防爆燈知識

2022-03-01 03:14:33 字數 4863 閱讀 8639

按外殼的防護等級

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,觸及或積集在帶電部件上產生跳火、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。用特徵字母「ip」後跟兩個數字來表徵其外殼防護等級。

第1個數字表示對人、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個數字表示對水的防護能力,分為0—8級。

按燈具設計的支撐面材料

按燈具設計的支撐面材料分類:室內防爆燈具可能安裝在許多屬於普通可燃材料表面,如木質的牆和天花板,它們不允許防爆燈具安裝表面的溫度超過安全數值。根據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。

一類為僅適宜於安裝在非可燃表面的燈具。

另一類為適宜於直接安裝在普通可燃材料表面的燈具,有標記符號。

另外,按安裝使用形式可分為固定式、可移式、攜帶式。

原理  隔爆型的原理根據歐洲標準en13463-1:2002《**性環境用非電氣裝置第1部分:基本方法與要求》的防爆概念和防火型別,隔爆型是採取措施允許內部**並阻止火焰傳爆的一種防爆型式,是最常用的一種防爆型別。

由於這種防爆型別的燈具外殼一般使用金屬材料製造,散熱性好,外殼強度高和耐用性好,很受使用者歡迎。而且,許多增安型防爆燈具部件,如燈座、聯鎖開關等,也採用隔爆型結構。具有隔爆外殼的電氣裝置稱為隔爆型電氣裝置。

如果**性氣體混合物進入隔爆外殼並被點燃,隔爆外殼能承受內部**性氣體混合物的**壓力,並阻止內部的**向外殼周圍**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**火焰的傳播和冷卻**產物的溫度,達到火焰熄滅和降溫,抑制**的擴充套件的原理設計的一種構造。

設計  在進行隔爆燈具的結構設計時,製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成整體的緊韌體、引入裝置、透明件、懸掛裝置、標誌等其它器件的設計。下面,根據gb3838.2-2000《**性氣體環境用電氣裝置第1部分:

隔爆型「d」》的要求,在結構設計方面來分析需要注意的一些問題:

⑴外殼緊韌體

用螺栓緊固的的隔爆外殼有二種型式:平面和止口。對於平面結構,螺栓不僅起緊固作業,還要保證平面間隙。

對於止口結構,當隔爆麵只考慮圓筒部分時,螺栓只起緊固作用;當隔爆麵需要考慮圓筒加平面時,螺栓不僅起緊固作業,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:緊韌體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以上的餘量;在使用鋁合金等輕合金材料作隔爆外殼時,由於鋁合金強度較低,因此,經常開啟(如更換光源需要開啟)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,應通過預埋防鬆的內外螺紋鋼套,來增加螺孔強度,並防止因螺紋爛牙而失效;不需要使用者在更換光源中或維修時開啟,且出廠時已經安裝好的螺栓,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來滿足緊固要求。

總之,在設計外殼緊韌體時,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,然後確定螺栓的最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線:

a)間接引入,用接線盒或插接裝置連線的方式;

b)直接引入,將電纜和導線直接接入主外殼的連線方式。值得注意的是,密封圈老化或壓不緊的情況下可以直接產生燃燒或傳爆。

因此,在正常工作時產生危險火花、電弧或危險溫度且外殼容積大於2000cm3或gb3836.1《**性氣體環境用電氣裝置第1部分:通用要求》第4條劃為ⅱc級的防爆燈具,不適合採用彈性密封圈壓緊式直接引入方式。

儘管gb3836.2沒有對此說明,gb3836.15-2000《**性氣體環境用電氣裝置第15部分:

危險場所電氣安裝(煤礦除外)》對此作出了規定。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生的移動,防止電氣連線的接觸不良或失效。燈具在設計時可能需要提供乙個以上引入裝置,方便使用者不同的安裝要求。

出廠時,應將全部的引入裝置都安裝好封堵件,封堵件的結構必須適合防爆型式。或者,僅安裝乙個引入裝置,將其餘(引入裝置拆除後的)孔用適合防爆型式的悶頭代替。這樣,不會因多餘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最低的部件,因此透明件安裝是否可靠直接影響防爆燈具的安全效能。

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,與外殼形成乙個整體。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,或使用環氧樹脂等膠粘劑將透明件密封在外殼內並壓緊。

b)用襯墊或不用襯墊,直接將透明件緊固在外殼內。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)密封或膠粘在乙個框架上,框架緊固在外殼內,這樣可以將透明件作為整體更換。這種結構在燈具中使用很少,在一些須要經常更換透明件的大型裝置上,將透明件和框架作為乙個整體部件更換。

透明件與框架的密封可以參考a)的型式。在結構上,應盡量使透明件受到的(內部**產生的)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,透明件安裝後不能受到應力,這樣才能保證透明件與外殼結合可靠。 選型

防爆燈具的選用、安裝、使用和維護均是保障防爆燈具長期安全、可靠、高效工作不可缺少的環節,必須予以充分的重視。

1 選用人員必須了解防爆燈具基本工作原理、熟識防爆標誌。

2 根據**性危險場所的等級,準確選擇燈具的防爆類別、型式、級別與溫度組別。

3 了解使用環境條件和工作要求,合理選擇具有各種功能的防爆燈具。例如:戶外使用的防爆燈具外殼防護等級至少達到ip43以上。

在要求辨別顏色的場所,就不能選用高壓汞燈和高壓鈉燈的防爆燈具,因為這兩種光源顯色性較差。

4 詳細閱讀產品使用說明書,了解產品的使用效能、注意事項以及產品侷限性,了解產品所有標誌的內容。如防爆合格證編號後有「x」符號,表示該燈具有特定的適用場所,應查閱產品使用說明書和銘牌,明確適用場所要求。

光源選擇

白熾燈目前雖仍有較多使用,但由於發光效率低、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螢光燈和自鎮流高壓汞燈以及高壓鈉燈。

單插頭無起動器螢光燈是一種冷陰極氣體放電燈,發光原理是利用電極間的放電使汞原子產生紫外線輻射,從而激發燈管內壁螢光物質發光。這種螢光燈發光效率較高(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,螢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,非常適合製成增安型照明燈具。

自鎮流高壓汞燈是利用高壓汞蒸氣放電以及白熾體和螢光質三種物質發光的混合光源燈。它具有亮度高、結構簡單、起動速度快等優點。改變了以往的高壓汞燈需要外加鎮流器的缺點,利用鎢絲來起到限流的作用,同時也改善了光色。

其缺點是壽命相對於普通螢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,具有發光效率高、耗電少、透霧能力強、壽命長等優點。

筆者所在單位生產裝置中現在主要使用單插頭無起動器螢光燈和自鎮流高壓汞燈。原有固定式防爆白熾燈,在滿足規程規定的燈泡與透明罩之間最小距離的情況下,經有關單位認可,都利用原有燈具用自鎮流高壓汞燈泡替換了白熾燈泡。高壓鈉燈雖有一定的節能效果,但由於其顯色性較差,在生產裝置中我們一般不予採用,只用在道路照明上。

有時為了改善高壓汞燈發出的直白光色,也可在生產裝置內摻裝一些高壓鈉燈。對於需要顯色性好的高強度照明場所(如大機組裝置的現場檢修),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。

防爆結構型式

防爆燈的防爆結構型式,要根據**性氣體環境的區域等級及範圍決定,如1區範圍內必須採用隔爆型燈具;2區內的固定燈具可採用隔爆和增安型,移動式燈具必須採用隔爆型。所選防爆燈的級別或組別,不應低於**危險環境中**混合物級別和組別。同時要考慮環境對防爆燈的影響,應滿足環境溫度、空氣濕度、腐蝕或汙染性物質等各種不同環境的要求。

要根據不同的環境要求選擇燈具的防護等級和防腐等級。尤其是在**性氣體環境中存在腐蝕性氣體時,選擇具有相應防腐效能的燈具是至關重要的。

以前,在石化企業中,**危險場所的照明燈具主要使用隔爆型。隨著增安型電氣裝置在2區**危險場所的廣泛應用,增安型和複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效能的基礎上,同隔爆型燈具相比,具有重量輕、**低、安裝維護方便、使用壽命長等優點。

在石化企業使用最普遍的複合型電氣裝置是增安—隔爆複合型防爆電氣裝置,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效能,又具有增安型的優點。

安裝  防爆燈在安裝前要從銘牌與產品說明書中核對: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韌體要求等。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。多餘的進線口,須按防爆型別進行封堵,並將壓緊螺母擰緊,使進線口密封。

維護與檢修

在日常檢修維護中,需要注意以下幾點。

防爆燈、燈罩開啟前應能自動切斷電源。但因設定聯鎖裝置較複雜,不易實現,故大多數燈具只在外殼明顯處設「嚴禁帶電開啟」等字樣的警告牌。又因燈泡斷電後表面溫度還很高,如立刻開啟燈罩,仍有點燃**性氣體混合物的危險(主要指隔爆結構),故白熾燈、高壓汞燈、高壓鈉燈這些燈泡表面溫度高的光源,又能快速開啟蓋的燈具要注意這一點。

筆者單位使用較多的cey-1型防爆螢光燈就具有開蓋斷電的聯鎖機構,為檢修工作提供了方便和安全保障。因螢光燈為冷光源燈具,不存在表面高溫,斷電後可立即開蓋。

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;經清洗後的隔爆麵應塗磷化膏或204-1防鏽油,嚴禁塗刷其他油漆;隔爆面上不得有鏽蝕層,如有較輕微鏽蝕,經清洗後應無麻面現象。用於防塵、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,要用相同規格、相同材質的密封圈予以更換,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。

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