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防爆电气设备讲义

时间:2018/3/12作者:admin点击: 3351

  什么是防爆电气设备

利用防爆原理设计的电器元件、仪表、装置等在爆炸危险环境中,控制、调节电设备或供电线路,保证供电线路正常工作运行的电气设备称之为防爆电气设备例如煤矿、石油、海洋石油、石油化工和化学工业等环境应用的电器或电气设备。

组成防爆电气设备的元件称之为防爆电器。

1 . 防爆电气设备的分类

防爆电气设备分为三类:Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类。

除以上3种类型防爆电气设备外,还有特定爆炸性环境用电气设备:这种电气设备可按一定的爆炸性环境进行试验,将相关信息应记录防爆合格证中,并在电气设备上进行相应标志。

   Ⅰ类:煤瓦斯气体环境用防爆电 ,称Ⅰ类防爆电(矿用防爆电气设备);

   Ⅱ类:除煤矿瓦斯气体之外的其他气体环境(非矿用) ,称Ⅱ类防爆电

   Ⅲ类:除煤矿以外的爆炸性粉尘环境用的电气设备

2. Ⅱ类防爆电气设备又分为:ⅡA类、ⅡB类、ⅡC类

   ⅡA类使用环境代表性气体是丙烷;

   ⅡB类使用环境代表性气体是乙烯;

   ⅡC类使用环境代表性气体是氢气;

   注:ⅡC类产品可用于ⅡB类、ⅡB类产品可用于ⅡA类产品应用场合;ⅡA类、ⅡB类、ⅡC类防爆电气类别见表1

3. Ⅲ类电气设备分为:ⅢA类、B类、C类  

   ⅢA类:可燃性飞絮;

   ⅢB类:非导电性粉尘;

   ⅢC类:导电性粉尘。

4. 常用的防爆电器

   a. 防爆配电箱、控制箱、柜

   b. 防爆起动器

   c. 防爆控制开关

   d. 防爆主令电器  

   e. 防爆接线箱

   f. 防爆灯具

   g. 防爆连接器

   h. 防爆风机

   i. 防爆电热器

   j. 防爆电磁铁

   K. 防爆报警器

   L. 防爆其他类

   M. 民用防爆类

                1 Ⅰ类Ⅱ类防爆电气类别                  

电气设备类别

代表性气体

气体分级

 最大试验安全间隙(MESG)

  最小点燃电流(MIC)

Ⅰ类

甲烷(沼气)

 

 

 

Ⅱ类ⅡA类

丙烷

A

MESG大于0.9mm

MIC比值大于0.8

Ⅱ类ⅡB类

乙烯

B

MESG0.5~0.9mm

MIC比值0.45~0.8

Ⅱ类ⅡC类

氢气/乙炔

C

MESG小于0.5mm

MIC比值小于0.45

Ⅰ类:煤矿井下(甲烷)用电气设备;Ⅱ类:工厂(除煤矿外的爆炸环境)用电气设备

 仅适用于Ⅱ类隔爆型“d”和本质安全型“I”电气设备及“n”型电气设备。

               

5. 常用防爆电器的防爆型式分为:

   《爆炸性环境》分为若干部分:

   GB3836.2-2010 :气体-隔爆外壳“d” ;

   GB3836.3-2010 :气体-增安型“e” ;

   GB3836.4-2010 :气体-本质安全性“i” ;

   GB3836.5-2004 :气体-正压外壳“p” ;

   GB3836.6-2004 :气体-油浸型“o” ;

   GB3836.7-2004 :气体-充砂型“q” ;

   GB3836.8-2003 :气体-“n”型电气设备 ;

   GB3836.9-2006 :气体-浇封型“m” ;

   GB12476.7-2010:粉尘-正压外壳“pD”

   GB12476.4-2010  粉尘-本质安全性“iD”

   GB12476.6-2010:粉尘-浇封型“mD”

   IEC61241-1:    粉尘-外壳保护型“tD”(GB12476.1-2000)

6. 防爆电器最高表面温度的限制

6.1 Ⅰ类电气设备:

Ⅰ类电气设备按照防爆安全技术规定,最高表面温度不超过:

 ——150℃当电气设备表面可能堆积煤尘时;

 ——450℃当电气设备表面不会堆积煤尘时(防粉尘外壳内部)。

6.2 Ⅱ类电气设备:

测定最高表面温度不应超过:

 ——规定的温度组别(见表2);

 ——如果适用,拟使用环境中的具体的点燃温度。

 

           2  Ⅱ类电气设备的最高表面温度分组

 

            温度组别

         最高表面温度/℃

T1

450

T2

300

T3

200

T4

135

T5

100

T6

85

 

7. 危险区域的划分

  a.危险区域

爆炸环境中,大量出现或预期可能出现爆炸性气体、蒸汽或粉尘,要求对电气设备结构、安装和使用采取专门措施的区域。

  危险区域划分:

     0区(Zone0):连续或长期出现爆炸性气体环境的区域。

     1区(Zone1):正常运行可能出现爆炸性气体环境的区域。

     2区(Zone2):正常运行不大可能出现爆炸性气体环境的区域,如果出现,只是存在时间很短。

     20区(Zone20):正常运行过程中可燃性粉尘连续出现或经常出现,其数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物和/或可能形成无法控制和极厚的粉尘层的场所及容器内部。

     21区(Zone21):正常运行过程中可能出现粉尘数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物但未划入20区场所。

     22区(Zone22):在异常情况下,可燃性粉尘云偶尔出现且只是短时间存在、或可燃性粉尘偶尔出现堆积可能存在粉尘层并且产生可燃性粉尘空气混合物的场所。如果不能保证排出可燃性粉尘堆积或粉尘层时,则应划分为21区。

  b.非危险区域

爆炸环境中,不会大量出现或预期可能出现爆炸性气体或粉尘,不要求对电气设备结构、安装和使用采取专门措施的区域。

 

设备保护级别

   EPL

   根据设备成为点燃源的可能性和爆炸性气体环境,爆炸性粉尘环境及煤矿甲烷爆炸性环境所具有的不同特征而对设备规定的保护级别。

   Ma级 EPL Ma:

   安装煤矿甲烷爆炸性环境中的设备,具有“很高”的保护级别,该级别具有足够的安全性,使设备在正常运行、出现预期故障或罕见故障,甚至在气体突然出现设备仍带电的情况下均不可能成为点燃源。

   Mb级 EPL Mb:

   安装煤矿甲烷爆炸性环境中的设备,具有“高”的保护级别,该级别具有足够的安全性,使设备在正常运行中或在气体突然出现和设备断电的的时间内出现的预期故障条件下均不可能成为点燃源。

   Ga级 EPL Ga:

   爆炸性气体环境用设备,具有“很高”的保护级别,在正常运行、出现预期故障或罕见故障不是点燃源。`

   Gb级 EPL Gb:

   爆炸性气体环境用设备,具有“高”的保护级别,在正常运行或预期故障条件下不是点燃源。

   Gc级 EPL Gc:

   爆炸性气体环境用设备,具有“一般”的保护级别,在正常运行中不是点燃源、也可采取一些附加保护措施,保证在点燃源期经常出现的情况下(例如灯具的故障)不会形成有效点燃。

   Da级 EPL Da:

   爆炸性粉尘环境用设备,具有“很高”的保护级别,在正常运行、出现预期故障或罕见故障条件下不是点燃源。

   Db级 EPL Db:

   爆炸性粉尘环境用设备,具有“高”的保护级别,在正常运行或出现的预期故障条件下不是点燃源。

   Dc级 EPL Dc:

   爆炸性粉尘环境用设备,具有“一般”的保护级别,在正常运行过程中不是点燃源,也可采取一些附加保护措施,保证在点燃源期经常出现的情况下(例如灯具的故障)不会形成有效点燃。

标志举例

       Ex de ⅡB T3 Gb 或 Ex db eb ⅡB T3 …………例1

       Ex ma ⅢC T 120 Da  或  Ex ma ⅢC T 120  IP68……例2

 防爆电气设备的设计

1. 防爆灯具的设计(以下简称灯具)

   设计防爆灯具的基本要求:

   a.灯具使用场所、用途、照度、使用寿命;

   b.灯具额定电压、频率、功率;

   c.根据灯具额定工作电流选择电缆,设计灯具出线口;

   d.根据光源设计灯具的结构(考虑电气间隙、爬电距离要求);

   e.灯具的固体绝缘材料耐起痕性;

   f.荧光灯设计,灯管与透明罩的距离需≥5㎜;

   g.其他灯的光源与透明罩的距离需符合表3的规定;

   h.内部光源的最高表面温度<引燃试验温度50K

   I.灯头边缘和灯泡焊接部位的温度<195℃;

   j.灯具的应急转换,应急时间≥90min(可根据情况协商);

   k.防爆灯的防护网目<2500m㎡

   l.透明件应能承受热聚变试验;

   m.透明件应能承受机械冲击试验。(4J/无防护网,2J/有防护网)

   n.灯具外壳设计时一定要考虑光源的散热条件,尽量延长光衰时间。

   o.灯具外壳材料根据防爆产品工作环境与防爆型式而定。

   p.采用螺口灯头时:

     ——灯头底部的接触通过具有至少15N力的弹性或弹簧接触面,并且

     ——对灯头通过至少2扣螺纹或一个或多个具有至少30N总接触力的弹簧件。

                  3  灯泡与保护罩之间的最小距离

灯泡功率P/W

最小距离/㎜

P<60

60<P≤100

100<P≤200

200<P≤500

500<P

3

5

10

20

30

1.1 灯具使用场所、用途、照度、使用寿命

1)场所

      a. 灯具使用在爆炸性环境中的区域;

       气体:0区(Zone0):1区(Zone1):2区(Zone2):

       粉尘:20区(Zone20):21区(Zone21):22区(Zone22):

       b.灯具类别:

       矿用:Ⅰ类 

       厂用:Ⅱ类

       粉尘:Ⅲ类

       c. 灯具的防护:

       d. 防护等级:IPXX(X:固体颗粒,后X:液体液滴)

       e. 防腐等级:WWFWF1;(户外防腐,中等防腐,强防腐)

       f. 灯具的特殊要求:潜水、特殊环境(海洋)防振;

2)用途

       灯具的用途:照明、信号、报警、光感应。

   a.照明:一般照明,泛光照明,投光照明。

   b.信号:信号指示;

   c.报警:以光闪作为警示;

   d.光感应:自动化光计数传感。

3)照度

       照度E[lx]=落在物体表面上的光通量[lm]/被照明物体表面积[㎡];

       光效η[lm/W]=发出的光通量[lm]/耗电量[W];

       亮度L[cd/m]=光强[cd]/被观察发光表面面积[m2];

       光强[l]=特定方向上的光通量[lm]/特定方向上的球面角[Ω(sr)]

4) 使用寿命(择自样本,供参考)

   使用寿命:灯具实际使用时间h;

   白炽灯:100-300W平均使用寿命1000-1500h;

   高汞灯:50-400W 平均使用寿命 3500-6000h;

   自汞灯:125-450W平均使用寿命 3000h;

   金卤灯:70-400W 平均使用寿命 5000-10000;

   高纳灯:50-400W 平均使用寿命 18000-24000.

1.2 灯具的额定电压、频率、功率

额定电压:直流/交流,

额定功率:W

频率:50/60Hz

1.3 根据灯具额定工作电流选择电缆,设计灯具出线口

灯具额定工作电流等于灯具的功率与灯具额定电压比;

例如,荧光高汞灯功率400W,额定电源电压220V,需要多少平方电缆线?

解:首先求出荧光高汞灯正常工作的工作电流:

 I=功率W/额定电压V  (光源工作电压135V,镇流器额定工作电压85V)

 I= 400W/135V

 I=2.96A

2.96A×1.2=3.55A   (1.2是安全系数)

可根据电流3.55A的数据,从表4可查出电缆电流导体载荷截面,选0.5~1mm2 0.5mm2 软导体,再从电缆选型样本查出电缆外径。若用RV聚氯乙烯绝缘软电缆(查上海特种电缆样本)3.55A电流可选取RV聚氯乙烯绝缘软电缆2×0.5+1,如果没有,可用三芯电缆,就选3×0.75电缆外径最大为8mm。

根据电缆外径最大为8mm,防爆灯具电缆出线口为3/4,相应的密封圈、压紧螺母,垫圈均与压紧螺母G3/4配套使用。

 

1.4 接线端子与电流导体载荷截面见表4

                 4  接线端子与电流导体载荷截面

接线端子的最大

载流值  (A)

软导体

实心或绞合硬导体

标称截面积a/mm2

接线端子规格

标称截面积/mm2

接线端子规格

2

6

10

16

20

25

32

40

63

0.4

0.5~1

0.75~1.5

1~2.5

1.5~4

1.5~4

2.5~6

4~10

6~16

0

0

1

2

3

3

4或5b

6

7

-

0.75~1.5

1~2.5

1.5~4

1.5~4

2.5~6

4~10

6~16

10~25

-

1

2

3

3

4

5

6

7

a. 如果符合本部分其他要求,这些要求不适用于使用不符合GB5023或GB5013的软缆或软线作灯具内不同部件内部连线的接线端子。

b. 4号接线端子不适用于某些特殊结构的截面积6mm2的软导体,在此情况下应采用5号接线端子

 

2. 防爆配电箱(控制箱)的设计

2.1设计防爆配电箱的基本要求

  a.设计防爆配电箱(控制箱)要符合设备类别、组别要求;

  b.设计防爆配电箱(控制箱)符合使用的环境、场合要求;

  c.设计防爆配电箱(控制箱)设备应承受抗冲击试验,过压试验(静压)试验;

  d.设计防爆配电箱(控制箱)设备外壳采用塑料材质,该材质在最高环境温度条件下使用时,塑料材质对应20000h点的温度指数TI或RTI(机械冲击)应比塑料外壳或外壳的塑料部件最热点的温度至少高20K.

  e.设计防爆配电箱(控制箱)设备外壳采用塑料材质,表面绝缘电阻不大于109  Ω

  f.设计防爆配电箱(控制箱)设备外壳采用塑料材质,表面积不大于表5的规定;

                           5表面积限制

最大表面积/mm2

Ⅰ类设备

Ⅱ类设备

设备保护级别

ⅡA类

ⅡB类

ⅡC类

 

10000

EPL Ga

5000

2500

400

EPL Gb

10000

10000

2000

EPL Gc

10000

10000

2000

 

  g.设计防爆配电箱(控制箱)Ⅱ类电气设备外壳材质不超过下列要求:

EPL Ga:10%的铝、镁、钛和锆,7.5%镁、钛和锆;

EPL Gb:7.5%镁和钛;

EPL Gc:除风扇、风扇罩和通风孔挡板应符合EPL Gb的要求外,无其他要求。

   h.设计防爆配电箱(控制箱)外壳(隔爆型)隔爆结合面宽度、结合面上的孔距、间隙、(三要素)要符合要求,隔爆螺纹啮合螺纹≥5。

   i.设计防爆配电箱(控制箱)外壳粘结结合面的宽度:

     V≤10cm3, 不小于3mm;

     10cm3,V≤100cm3, 不小于6mm;

   j.设计防爆配电箱(控制箱)隔爆外壳的引入装置公制螺纹孔的公差等级规定6H以上;

2.2 设计防爆配电箱(控制箱)对电器元件的要求

a.隔爆型外壳内电器元件必须有“3C”认证,产品合格证,产品说明书

b.增安型外壳内有产生火花和电弧的电器元件必须是隔爆元件,并具有产品防爆合格证的同时还要由该产品生产许可证。

2.3 设计防爆配电箱(控制箱)对电器元件--断路器的要求

a 防爆配电箱(控制箱)断路器有主回路断路器和分支回路断路器;

断路器电流分配:

b 主回路断路器额定电流≥ 各支回路断路器额定电流数值总和;

连接断路器的电线电缆导体载荷见表6(供参考)

               6铜芯塑料绝缘导线安全载流量

导线载面积

(mm2)

安全载流量

(A)

导线载面积

(mm2)

安全载流量

(A)

1

12

16

106

1.5

16

25

134

2.5

22

35

167

4

29

50

203

6

45

70

235

10

67

95

270

                     铜芯橡皮绝缘导线安全载流量(续表1

导线载面积

(mm2)

安全载流量

(A)

导线载面积

(mm2)

安全载流量

(A)

1

11

50

195

1.5

15

70

230

2.5

21

95

260

4

27

120

300

                                                 续表2

导线载面积

(mm2)

安全载流量

(A)

导线载面积

(mm2)

安全载流量

(A)

6

41

150

345

10

65

180

410

16

100

240

500

25

127

300

640

35

160

 

 

                     接线柱(导电杆)安全载流量(表3)

导电杆规格

安全载流量(A)

M5

20A

M6

50A

M8

80A

M10

100A

M12

120A

注:上述3表适用于铝、钢壳体内部布线选择,相当于钢管布线。

2.4  防爆配电箱(控制箱)如何选择电线电缆

   a.电线电缆符号含义:

型号含义[1]-[2][3][4][5][6][7][8]-[9]
   1]ZR-阻燃,NH-耐火,ZA(IA)-本安 R:软线)
   2]用途。电力电缆缺省表示,K-控制电缆,P-信号电缆,DJ-计算机电缆
   3]绝缘层。V-聚氯乙烯,Y-聚乙烯,YJ-交联聚乙烯,X-橡皮,Z-纸
   4]导体。T-铜芯缺省表示,L-铝芯 。
   5]内护层(护套),V-聚氯乙烯,Y-聚乙烯,Q-铅包,L-铝包,H-橡胶,HF-非燃性橡胶,LW-皱纹铝套,F-氯丁胶,N-丁晴橡皮护套 。
   6]特征。统包型不用表示,F-分相铅包分相护套,D-不滴油,CY-充油,P-屏蔽,C-滤尘器用,Z- 直流 。
   7]铠装层。0-无,2-双钢带(24-钢带、粗圆钢丝),3-细圆钢丝,4-粗圆钢丝(44-双粗圆钢丝)。
   8]外被层。0-无,1-纤维层,2-聚氯乙烯护套,3-聚乙烯护套 。
   9]额定电压。以数字表示,kV。

举例:RV300/500V 铜芯聚氯乙烯绝缘连接软导线;

    a.根据主电路电流大小选择导体截面;

b.确定主回路相数(3+1或4+1);

c.确定电线电缆的绝缘(聚乙烯,橡胶等);

d.根据电线电缆选型样本查出电线电缆外径;

e.根据电线电缆外径选进线、或出线通头、密封圈、垫圈、封堵片等零件;

举例: 主回路三相断路器250A,从表6查出导体截面95mm2,选3+1型电线 

电缆,即:95+1×50   电缆近似外径39.5mm(通径40)

 可以选G11/2通头、压紧螺母、密封圈、垫圈等出、进线口元件。

f.同上方法也同样可计算分支回路;

2.5 低压电器的分类

    低压电器按工作条件、用途和使用功能等进行分类。

2.5.1按工作条件进行分类可分五类

a.一般用途低压电器:常用于室内,海拔高度不超过2000m,环境温度-25- +40,安装倾斜不超过5°无显著摇动,无爆炸危险,无腐蚀金属和破坏绝缘的气体与尘埃,不受雨雪侵蚀的场所。

b.牵引用的低压电器:用于移动设备中,主要车辆运输设备上使用的低压电器,这样的电器承受较大震动和冲击。

c.防爆用的低压电器:由于爆炸危险的环境中,如煤矿井下、石油化工等生产场所,这类电器必须采取防爆措施。(安装在防爆外壳中)如矿用电器有电源电压波动大,安装倾斜角度大等特点。

d.航空用低压电器:用于飞行器中,如火箭、卫星、飞机等,此类电器安装位置要求较严格,体积小,重量轻、并能经受较大的冲击和振动。

e.舰船用低压电器:用于舰船中,要求承受振动冲击大 、摇摆、防潮、防盐雾功能。

2.5.2一般用途低压电器分类:

a.刀开关和转换开关;不频繁的接通和分断负载。

b.熔断器;电器设备短路保护用。

c.断路器(自动开关;不频繁的接通和分断电力线路,在线路及电源中可起过载、短路、欠压保护作用。

d.接触器;频繁接通和分断电路。遥控电路中的执行机构。

e.控制器;主要用于起重设备三相电动机的起动、调速、换相制动、及相同要求的其他设备。

f.控制继电器;在控制电路中作控制、讯号和联锁用。

g.主令电器;在控制电路中作按程序控制多电路的电器。

h.起动器;用于电动机的直接启动、换向及停止、具有失压和过载保护也可装短路保护,做电动机的降压启动。

i.电阻器;供电动机起动、制动、调速用。

j.变阻器;调整电路电压及电流,调整发电机电压及转速,电动机起动及调速。

k.电磁铁:电动机制动、阀门控制、重物牵引、贴滞材料吸持搬运。

低压断路器的结构和原理:

2.5.3 低压断路器的用途

      低压断路器是指能接通、承载及分断正常电路条件下的电流,也能在规定的非正常电路条件(过载、短路)下接通、承载一定时间和分断电流的开关电器,也称自动空气断路器

     

  低压断路器的种类

1)按结构类型分    塑壳式和框架式(万能式)

2)按极数分        单极、二极、三极和四极等

3)按结构功能分    一般式、多功能式、高性能式和智能式等

4)按安装方式分    固定式和抽屉式

5)按接线方式分    板前接线、板后接线、插入式接线、抽出式(抽屉式)  

                     接线和导轨式接线等  

6)按操作方式分    手动(手柄或外部转动手柄)和电动操作

7)按动作速度      一般型和快速型(限流断路器)

8)按用途分类       配电断路器、电动机保护用断路器、灭磁断路器和漏电  

                      断路器等

 

 低压断路器

 

 

 塑壳断路器:

              1 主触点   2 锁扣  3 过流脱扣器 4 分励脱扣器

              5 热脱扣器 6 欠压脱扣器 7 按钮

断路器其功能相当于刀开关、熔断器、热继电器、过电流继电器及欠电压继电器的组合,可用来接通和分断负载电路,也可用来控制不频繁起动的电动机,是一种既有手动开关作用又能自动进行欠电压、失电压、过载和短路保护的开关电器。

4.1 塑壳断路器的结构特点

   塑壳断路器由触头系统、灭弧装置、操作机构、保护装置(脱扣器)等组成。

主触头用于分、合主电路,有单断口指式触头、双断口桥式触头、插入式触头等

几种形式,通常是由两对并联触头即工作触头和灭弧触头所组成,工作触头主要

是通过工作电流,灭弧触头是在接通和断开电路时,保护工作触头不被电弧烧伤。

   辅助触头用于控制电路,用来反映断路器的位置或构成电路的联锁。 低压断

路器的保护装置是各种脱扣器。

4.2 低压断路器的动作原理

   低压断路器接通或分断电路是通过扳动其手柄(或通过外部转动手柄)或

采用电动机操动机构使动、静触头闭合或断开。

   正常情况下,触头能接通和分断额定电流。当主触头闭合后,自由脱扣器将主触头锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联,欠电压脱扣器的线圈和电源并联。 当电路发生短路或严重过载时,过电流脱扣器的衔铁吸合,使自由脱扣机构动作,锁扣脱钩,主触头断开主电路。当电路过载时,热脱扣器的热元件发热使双金属片向上弯曲,推动自由脱扣机构动作使锁扣脱钩,断路器分闸。 当电路欠电压(低于额定电压70%)时,欠电压脱扣器的衔铁释放,也使自由脱扣机构动作。

   电磁脱扣器用于短路保护,是利用电磁吸力作用,使自由脱扣器机构上的接

点断开;

   热脱扣器主要用于过负荷保护,一般为双金属片结构,电流超过额定值时

热元件发热使双金属片变形而导致断路器分闸;

   当电源电压低于某一规定数值或电路失压时,失压或欠压脱扣器使低压断路

器分断;

    半导体式脱扣器由电流、电压变换器、电源变压器、半导体插件组成,可作

过载长延时、短路短延时、特大短路瞬时动作保护用;

    分励脱扣器则作为远距离控制用,在正常工作时,其线圈是断电的,在需要距离控制时,按下起动按钮,使线圈通电,衔铁带动自由脱扣机构动作,使主触点断开。另外,分励脱扣器用于远距离使低压断路器分闸,对电路不起保护作用。 

断路器分、合闸时,触头之间产生的强烈电弧使灭弧罩内的铁质栅片被磁化,产生吸力把电弧吸向灭弧罩,利用灭弧栅片冷却电弧,并将电弧分割成短弧,提高电弧电阻和电弧电压,最终将电弧熄灭。

 

 框架式断路器

    框架式断路器具有带绝缘衬垫的钢制框架结构,所有部件均安装在这个框架底座内。框架式断路器容量较大,可装设较多的脱扣器,辅助触点的数量也较多,不同的脱扣器组合可产生不同的保护特性(选择型或非选择型、反时限动作特性),且操作方式较多,故又称万能式断路器

框架式低压断路器塑壳式低压断路器灭弧系统的区别

   a 框架式低压断路器常用金属栅片式灭弧室,由石棉水泥夹板、灭弧栅片及灭栅片所成;

   b 塑壳式低压断路器所用的灭弧装置由红钢纸板嵌上栅片组成。快速低压断路器的灭弧装置还装有磁吹线圈。

框架式断路器万能式断路器)用途

     主要用作配电网络的出线总开关、母线联络开关或大容量馈开关和大型电动机控制开关。容量较小(如600A以下)的框架式断路器多用电磁机构传动,容量较大(如1000A以上)的框架式断路器则多用电动机机构传动。无论采用何种传动机构,都装有手柄,以备检修或传动机构故障时用。极限通断能力较高的框架式断路器还采用储能操作机构以提高通断速度。

智能式断路器

智能型万能式断路器由触头系统、灭弧系统、操动机构、互感器、智能控制器、辅助开关、二次接插件、欠压和分励脱扣器、传感器、显示屏、通讯接口、电源模块等部件组成。

智能断路器的核心部分是智能脱扣器。它由实时

检测、微处理器及其外围接口和执行元件三个部分组成。

智能断路器的保护特性

   有过载长延时保护、短路短延时保护、反时限、定时限、短路瞬时保护、接地障定时限保护。

   获取电流信号的电流互感器有实心和空心两种,实心互感器在大电流时铁芯易于饱和,线性区狭小,测量范围小,当出现高倍数短路电流时,它感应的信号幅度很高,常造成对脱扣器自身的损坏;而空心互感器线性度宽,并能获得短路电流出现时的最初半波电流输出信号,有助于断路器的快速分断,因此应用较多。

智能断路器特点:

    1)保护功能多样化。

    2)选择性强。

    3)具备通讯功能。

    4)显示与记忆。

    5)故障自诊断,预警与试验功能。

    6可远距离遥测、遥调、遥控、遥信。

智能断路器自诊断 

   当出现故障时可发出报警并使断路器分断。预警功能使操作人员能及时处理电网的异常情况。微处理器能进行“脱扣”和“非脱扣”两种方式试验,利用模拟信号进行长延时、短延时、瞬时整定值的试验,还可进行在线试验

智能断路器由于采用微处理器,惯性小、速度快,其保护的选择性,灵活性及重复误差都很好,加之它的各种保护功能和特性可以全范围调节,因此可实现多种选择性:可任意选择动作特性;可任意选择保护功能;便于实现极联保护协调,实施区域选择性连锁,实现良好的极间协调配合。

通过负载监控,需量保护,区域连锁等功能实现电网的合理运行;具有多种测量和记录等辅助功能。同时带有开放式通讯接口,可进行“四遥”(遥控、遥测、遥信、遥调),以满足控制中心和自动化系统的要求。

抽屉式断路器

     抽屉式断路器本体是带附件的固定式断路器;

附件包括导轨、辅助电路动隔离触点、安全隔板驱动轴等。抽屉座由带有导轨的左右侧板、底座和横梁等组成,下方装推进机构,上方装辅助电路静隔离触点,底座横梁上装位置示,桥式触点前方装安全隔板。

断路器采用储能弹簧释能的闭合方式,电动操作时,有配合电动机工作的预储能操作用释能电磁铁,手动储能时,储能手柄带动断路器方轴转动进行储能操作

微型断路器微型断路器是一种结构紧凑、安装便捷的小容量塑壳断路器,主要用来保护导线、电缆和作为控制照明的低压开关,所以亦称导线保护开关。一般均带有传统的热脱扣、电磁脱扣,具有过载和短路保护功能。其基本形式为宽度在20mm以下的片状单极产品,将两个或两个以上的单极组装在一起,可构成联动的二、三、四极断路器。微型断路器具有技术性能好、体积小、用料少、易于安装、操作方便、价格适宜及经久耐用等特点。中小型照明配电箱已广泛应用这类小型低压电

器元件,实现了导轨安装方式,并在结构尺寸方面模数化,大多数产品的宽度都

选取9mm的倍数,使电气成套装置的结构进一步规范化和小型化。

低压断路器的安装

安装前首先应进行自检。检查断路器的规格是否符合要求,机构的运作是否灵活、

可靠;同时应测量断路器的绝缘电阻,其阻值不得小于10MΩ,否则应进行干燥

处理。

低压断路器安装时应注意:

   1)必需按照规定的方向安装,否则会影响脱扣器动作的准确性及通断能力;

   2)安装要平稳,否则塑料式断路器会影响脱扣动作,而抽屉式断路器则可能影响二次回路连接的可靠性;

   3)安装时应按规定在灭弧罩上部留有一定的飞弧空间,以免产生飞弧。对于塑料式断路器,进线端应包200mm长的绝缘物,有时还应在进线端的各相间加装隔弧板;

   4)电源进线应接在灭弧室一侧的接线端(上母线)上,接至负载的出线应接在脱扣器一侧的接线端,并选择合适的连接导线截面,以免影响过流脱扣器的保护特性;

   5)塑料式断路器的操作机构在出厂时已调试好,拆开时操作机构不得随意调整;

   6)带插入式端子的塑料式断路器,应装在金属箱内(只有操作手柄外露),以免操作人员触及接线端子而发生事故;

   7)凡设有接地螺钉的断路器,均应可靠接地。

低压断路器的维护

   1)在使用前应将电磁铁工作面的锈油抹净;

   2)机构的摩擦部分应定期涂以润滑油;

   3)断路器在分断短路电流后,应检查触点(必须将电源断开),并将断路器上的烟痕抹净;

   4)清理灭弧室两壁烟痕,如灭弧片烧坏严重,应予更换,甚至更换整个灭弧室;

   5)在触点检查及调整完毕后,还应对断路器的其他部分进行检查。检查内容包括传动机构动作的灵活性;各种脱扣器装置,如过流脱扣器、欠压脱扣器、分励脱扣器等。

    在检查触点时应注意:如果在触点接触面上有小的金属粒时,应用锉刀将其清除并保持触点原有形状不变;如果触点的厚度小于1mm(银钨合金的厚度),必须更换和进行调整,并保持压力符合要求

断路器的选择及使用

    ①选用断路器的额定电压电流不小于被控电路的正常工作电流、工作电压,限分断能力要大等于电路最大短路电流;

    ②热脱扣器的整定电流应与所控制的电动机的额定电流或负载电流相等;

电流脱扣器的瞬时脱扣整定电流应大于负载电路正常工作时的尖锋电流; 

 保护电动机时是额定电流的1.7

 隔爆型、增安型防爆电气产品的基本结构

  隔爆型、增安型等电气产品外壳材料可以是铸铝合金、钢板、不饱和聚酯塑料等材料。

隔爆型电气产品外壳结构要求 

1.隔爆外壳的隔爆平面接合面必须符合“三要素” 隔爆接合面L、l,隔爆间隙,表面粗糙度。隔爆外壳的隔爆螺纹接合面精度应≥6G/6g,其啮合扣数≥5

2.隔爆外壳应该能承受动压试验的要求;外壳最大压力为参考压力的1.5倍,压力上升速度与参考压力上升速度不应相差太大。

3.隔爆外壳应该能承受静压试验的要求;ⅡB 1.5Mpa  ⅡC 2.0Mpa  (t:10s~12s)

4.隔爆外壳应该内部点燃不传爆。放置在试验罐内,进行传爆试验。

5.观察窗材料应该承受耐高、低温实验;相对湿度(90±5)%,温度高于最高工作温度环境20℃持续储放120h以上,最低工作温度环境24h。

6.观察窗材料应承受热剧变试验。最高工作温度下,用(10±5)℃、1mm直径喷射水对其喷射而不破裂。

7.观察窗材料应承受老化试验。

8.防爆外壳要考虑防腐等级W(户外),WF(屋外中等防腐蚀),WF1(屋外中等防强腐蚀),

9.防护等级IPXX。

10.IPX0(防止固体异物进入X:数字

11.IP0X(防止进水造成有害影响)。X:数字

12.防爆外壳密封材料必须具有防水、抗老化、耐油等性能。

13.防爆外壳挂脚必须具有足够强度。

14.防爆外壳进、出线口压紧螺母、隔爆接合面紧固螺钉必须具有足够的机械强度。

增安电气产品外壳结构要求 

    外壳结构必须承受机械强度7J的冲击能量而无裂纹及损坏;1kg钢质锤体配有φ25mm锤头由h高度落下的冲击试验。

    外壳结构必须有良好的密封性能。

    外壳材料相比漏电起痕指数必须满足要求。

    外壳材料必须承受高低温试验后,不影响其防爆有关要求。

    其他有关要求等

防爆电气产品的规范

防爆电气产品规范要求:

1.根据防爆电气产品使用环境确定类别:Ⅰ类或者Ⅱ类Ⅲ类;

2.根据防爆电气产品使用环境确定在爆炸性环境中的气体、蒸汽、粉尘级别(A、B、C);

3.根据防爆电气产品使用环境确定温度组别(T1、T2、T3、T4、T5、T6);

4.根据防爆电气产品使用环境确定防护等级要求(IPXX);

5.根据防爆电气产品使用环境确定防腐等级要求(W,WF,WF1)

6.根据防爆电气产品使用环境确定增安壳体内采用的电气元件必须是隔爆型电气元件。
防爆电气产品的使用与维护

    1.使用防爆电气产品前首先详读产品使用说明书,核对产品铭牌的技术参数、防爆型式、类别、级别、组别;防腐等级、防护等级;

2.防爆电气产品在使用中不能带电开盖;

3.必须接好防爆电气产品内、外接地;

4.必须压紧密封圈,使电缆与密封圈有很好的密封效果;

5.无论产品是吊挂还是壁挂等,必须选择有足够机械强度的螺栓;

6.产品在维修时,不要磕碰、划伤隔爆面,合盖时要保持隔爆面间隙;

7.产品在维修合盖前必须涂204-1置换型防锈油。

8.如发现零件损坏立即与厂家联系调换,不得随意代用。
防爆灯具产品在日常检修维护中,需要注意以下几点
  1. 打开必须切断电源灯泡断电后表面温度还很高,不能立刻打开灯罩,避免危险事故发生。
  2. 防爆灯具更换灯泡(管)时,防爆灯的隔爆接合面应妥善保护,不得损伤;经清洗后的隔爆面应涂204-1置换型防锈油,

3. 携带式灯具从防爆接线箱(盒)或防爆插销至灯具之间应使用优质橡套电缆,其接地或接零线芯应在同一护套内;电缆应采用主线芯最小允许截面为25mm2的橡套电缆。

总之防爆电气产品在安装前先检验铭牌与产品说明书中核对是否相同:防爆型式、类别、级别、组别;外壳的防护等级;安装方式及安装用的紧固件要求等。安装要确保靠,紧固螺栓不得任意更换,弹簧垫圈应齐全。防尘、防水用的密封圈安装时要原样放置好。电缆进线处,电缆与密封垫圈要紧密配合,电缆的断面应为圆形,且护套表面不应有凹凸等缺陷。多余的进线口,须按防爆类型进行封堵,并将压紧螺母拧紧,使进线口密封

 

 

 

附录1

低压电器的污染等级

            污染等级1        污染等级2

            污染等级3        污染等级4

污染等级1指无污染或仅有干燥的非导电性的污染 (1)

污染等级2指一般情况仅有非导电性污染,但是必须考虑到偶然由于凝露造成短暂的导电性 (2)

污染等级3指有导电性污染,或由于预期的凝露使干燥的非导电性污染变为导电性的 (3)

污染等级4指造成持久性的导电性污染,例如由于导电尘埃或雨雪所造成的

污染 (4)

防爆电气产品的防护

IPX0防护等级 第一特征数字防止固体进入简要描述定义

第一位特征数字

简要说明

含义

0

无防护

 

1

防止直径不小于50mm的固体异物    

直径50mm球型物体试具不得完全进入壳内

2

防止直径不小于12.5mm的固体异物    

直径12.5mm球型物体试具不得完全进入壳内

3

防止直径不小于2.5mm的固体异物

直径2.5mm物体试具不得完全进入壳内

4

防止直径不小于1.0mm的固体异物

直径1.0mm物体试具不得完全进入壳内

5

防尘

不能完全防止尘埃进入,但进入的灰尘的量不得影响设备的正常运行不得影响安全

6

尘密

无灰尘进入

 

   0  无防护              
   1  防直径为50mm 甚至更大的固体颗粒物,物体尖端或50mm 直径的固体颗粒物不能完全进入。
   2 防直径为12.5mm 甚至更大的固体颗粒物,物体尖端或12.5mm 直径的固体颗粒物不能完全进入。
   3 防直径为2.5mm 甚至更大的固体固体颗粒物,物体尖端或2.5mm 直径的固体颗粒物完全不能进入。
   4 防直径为1.0mm 甚至更大的固体固体颗粒物,物体尖端或1.0mm 直径的固体颗粒物完全不能进入。
   5 灰尘及尘埃进入并不能完全防止,但不会达到妨碍仪器正常运转及降低安全性的程度
   6 灰尘尘埃无法进入。

IP0X防护等级(IP代码中的第二位数字)

0 无防护
   1 防垂直下坠的水滴垂直下坠的水滴不会造成有害影响
   2 当外壳翘起可达15°时,防垂直下坠的水滴;当外壳在垂直任何一侧以任何角度翘起不超过15°时,垂直下坠的水滴不会造成有害影响
   3 防水雾在任何一垂直侧以任何不超过60°的角度喷雾,不会造成有害影响
   4 防泼水对着外壳从任何方向泼水都不会造成有害影响
   5 防喷水对着外壳从任何方向喷水都不会造成有害影响
   6 防强力喷水对着外壳从任何方向强力喷水都不会造成有害影响
   7 防短时浸泡常温常压下,当外壳暂时浸泡在1m深的水里将不会造成有害影响
   8 防持续浸泡在厂家和用户都同意,但是条件比7 严酷的条件下,持续浸泡在水里将不会造成有害影响。

IP0X防护等级(IP代码中的第二位数字)第二特征数字防止固体进入简要描述定义

第二位特征数字

简要说明

含义

0

无防护

 

1

防止垂直方向滴水

垂直方向滴水应无有害影响

2

防止当外壳在15°范围内倾斜时垂直方向滴水

当外壳的各垂直面在15°范围内倾斜时,垂直滴水应无有害影响

3

防淋水

各垂直面在60°范围内,无有害影响

4

防溅水

向外壳各方向溅水无有害影响

5

防喷水

向外壳各方向喷水无有害影响

6

防强烈喷水

向外壳各个方向强烈喷水无有害影响

7

防短时间浸水影响

浸入规定压力的水中经规定时间后外壳进水量不致达有害程度

8

防持续潜水影响

按生产厂和用户双方同意的条件(应比数字为7严酷)持续潜水后外壳进水量不致达有害程度

 

附录2

爆炸性气体或蒸气的类别和温度的组别

温度组别

T1

T2

T3

T4

T5

T6

 

甲烷

IIA

醋酸

丙酮

乙腈

烯丙酰氟

苯胺

苯乙烯

甲基苯乙烯

三甲苯

-2-

(甲基丙基甲酮)

甲酚

溴乙烷

异丁烷

丁酰氟化物

氯甲烷

丙烷

氯乙烷

石油

氮(杂)

环戊烷

甲基环戊烷

丙酸

甲醇

甲酸甲酯

醋酸乙脂

环氧乙烷

二异丙醚

丙醇

环已酮

乙烯

呋喃

丁烷

甲胺

氯乙醇

丙烯酸乙脂

戊烷

甲基环已烷

石油(包括汽油)

石脑油

柴油

煤油

已烷

乙硫醇

戊醇

氯丁烷

四氢噻吩

乙醛

亚硝酸乙酯

B

丙炔(甲基乙炔)

环丙烷

丙烯腈

氰化氢

焦炉煤气

丁二烯-13

环氧乙烷

丙烯酸甲酯

呋喃

二甲醛

甲氢化呋喃甲醇

丁烯醛

乙硫醇

乙基甲基醚

二乙醚

二丁醚

四氟乙烯

C

氢气

二硫化碳

 

 

 

 

 

 

附录3

 一次、二次配线通用要求

 

1、主题内容与适应范围

本要求为防爆电器装配通用要求的补充内容,适用于防爆电器(各类防爆磁力起动箱、照明(动力)配电箱、断路器、操作柱及控制箱等成套装置)一次回路及二次回路配线。凡与本要求之规定有冲突的其他规定,一切以本要求之规定为准。

2、设备及工具

台式钻床、剪排机、液压钳、冷压钳、斜口钳、剥线钳、弯头钳、园头钳、螺丝刀、电烙铁、尖头钳、卷尺、木锤、活动扳手、平台、划针、钢(直)尺等。

3、铜母排制作

3.1.1 母线所用的铜排应平整光洁,不应有裂纹、裂口、明显的气泡、凹坑、起皮等缺陷。

3.1.2 母线所用的铜排应校平、校直、采用手工校直的铜排,不允许有明显的锤击痕迹。

3.1.3 铜母排孔的加工

母线在连接时,只允许采用圆孔,母线连接的孔,如用螺栓带螺母紧固时其孔直径一般较螺栓直径大1mm,如用螺钉与母线丝攻孔紧固时其孔径加工应考虑攻丝余量。

3.1.4 经断料、冲(钻)孔等加工后的铜母排,如有毛刺或变形,应进行适当处理:

a)可用比孔大的钻头,锪去毛刺。

b)断料后铜母排边缘的毛刺,用锉刀或砂轮机清除:

c)平模在冲床上校平搭接面

3.1.5 铜母排要求搪锡 (镀锡)或镀银.搭接面镀前应进行校正校平处理。

3.1.6防水防尘箱、柜中的配线:对大电流的开关分线应采用母排分线,具体在执行时,应要求工程服务部技术人员进行现场指导。

3.2绝缘导线制作

3.2.1导线落料应留有一定的余量,一般规定为按实际长度每根导线放余量80mm-120mm左右。

3.2.2多芯导线经剥头后,应在导线端部压上接线端头并搪锡处理,接线端头的选用根据元器件上接线端头的型式不同而不同,接线端头的规格应根据导线的截面积或设计要求进行选用。

3.3一次回路铜母排及绝缘导线安装要求

3.3.1 100A以上用螺栓连接,100A及100A以下用螺钉连接,螺栓由下向上穿,在其它情况下,螺帽应位于便于维护侧,用螺钉与铜母排攻丝孔连接其螺钉应由上向下拧,所有的紧固件应有防锈层,连接母线螺栓两侧应有垫圈,连接母线螺钉应有垫圈,并应有防松措施(如弹簧垫圈)。

3.3.2母线相互连接或母线与电器元件端子连接时,不应使其接触头受到任何外加压力。当有怀疑时,可卸掉母线一端的接触螺栓,用观察法检查两接触面是否平行,母线连接部分应紧密接合。

3.3.3当铜母排跨距太长,因振动和电磁力的作用电气间隙、爬电距离,甚至产生短路现象时,应当按设计要求在跨距的适当位置,增设母线支架。

3.3.4母线的相序排列,从装置的正面方向看,应符合表1、表2的规定。

                   1交流电路母线的颜色及排序

相别

垂直排列

水平排列

前后排列

颜色

L1

L2

绿

L3

N

最右

最下

最近

淡蓝

PE

 

 

 

黄绿相间

                     

                   2 直流电路母线的颜色及排序

相别

垂直排列

水平排列

前后排列

颜色

正极

红色

负极

淡蓝色

3.3.5所以导线连接处热缩管不应被紧固件压上,应有1-2mm间距。

3.3.6导线连接处原则上连接一根导线,最多为二根导线,且导线间应加平垫以保证连接可靠。同一个接线鼻子,接线多股铜芯导线不超过三根,必须浸锡处理,接线鼻容量为三根导线安全载流量之和。

4、二次回路配线

4.1导线选用要求

控制辅助电路选用BVR-1.5mm2多股铜芯绝缘导线,计量电流回路选用BVR-2.5mm2多股铜芯绝缘导线。

4.2配线工艺的基本要求

外观要求:配线工艺应做到导线或线束在机框内横平竖直,布置均匀,整齐美观,接线可靠。

技术要求:配线工艺应严格按技术图纸要求,按工艺文件要求,按技术标准进行配线操作。

配线工艺过程:准备技术图纸及工艺文件   准备各种规格的导线和辅助材料   熟悉图纸并核对元器件位置及型号规格   配线   接线   整理线束   质量自检和清理机柜   交检。

4.2.1看清图纸及技术工艺要求,按图纸领取各种规格导线及辅助材料,根据导线规格选择导线套管,并按图纸及配线的先后次序依次打印回路标号,回路标号应清楚、牢固、完整不脱色,按图纸核对元件型号规格和安装位置。

4.2.2下线基本的要求:下线前应根据装置的结构形式,元器件的安装位置,确定线束的走向及线束安装固定的方法,装有电子元件的控制装置,一次线与二次线分开走线,尽可能分别在一侧走线;导线落料应留有一定余量,一般规定为按实测长度每根导线放余量100-150mm左右。

4.2.3导线剥头和线头加工要求:导线剥头应用专用基金工具剥去导线的绝缘层,导线剥头不能使导线的线芯和绝缘层受到损伤,且剥线钳刃口与线径应匹配;导线剥头后端部压上冷压接端头,冷压接端头的规格应根据导线的截面积或设计要求进行选用。

4.2.4压接线的端头应符合下列要求:

压接冷压接端头时,线芯顶端应露出插套0.5-1mm,不带绝缘护套的压接端头,导线绝缘层与插套之间的过渡间隙应控制在0.5-1mm范围内;导线线芯不允许走出压接端头的插套;冷压钳锥口的中心应对准冷压接端头插套中焊缝中心,压痕在无焊缝处。

4.3接线要求

4.3.1一个连接端上,原则上连接一根导线,最多允许接二根导线,但此时应保证连接可靠。

4.3.2当采用捆扎带进行捆扎时,选用的捆扎带应略长于线束的周长,在线束上每隔150左右均匀地扎一条,但在线束的转角处和线束的分支处必须捆一条。

4.3.3捆线带的抽紧程序,以线束被捆线带基本抽紧为准,不能损伤导线的绝缘层,抽紧捆线带后留2mm左右,多余的用斜口钳剪去。

4.3.4弯曲导线时,不允许使导线的绝缘层受到损伤,一般应用手工进行弯曲,当需要借助工具弯曲时,应选用不带棱形钳齿的工具进行。

4.3.5导线经弯曲后,应保证使其受弯曲的半径大于或等于导线绝缘层的外径。

4.3.6元器件本身引线与导线的连接,必须配有接线片,不允许直接搭接。

4.3.7行线时如遇导线太短,必须调换,不允许将导线接长。

4.3.8产品上所有的接线端子,应根据接线图的要求,标注或套上回路标号。

4.3.9接入各元器件上的线端,其回路标号的读数方向,在柜内同一视平面上,应符合从左到右,从下到上的原则。

4.3.10行线过程中,不允许使任何异物落入元器件内,特别是有触点的元器件的触点间隙内或磁性元器件的线圈间隙内。

4.3.11对防爆电器要求布线采用线槽时,按临时技术要求执行。对防水防尘配电柜,其二次回路布线必须采用线槽布线。

5、清理机柜和质量自检在行线工作全部完成任务后,应对机柜进行整理和质量自检

5.1清理机柜,将与产品无关的杂物清理出机柜,如多余的线条、紧固件等。

5.2质量自检,是保证行线质量的重要环节。

5.2.1检查线束是否横平竖直,布置均匀,整齐美观。

5.2.2检查所有接线点是否做到接线可靠,所以紧固是否都紧固和齐全,焊点是否牢固。

5.2.3行线是不允许损伤机柜表面涂层,安装和接线过程中不能损坏电器元件。

5.2.4通电调试是否正确符合设计要求,绝缘电阻是否符合要求≥2MΩ。

5.2.5推行文明生产,保持产品卫生和生产现场干净整洁,地上不允许有螺钉,螺母等紧固件及线头杂物。

5.2.6自检后交检。

附录4

低压电器的工作制

   根据低压电器通电时间和操作的频率,低压电器有以下几种工作制。

  1)八小时工作制。

  2)不间断工作制(长期工作制)。

  3)短时工作制。

  4)周期工作制。

  5)断续周期工作制。

1)低压电器流过稳定电流,能达到热平衡,即温度升到某一稳定温度后不再升高,通电时间不长于八小时。

2)流过稳定电流,能达到热平衡,通电时间超过八小时。

3)电流流过的时间短,不能达到热平衡,断电后能冷却到周围介质温度。通电时间可达九十分钟

4)周期性地通电与断电,不管负载变动与否,总是有规律地反复进行工作。

5)流过电流的工作时间和空载时间都短,达不到热平衡。

附录5

低压电器的安装类别 

低压电器的安装类别也称过电压类别,规定低压电器产品在电力系统中的安装位置。

1)安装类别级,也称信号水平级

2)安装类别级,也称负载水平级

3)安装类别III级,也称配电及控制水平级

4)安装类别级,也称电源水平级  

级指功率信号电路的低压电器

指安装在安装类别前面和安装类别III后面的电器设备或部件 ,如控制和通断电动机的电器。

III指安装在安装类别前面和安装类别后面的电器设备或部件,如直接

接至配电干线装入配电箱中的电器 

级指安装在安装类别前面的电器 ,如安装在电源进线  

附录6

低压电器的使用类别 

     根据操作负载性质和操作的频繁程度将低压电器分为A类和B类,A类为正常使用的低压电器,B类为操作次数不多的低压电器;

     根据低压电器所在电路的负载性质,分为交流(AC)电器和直流(DC)电器。

附录7

熔断器的选择及使用

1.类型:电网配电选封闭管式,振动场合电动机主电路保护一般用螺旋式,静止或控制电路、照明一般用玻璃管式,保护晶闸管用快速熔断器。

2.规格:

 a 熔断器额定电压大等于线路工作电压;

 b 对变压器、电炉和照明负载熔体额定电流大等于负载电流;

 c 输配电线路熔体电流应略小等于线路的安全电流;

 d 保护一台电动机的熔断器的熔体电流(1.52.5)电动机电流

 e 多台电动机熔断器的熔体电流(1.52.5+In(其余电动机额定总和)

断路器的选择及使用

1.选用断路器的额定电压电流不小于被控电路的正常工作电流、工作电压,极限

分断能力要大等于电路最大短路电流;

2.热脱扣器的整定电流应与所控制的电动机的额定电流或负载电流相等;

3.电流脱扣器的瞬时脱扣整定电流应大于负载电路正常工作时的尖锋电流;保

电动机时启动电流的1.7      

接触器的选

1.按负载电流选择;

2.按额定电压选择;

3.按额定电流选择: a直流;b交流;

额定电流大于或等于被控回路的额定电流;

对于电动机     Ic=  Pn×1000/KUn

Pn:电动机功率;Un:电动机额定功率;K:经验系数:一般(1.01.4

继电器的选择:

根据保护或控制对象的要求,(电路中)设计触点的数量、种类、返回系数及控

制电路的电压,电流负载性质来选择。

热继电器的选择:

 1.电动机长期工作的热继电器,热元件的额定电流等于或略大于电动机的额定

电流。即(0.951.05)倍

 2. 三角形连接的电动机,选用带短路保护的三相热继电器热元件的额定电流等

于电动机(1.11.4)倍的额定电流。

附录8

Ⅱ类电气设备外壳的材料要求:EPL Ga轻合金外壳允许按下列的质量百分比:对于0区,铝、镁、钛和锆的总含量不允许大于10%;对于1区,镁、钛和锆的总含量不允许大于7.5%;对于2区,除风扇、风扇罩和挡风板应符合EPL Gb的要求外,其他无要求。   如果超过了以上规定的含量,设备应按要求加标志“X” ,并且安全使用的特殊条件应含足够的信息,以保证用户确定设备是否适合在定条件下使用

例如:防止由于冲击或摩擦引起的点燃危险”。

通常,从绝缘材料产品的形态可分为三大类:气体、液体、固体绝缘材料。气体绝缘材料在高压开关中应用较广,液体绝缘材料以矿物油为主用作低压变压器的绝缘油;固体绝缘材料大量用作电气设备的绝缘构件。防爆电气设备的绝缘材料有以下要求:
1)固体绝缘材料应有不燃、难燃性能;
2)固体绝缘材料吸潮性要小;
3)固体绝缘材料应有耐电弧性能;
4)固体绝缘材料应有耐热性能。   影响绝缘材料功能的机械性能,例如强度和刚度在下列条件下应满足要求:   a.高于电气设备额定运行时的最高温度至少20K,最低为80℃,或   b.对于绝缘绕组、内部布线和与电气设备永久连接的电缆,在电气设备额定

   运行时达到的最高温度。5)对于绕组应在紧固和包覆绕制之后进行干燥除去潮湿,然后用合适的浸渍漆浸渍。用涂刷或喷洒进行涂覆不认为是浸渍。浸渍时,浸渍和干燥处理至少进行两次。    非金属备外壳表面应设计为在正常使用、维护和进行清洁的情况下,能避免产生引燃危险的静电电荷的结构,该要求可通过下列措施之一来满足:a) 外壳的表面电阻不大于1GΩ;或者b) 通过限定外壳非金属部件的表面积 c)设置警告标志,例如:“清洁时,请用湿布擦拭”。耐光照性能:如果与防爆型式有关的外壳或外壳部件是非金属材料,并且无防光照保护,则外壳应保证耐光照试验合格。    所谓“光照”包括日光和灯光(尤其是大功率光源)。透明玻璃罩及观察窗应采用具有一定强度的材料制成,并能够承受热剧变试验合格。

                          绝缘材料的耐泄痕性



Ⅰ:上釉陶瓷、云母、玻璃

Ⅱ:三聚氰胺石棉耐弧塑料、硅有机石棉耐弧塑料、不饱和聚酯团料

a: 聚四氟乙烯塑料、三聚氰胺玻璃纤维塑料、表面用耐弧漆处理的环氧玻璃布板

                        

 

                        电气间隙和爬电距离




胶粘材料:    用于防爆电气设备外壳或部件粘接的材料  应保证在预期的工作条件下和设备额定运行值范围内,对于其所承受的最低温度和最高温度应有足够的热稳定性,防止材料变质,影响防爆性能。

粘接接合面

    隔爆外壳的部件可以直接粘合在外壳壁上,与后者构成不可分的组件,或者粘合到金属框架内,使组件能作为一个整体更换,不损坏粘合。

粘接接合面仅仅允许用于保证由它们组成的隔爆外壳的密封。其结构应使组件的机械强度不仅仅依赖粘接材料的粘接强度。

从容积V的隔爆外壳内侧到外侧穿越粘接接合面的最短路径应该是:      如果V≤10cm3 时,不小于3 mm;   


  如果10cm3<V≤100cm3 时,不小于6 mm;     如果V>100cm3 时,不小于10 mm。

对外壳的防护要求:a  防爆电气设备的外壳应合理地采取防护措施(IP),这样做的目的:一是满足有些防爆型式的特定要求;二是起到设备正常运行防护的需要,尤其是户外安装的设备。b  衬垫保持       在外壳防护等级与安装或者维护规定打开的衬垫接合面的情况下,衬垫应粘附或固定到配合面的一个面上以防止丢失、损坏或不正确的组装。c  灯具中的光源应有透明保护罩,该透明保护罩可由网孔不大于2500mm2的保护网来保护。如果网孔超过2500mm2,则该灯具应视为无保护进行试验。

外壳的引入装置     向设备的引入应是通过位于外壳壁或设计装配在外壳壁内或壁上的光孔或螺纹孔进行。1)引入装置的标识     应指明引入电缆或导管的位置和最大允许数量。螺纹式引入装置的螺纹型式(例如:公制的或锥管螺纹NPT)应在设备上作出标志或者是应在安装说明书中规定2)电缆密封套     电缆压紧螺母不应损坏安装其上的电气设备的防爆特性。3)封堵件     用于封闭电气设备外壳壁未使用的开孔时,应满足相关的专用防爆型式的要求。封堵件应只能使用工具拆除。4)导线温度     在额定工作状态下,如果电缆或导管引入装置部位的温度高于70℃,或在芯线分支部位高于80℃,电气设备应适当地作出标志(“X”)以便用户正确选择电缆密封套和电缆或导线。5)引入装置中的橡胶密封圈应按规定的老化试验合格。

紧固件     对于保证防爆型式或用于防止触及裸露带电零件所必须的紧固件,只允许适用工具才能松开或拆除。     含轻金属的外壳用的紧固件允许用轻金属或塑料制成,只要紧固件的材料适合外壳材料即可。          在防爆型式专用标准中要求用特殊紧固件时,则特殊紧固件应是符合ISO262粗牙的公制螺纹,公差等级符合6g/6H。

等电位连接

接地1)内部接地   对于接地或等电位导体的连接件应设在电气设备内部邻近其它连接件。2)外接地   电气设备的金属外壳应设置辅助的外接地连接件,电气设备在下列情况的除外:   通电时移动并且具有接地芯线或等电位线的电缆;或仅仅安装于不要求外接地连接的配线系统,例如,金属导管或铠装电缆。

3)不要求接地的电气设备    在不要求接地或等电位连接的的情况下,例如,在某些具有双重或加强绝缘的电气设备中,或者对于不需要附加接地的情况,内接地或外接地或等电位连接件不必要提供。    另外,电气设备外接地连接件应能至少与截面积4mm2的接地线有效连接。

由于制造、安装、维护等原因,隔爆外壳不可能是天衣无缝的整体,而是由许多个零部件组成。零件间的连接缝隙会成为壳内的爆炸产物所通过的路径,引燃周

围的爆炸性气体混合物。这些零部件的配合部分称隔爆接合面,其接合缝隙称隔爆接合面间隙

隔爆接合面的结构形式有平面式、圆筒式、止口式、螺纹式、曲路式以及胶粘密

封等 ,可详见GB3836.2-2010中第5章《隔爆结合面》

 

 

 

 

 

 

 

附录9

           Ⅰ、ⅡA和ⅡB类外壳接合面最小宽度和最大间隙

 

              

               ⅡC类外壳接合面的最小宽度和最大间隙

 

 

 

 

附录10

                   各种电器设备接地装置的接地电阻

 

种类

接地装置使用条件

接地电阻(Ω)

备注

1KV及以上电力设备

大接地电流系统

0.5

一般应符合R≤2000/Ⅱ>4000A时采用R=0.5Ω

小接地电流系统

10

R≤120/Ⅰ

低压电力设备

中性点直接接地系统及非接地系统

运行设备在100KVA以上

4

 

重复接地

10

 

TT系统用电设备保护接地

10

 

防雷设备

独立避雷针

<10

 

变(配)电所母线的阀型避雷器

<5

 

低压进户线绝缘子瓶脚接地

<30

 

建筑物的避雷针及避雷线

<30

 

其他

储易燃油气罐的防静电接地

防感应电压接地

≤30

≤10

两者共用时选用小值

 

接地系统

1)IT系统

IT系统是三相三线式接地系统,该接地系统变压器的中性点不接地或经阻抗接地,无中性线N,只有线电压(380V),而无相电压(220V),保护接地线各自独立接地。该系统的优点是当一相接地时,不会使外壳中带有较大的故障电流,系统可以照常运行,同时由于各设备的保护接地线PE彼此分开,相互之间没有干扰,电磁适应性也比较强,其缺点是不能配出中性线N。

2)TN-C系统

TN-C系统被称为三相四线系统,该系统中性线N与保护地线PE合二为一,通称PEN线。这种接地系统对接地故障反应灵敏度高,线路经济简单。在一般情况下如选用适当的开关保护装置和足够的导线截面积,也能满足安全要求,目前国内这种系统应用的比较多,但它只适用于三相负荷较平衡的场所。

3)TT系统

通常称TT系统为三相四线接地系统。该系统常用于建筑物供电来自公共电网的地方。TT系统的特点是中性线N与保护接地线PE无任何电气连接,即中性点接地与保护接地是分开的。该系统在正常运行时,不管三相负荷平衡与否,在中性线N带电的情况下保护接地线PE不会带电,只有出现单相接地故障时,由于保护接地灵敏度低,故障不能及时切断,设备外壳才可能带电,但是故障电流取决于电力系统的接地电阻和保护接地线PE的接地电阻,其值往往很小,不足以数千瓦的用电设备保护装置短开电源,为保护人身安全,必须采用残余电流开关作为线路及用电设备的保护装置,否则只适用于负荷较小的用电系统,正常运行的TT系统类似于TN-S系统,也能保证人与设备的安全和取得合格的基准接地电位。

4)TN-S系统

TN-S系统有5根线,包括三根相线(L1、L2、L3)、一根中性线N及一根保护接地线PE。在该系统中仅电力系统一点接地,用电设备的外露可导电部分接到保护接地线PE上。通常当建筑物内设有独立变配电所时,进线才采用该系统。TN-S的特点是:中性线N与保护接地线PE除在变压器中性点共同接地外,两线不在有任何电气连接。中性线N是带电的,而保护地线PE不带电。该接地系统完全具备安全和可*的基准电位,其优点是在正常工作时保护接地线PE上不出现电流,因此设备的外露可导电部分也不呈现对地电压。在事故时也容易切断电源,因此比较安全,但费用较高,多用于环境条件比较差的场所,此外,由于保护接地线PE中不出现电流,因此具有较高的电磁适应性。

5)TN-C-S系统

TN-C-S系统由两个接地系统组成,第一个系统是TN-C系统,第二个系统是TN-S系统,两个接地系统的分界面在中性线N与保护接地线PE的连接处,分开后即不允许在合并。该系统一般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场所,进户之前采用TN-C系统,进户后进行重复接地,进户后变为TN-S系统。TN-C系统前面已进行过分析。TN-S系统的特点是:中性线N与保护接地线PE在进户时共同接地后不能在有任何电气连接。在该系统中,中性线N常会带电,保护接地线PE连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时始终不带电,因此TN-S系统明显提高了人和设备的安全性。

    

 

 

 

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                                                 2018年3月12日

 

   

 

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