安全工程师生产技术第二章：电气防火防爆技术

一次天上掉下的馅饼，会消磨你的意志，使你永远的等待；一个良好的习惯，会受益你的一生，让你永远的收获。2020年注册安全工程师基础备考阶段已开始，各位考生快来和中科建安一起来学习今天的注册安全工程师《生产技术》第二章第三小节知识点：电气防火防爆技术。

一、危险温度

1.短路

2.接触不良

接触部位是电路的薄弱环节，是产生危险温度的重点部位。

3.过载

严重过载或长时间过载都会产生危险温度。

4.铁芯过热

对于电动机、变压器、接触器等带有铁芯的电气设备，如铁芯短路，或线圈电压过高，或通电后铁芯不能吸合，由于涡流损耗和磁滞损耗增加都将造成铁芯过热并产生危险温度。

5.散热不良；6.漏电

7.机械故障

电动机被卡死或轴承损坏、缺油，造成堵转或负载转矩过大，都将产生危险温度。

8.电压过高或过低

电压过高或者电压过低两种情况都有可能导致危险温度。

9.电热器具和照明灯具

电炉电阻丝的了作温度高达800℃，100W白炽灯泡表面温度高达170~220 ℃， 1000W卤钨灯表面温度高达500~800 ℃。

白炽灯泡灯丝温度高达2000~3000℃，当灯泡爆碎时，炽热的钨丝落到可燃物上， 也会引起可燃物质燃烧。

电火花的温度很高， 特别是电弧，温度高达8000℃。因此，电火花和电弧不仅能引起可燃物燃烧，还能使金属熔化、飞溅，构成二次引燃源。

电火花分为工作火花和事故火花。

工作火花：电气设备正常工作或正常操作过程中产生的电火花。

事故火花：线路或设备发生故障时出现的火花。还包括由外部原因产生的火花。如雷电火花、静电火花和电磁感应火花。

一、危险物质的性能参数和分级分组

能与空气形成爆炸性混合物的爆炸危险物质分为三类：

I 类是矿井甲烷；

Ⅱ类是爆炸性气体、蒸气、薄雾；

Ⅲ类是爆炸性粉尘、纤维。

1.闪点

闪点越低者危险性越大。

2. 燃点

物质在空气中点火时发生燃烧，移开火源仍能继续燃烧的最低温度。对于闪点不超过45℃的易燃液体，燃点仅比闪点高1-5 ℃，一般只考虑闪点，不考虑燃点。

3. 引燃温度

又称自燃点或自燃温度，是在规定试验条件下，可燃物质不需外来火源即发生燃烧的最低温度。

4. 爆炸极限

该极限是指在一定的温度和压力下，气体、蒸气、薄雾或粉尘、纤维与空气形成的能够被引燃并传播火焰的浓度范围。该范围的最低浓度称为爆炸下限，最高浓度称为爆炸上限。

5. 最小点燃电流比

最小点燃电流比的代号为MICR，是在规定试验条件下，气体、蒸气、薄雾爆炸性混合物的最小点燃电流与甲烷爆炸性混合物的最小点燃电流之比。

6.最大试验安全间隙

最大试验安全间隙的代号为MESG，是衡量爆炸性物质传爆能力的性能参数。

在爆炸性粉尘环境中粉尘分为以下三级：ⅢA级可燃性飞絮。ⅢB级：非导电性粉尘；ⅢC：导电性粉尘。

二、爆炸危险环境

1.气体、蒸气爆炸危险环境

0区，指正常运行时持续出现或长时间出现或短时间频繁出现爆炸性气体、蒸气或薄雾，能形成爆炸性混合物的区域。除了装有危险物质的封闭空间，如密闭的容器、储油罐等内部气体空间外，很少存在0区。

1区，指正常运行时可能出现（预计周期性出现或偶然出现）爆炸性气体、蒸 气或薄雾，能形成爆炸性混合物的区域。

2区，指正常运行时不出现，即使出现也只可能是短时间偶然出现爆炸性气体、 蒸气或薄雾，能形成爆炸性混合物的区域。

2.粉尘、纤维爆炸危险环境

根据爆炸性粉尘、纤维混合物出现的频繁程度和持续时间将此类危险场所分为20区、 21区和22区。

20区。空气中的可燃性粉尘云持续或长期或频繁地出现于爆炸性环境中的区域。

21区。在正常运行时，空气中的可燃性粉尘云很可能偶尔出现于爆炸性环境中的区域。

22区。在正常运行时，空气中的可燃粉尘云一般不可能出现于爆炸性粉尘环境中的区域，即使出现，持续时间也是短暂的。

1.释放源和通风条件对区域危险等级的影响

释放源分为连续释放、长时间释放或短时间频繁释放的连续级释放源；正常运行时周期性释放或偶然释放的一级释放源；正常运行时不释放或不经常且只能短时间释放的二级释放源。很多现场还存在上述两种以上特征的多级释放源。

划分危险区域时，应综合考虑释放源和通风条件，并应遵循下列原则：

(1)存在连续级释放源的区域可划为0区，存在第一级释放源的区域可划为1区，存在第二级释放源的区域可划为2区。

(2)如通风良好，应降低爆炸危险区域等级；如通风不良，应提高爆炸危险区域等级。

(3)局部机械通风在降低爆炸性气体混合物浓度方面比自然通风和一般机械通风更为有效时，可采用局部机械通风降低爆炸危险区域等级。

(4)在障碍物、凹坑和死角处，应局部提高爆炸危险区域等级。

(5)利用堤或墙等障碍物，限制比空气重的爆炸性气体混合物的扩散，可缩小爆炸危险区域的范围。

一、防爆电气设备

1.防爆电气设备类型

防爆电气设备有隔爆型、增安型、本质安全型、正压型、充油型、充砂型、无火花型、 浇封型、气密型等多种类型。

2.防爆电气设备的保护级别（EPL)

煤矿有甲院的爆炸性环境中的I类设备的EPL分为 Ma、Mb 两级。

爆炸性气体环境的Ⅱ类设备的EPL分为Ga、Gb、Gc三级。

爆炸性粉尘环境的Ⅲ类设备的 EPL 分为Da、Db、Dc三级

Ma、Ga、Da级的设备具有“很高”的保护级别，对Ma级来说，甚至在气体突出时设备带电的情况下也不可能成为点燃源。

Mb、Gb、Db级的设备具有“高”的保护级别，在正常运行过程中、在预期的故障条件下不会成为点燃源。

对Mb级来说，在从气体突出到设备断电的时间范围内预期的故障条件下不可能成为点燃源。

Gc、Dc级的设备具有爆炸性气体环境用设备。具有“加强”的保护级别，在正常运行过程中不会成为点燃源，也可采取附加保护，保证在点燃源有规律预期出现的情况下（如灯具的故障），不会点燃。

二、防爆电气线路

1.线路敷设方式

(1)电气线路宜在爆炸危险性较小的环境或远离释放源的地方敷设。在爆炸粉尘环境，电缆应沿粉尘不易堆积并且易于粉尘清除的位置敷设。

(2)敷设电气线路的沟道、电缆桥架或导管，所穿过的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。

(3)敷设电气线路时宜避开可能受到机械损伤、振动、腐蚀、紫外线照射以及可能受热的地方，不能避开时，应采取预防措施。

(4)钢管配线可采用无护套的绝缘单芯或多芯导线。

(5)在爆炸性气体环境内钢管配线的电气线路必须作好隔离密封。

(6)在1区内电缆线路严禁有中间接头，在2区、20区、21区内不应有中间接头。

(7)电缆或导线的终端连接：电缆内部的导线如果为绞线，其终端应采用定型端子或接线鼻子进行连接。

(8)架空电力线路严禁跨越爆炸性气体环境，架空线路与爆炸性气体环境的水平距离， 不应小于杆塔高度的1.5倍。在特殊情况下，采取有效措施后，可适当减少距离。

2. 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。

3.导线材料

爆炸危险环境应优先采用铜线；

在有剧烈振动处应选用多股铜芯软线或多股铜芯电缆；

爆炸危险环境不宜采用油浸纸绝缘电缆

1区和21区的电力及照明线路应采用截面不小于2.5mm²的铜芯导线。

2区和22区电力线路应采用截面不小于1.5 mm²的铜芯导线或截面不小于16mm²的铝芯导线。

2区和22区照明线路应采用截面不小于1. 5mm²的铜芯导线。

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，并不得低于500V。

对于爆炸危险环境中的移动式电气设备， 1区和21区应采用重型电缆， 2区和22区应采用中型电缆。

4.允许载流量

1区、2 区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，也不应小于电动机额定电流的1.25倍。

一、消除或减少爆炸性混合物

二、消除引燃源

三、隔离和间距

室内电压10kV以上、总油量60kg以下的充油设备，可安装在两侧有隔板的间隔内；总油量60~600kg者，应安装在有防爆隔墙的间隔内；油量600kg以上者，应安装在单独的防爆间隔内。

10kV变、配电室不得设在爆炸危险环境的正上方或正下方。

四、爆炸危险环境接地和接零

爆炸危险环境的接地、接零应注意以下几点：

(1)从防止触电的角度考虑不要求接地（或接零）的部位，如交流127V及以下、直流 110V及以下的电气设备也应接地（或接零），并实施等电位连接。

(2)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。

(3)采用TN -S系统，并装设双极开关同时操作相线和中性线。保护导体的最小截面，铜导体不得小于4mm² ，钢导体不得小于6mm²

(4)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。短路保护应有较高的灵敏度。

五、电气灭火

1.带电灭火安全要求

(1)按灭火剂的种类选择适当的灭火器。二氧化碳灭火器、干粉灭火器可用于带电灭火。泡沫灭火器的灭火剂有一定的导电性，而且对电气设备的绝缘有影响，不宜用于电气灭火。

(2)人体与带电体之间保持必要的安全距离。用水灭火时，水枪喷嘴至带电体的距离，电压10kV及以下者不应小于3m 。用二氧化碳等有不导电灭火剂的灭火器灭火时， 机体、喷嘴至带电体的最小距离，电压10kV者不应小于0.4m。

(3)对架空线路等空中设备进行灭火时，人体位置与带电体之间的仰角不应超过45°

(4)如有带电导线断落地面，应在周围画警戒圈，防止可能的跨步电压电击。