某夜晚搶修乙烯輸送泵，接臨時防爆燈二盞，防爆標志為ｄＩＩＣＴ4。當鉗工拿起燈具靠近泵體細看時，引燃從泵體泄漏的乙烯氣體，將其中一人面部灼傷。經(jīng)檢查燈具的防爆性能正常，問題出在燈具的電纜上。原來，距燈具1 5ｍ處有一電纜接頭，用絕緣包布纏繞，接引燈具電纜時在地上拖曳，露出電纜線芯，當鉗工提起燈具照射泵體時，該裸露線芯碰到設備基礎槽鋼上，遂對地打火，引燃乙烯混合氣體。這起事故暴露了我們防爆安全管理上的漏洞。事故發(fā)生后，我們對所有攜帶式燈具及其電纜線進行了仔細檢查，排除了發(fā)生類似事故的隱患。這起事故告訴我們，在電氣防爆安全管理上，決不能存在僥幸心理，要嚴格按照相關(guān)規(guī)程和要求去做，才能做到*。
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