注冊安全工程師《安全生產技術基礎》第二章第三節講義課件全考點第三節電氣防火防爆技術一、電氣引燃源電氣引燃源：包括電氣裝置的危險溫度和發生在可燃物上的電火花和電弧。（一）危險溫度1.短路發生短路時，線路中電流增大為正常時的數倍乃至數十倍，產生的熱量與電流平方成正比，使得溫度急劇上升。2.接觸不良接觸部位是電路的薄弱環節，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。3.過載嚴重的過載或長時間的過載都會產生危險溫度。4.鐵芯過熱鐵心短路或線圈電壓過高，或通電后鐵芯不能吸合，由于渦流損耗和磁滯損耗增加，使鐵損增大，將造成鐵心過熱并產生危險溫度。5.散熱不良熱油管堵塞、通風道堵塞、安裝位置不當、環境溫度過高或距離外界熱源太近等，均可能導致電氣設備和線路產生危險溫度。6.漏電（1）漏電電流一般不大，不能促使線路熔絲動作。（2）漏電電流集中在某一點可能引起較嚴重的局部發熱。7.機械故障電機被卡死或軸承損壞、缺油造成堵轉或負載轉矩過大，產生危險溫度。8.電壓過高或過低（1）電壓過高，除使鐵芯發熱增加外，對于恒定電阻負載的，電流增大，溫度升高。（U=IR）（2）電壓過低，除使電磁鐵吸合不牢或吸合不上，對于恒定功率負載的，電流增大，溫度升高。（P=UI）9.電熱器具和照明燈具（1）電爐、電烘箱、電熨斗、電烙鐵、電褥子等工作溫度較高。（2）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。（3）燈座內接觸不良會造成過熱，日光燈鎮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，不僅能引起可燃物燃燒，還能導致金屬熔化、飛濺，構成二次引燃源。電火花分為工作火花和事故火花。二、危險物質和爆炸危險環境（一）危險物質的性能參數和分級分組與空氣形成爆炸性混合物的爆炸危險物質分為三類：Ⅰ類：是礦井甲烷。Ⅱ類：是爆炸性氣體、蒸氣、薄霧。如氫氣等。Ⅲ類：是爆炸性粉塵、纖維。如面粉、棉花纖維等。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危險物質的主要性能參數。1.閃點在規定的試驗條件下液體發生閃燃的最低溫度。閃點越低者危險性越大。2.燃點物質在空氣中點火時發生燃燒，移開火源仍能繼續燃燒的最低溫度。3.引燃溫度在規定試驗條件下，可燃物質不需外來火源即發生燃燒的最低溫度。氣體、蒸氣、薄霧按引燃溫度分組4.爆炸極限爆炸極限分為爆炸濃度極限和爆炸溫度極限。爆炸濃度極限是指在一定的溫度和壓力下，氣體、蒸氣、薄霧或粉塵、纖維與空氣形成的被引燃并傳播火焰的濃度范圍。例如，甲燒的爆炸極限為5%~15%。能引起爆炸的最高濃度稱為爆炸上限，能引起爆炸的最低濃度稱為爆炸下限。5.最小點燃電流比（MICR）是在規定試驗條件下，氣體、蒸氣、薄霧爆炸性混合物的最小點燃電流與甲烷爆炸性混合物的最小點燃電流之比。除最小點燃電流外，還經常用到最小引燃能量。6.最大試驗安全間隙（MESG）是衡量爆炸性物質傳爆能力的性能參數，是規定試驗條件下，兩個經長25mm的間隙連通的容器，一個容器內燃爆不引起另一個容器內燃爆的最大連通間隙。Ⅱ類：爆炸性氣體混合物分級（含蒸氣、薄霧）Ⅲ類：爆炸性粉塵的分級根據粉塵特性（導電或非導電）分為ⅢA、ⅢB、ⅢC三級。ⅢA類：可燃性飛絮。ⅢB類：非導電性粉塵。ⅢC類：導電性粉塵。危險性：ⅢA<ⅢB<ⅢC（二）爆炸危險環境1.氣體、蒸氣爆炸危險環境根據爆炸性氣體、蒸氣混合物出現的頻繁程度和持續時間將此類危險場所分為0區、1區和2區。2.粉塵、纖維爆炸危險環境三、爆炸危險區域1.釋放源和通風條件對區域危險等級的影響釋放源是劃分爆炸危險區域的基礎。通風情況是劃分爆炸危險區域的重要因素。通風分為自然通風、一般機械通風和局部機械通風等類型。良好的通風標志是混合物中危險物質的濃度被稀釋到爆炸下限的1/4以下。劃分危險區域時，應綜合考慮釋放源和通風條件，并應遵循下列原則：（1）通風良好，降低爆炸危險等級；通風不良，提高爆炸危險等級。（2）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域等級。（3）在障礙物、凹坑和死角處，應局部提高爆炸危險區域等級。（4）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，可縮小爆炸危險區域的范圍。2.危險區域的范圍（1）當危險物質釋放量越大、濃度越高、爆炸下限越低、閃點越低、溫度越高、通風越差時，爆炸危險區域越大。（2）建筑物內，宜以廠房為單位劃定爆炸危險區域范圍。（3）廠房內空間大，釋放源釋放的易燃物質量少，可按廠房內部分空間劃定爆炸危險區域的范圍。四、防爆電氣設備和防爆電氣線路（一）防爆電氣設備1.防爆電氣設備類型2.防爆電氣設備的保護級別（EPL）EPL用于表示設備的固有點燃風險。用于煤礦甲烷的爆炸性環境中的Ⅰ類設備的保護級別：分為Ma、Mb兩級。用于爆炸性氣體環境的Ⅱ類設備的保護級別：分為Ga、Gb、Gc三級。用于爆炸性粉塵環境的Ⅲ類設備的保護級別：分為Da、Db、Dc三級。3.防爆電氣設備的標志防爆電氣設備的型式和標志：示例：（1）ExdⅡBT3Gb

：表示該設備為隔爆型“d”，用于ⅡB類爆炸性氣體環境，其引燃溫度為T3組，保護級別（EPL）為Gb的防爆電氣設備。（2）ExpⅢCT120℃DbIP65

：表示該設備為正壓型“p”，用于有ⅢC導電性粉塵的爆炸性粉塵環境，其最高表面溫度低于120℃，保護級別（EPL）為Db，外殼防護等級為IP65的防爆電氣設備。4.爆炸危險環境中電氣設備選用（1）所選用的防爆電氣設備的級別和組別不應低于該環境內爆炸性混合物的級別和組別。（2）在爆炸危險環境應盡量少用攜帶式設備和移動式設備。（3）在爆炸危險環境應盡量少安裝插銷座。（4）應考慮把電氣設備安裝在危險環境之外。（二）防爆電氣線路1.線路敷設方式（1）電氣線路宜在爆炸危險性較小的環境或遠離釋放源的地方敷設。1）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。2）架空敷設時宜采用電纜橋架。3）電纜溝敷設時，溝內應充砂，并宜設置排水措施。4）電氣線路宜在有爆炸危險的建、構筑物的墻外敷設。5）在爆炸粉塵環境，電纜應沿粉塵不易堆積并且易于粉塵清除的位置敷設。（2）穿過的不同區域之間墻或樓板處的孔洞，應采用非燃性材料嚴密堵塞。（3）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。（4）鋼管配線可采用無護套的絕緣單芯或多芯導線。（5）在爆炸性氣體環境內鋼管配線的電氣線路必須作好隔離密封。（6）在1區內電纜線路嚴禁有中間接頭，在2區、20區、21區內不應有中間接頭。（7）電纜或導線的終端連接：電纜內部的導線如果為絞線，其終端應采用定型端子或接線鼻子進行連接。（8）架空電力線路嚴禁跨越爆炸性氣體環境，架空線路與爆炸性氣體環境的水平距離，不應小于桿塔高度的1.5倍。2.導線材料（1）爆炸危險環境應優先采用銅線。（2）1區和21區的電力及照明線路應采用截面不小于2.5mm2的銅芯導線。（3）2區和22區電力線路應采用截面不小于1.5mm2的銅芯導線或截面不小于16mm2的鋁芯導線。（4）2區和22區照明線路應采用截面積不小1.5mm2的銅芯導線。（5）在有劇烈振動處應選用多股銅芯軟線或多股銅芯電纜。（6）爆炸危險環境不宜采用油浸紙絕緣電纜。在爆炸危險環境，低壓電力、照明線路所用電線和電纜的額定電壓不得低于工作電壓，并不得低于500V。中性線應與相線有同樣的絕緣能力，并應在同一護套內。對于爆炸危險環境中的移動式電氣設備，1區和21區應采用重型電纜，2區和22區應采用中型電纜。五、電氣防火防爆技術（一）消除或減少爆炸性混合物（1）封閉式作業，防止爆炸性混合物泄漏。（2）清理現場積塵，防止爆炸性混合物積累。（3）設計正壓室，防止爆炸性混合物侵入。（4）采取開式作業或通風措施，稀釋爆炸性混合物濃度。（5）在危險空間充填惰性氣體或不活潑氣體，防止形成爆炸性混合物。（6）安裝報警裝置，濃度達到爆炸下限10%時報警。（二）消除引燃源為了防止出現電氣引燃源，應根據爆炸危險環境的特征和危險物的級別、組別選用電氣設備和電氣線路，并保持電氣設備和電氣線路安全運行。（三）隔離和間距（1）室內電壓10kV以上、總油量60kg以下的充油設備，可安裝在兩側有隔板的間隔內。（2）總油量60~600kg者，應安裝在有防爆隔墻的間隔內。（3）油量600kg以上者，應安裝在單獨的防爆間隔內。（4）10kV變、配電室不得設在爆炸危險環境的正上方或正下方。（5）變、配電室與火災爆炸危險環境毗鄰時，隔墻為非燃材料。（6）配電室允許通過走廊或套間與火災危險環境相通，但走廊或套間應由非燃材料制成。（7）變、配電室的門、窗應向外開，通向沒有爆炸、火災危險的環境。（8）室外變、配電裝置不應設置在易于沉積可燃粉塵或可燃纖維的地方。（四）爆炸危險環境接地和接零（1）不要求接地或接零的部位，也應接地或接零，并實施等電位連接。（2）所有設備的金屬部分、金屬管道、金屬結構全部接地（或接零），并連接成連續整體。（3）采用TN-S系統，并設置雙極開關同時操作相線和中性線。保護導體的截面，銅不應小于4mm2，鋼不應小于6mm2。（4）在不接地配電網中，必須裝設一相接地時或嚴重漏電能自動切斷電源的保護裝置或能發出聲、光雙重信號的報警裝置。短路保護應有較高的靈敏度。（五）電氣滅火1.觸電危險和斷電切斷電源應注意以下幾點：（1）拉閘時最好用絕緣工具操作。（2）高壓應先斷開斷路器，后