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除尘器防爆电箱是粉尘爆炸危险环境中至关重要的安全设备,其设计和选型必须严格遵守相关防爆标准和规范(如中国的GB 3836系列标准、GB 12476系列标准,国际的IEC 60079系列、IEC 61241系列,欧洲的ATEX指令等)。以下是其主要要求:
核心要求:本质安全与防护
防爆型式符合危险区域划分:
1.确定危险区域:
根据除尘器所在场所的粉尘特性(导电性、爆炸指数Kst等)、粉尘云出现的频率和持续时间,准确划分粉尘爆炸危险区域的等级(Zone 20, 21, 22 或 对应的 20区、21区、22区)。
2.选择合适的防爆型式:
电箱必须选用适用于该危险区域的防爆型式。常见的用于粉尘环境的防爆型式包括:
外壳保护型 "tD" (GB 12476.1 / IEC 61241-1): 这是最常用的粉尘防爆型式。要求外壳能阻止外部粉尘进入,并能承受内部可能发生的爆炸压力而不损坏,且表面温度不会引燃外部粉尘层。外壳防护等级通常要求IP6X(完全防尘)。
浇封型 "mD": 将可能产生火花、电弧或危险温度的电气元件浇封在复合物中,使其不能点燃周围的爆炸性粉尘环境。
本质安全型 "iD" (iaD/ibD/icD): 通过限制电路中的能量(电压、电流),使其在任何规定故障条件下产生的电火花或热效应均不能点燃规定的爆炸性粉尘环境。常用于低功率仪表、传感器等。
正压型 "pD": 在电箱外壳内保持保护气体(如洁净空气或惰性气体)的压力高于外部环境压力,防止外部粉尘进入外壳。
3.电箱必须清晰标注其防爆标志、防爆型式、温度组别/最高表面温度、适用的区域等级等。
最高表面温度限制:
1.电箱外壳(包括门、盖、操作手柄等外部可触及部分)在正常运行或规定故障条件下,其最高表面温度必须低于现场可能出现的可燃性粉尘云的最低点燃温度 (MIT) 和粉尘层的最低点燃温度 (LIT) 中的较低值,并留有一定安全裕度。
2.温度组别 (T-Class) 或直接标注最高表面温度值(如 T85℃ 或 最高表面温度 80℃)必须明确标识在电箱上,并符合现场粉尘的要求。粉尘的LIT通常比MIT低得多,是限制性因素。
坚固可靠的外壳与防护等级:
材质:
通常采用坚固的金属材料(如铸铝、钢板焊接、不锈钢)或满足强度和耐腐蚀要求的工程塑料(需证明适用于粉尘防爆)。
机械强度:
外壳必须能承受内部可能发生的爆炸压力(对于"tD"型)和预期的外部机械冲击。
防护等级:
至少达到IP65(防尘且防喷水),对于Zone 20/20区或非常恶劣的环境,通常要求IP6X(完全防尘)。门、盖的密封垫必须有效、耐老化、耐粉尘。
严格的密封与接口要求:
电缆引入装置: 必须使用符合防爆标准的防爆电缆格兰头或防爆密封接头。这些接头要能夹紧电缆、保证电缆入口处的密封,并满足外壳相应的防护等级和防爆型式要求。
门/盖密封: 门或盖与壳体之间的接合面必须设计合理,使用合适的密封垫圈,确保关闭时达到规定的防护等级和防爆性能。
操作轴密封: 如果有操作手柄、按钮轴穿过外壳,其穿通结构必须保证防尘和防爆密封。
内部元件的适配性:
安装在防爆电箱内部的电气元件(断路器、接触器、继电器、变频器、PLC、接线端子等),如果本身不是防爆型(如"iD"或"mD"),则其安装必须保证:
不会在正常运行或规定故障条件下,在电箱内部产生足以点燃外部粉尘环境的火花、电弧或危险温度。
其产生的热量不会导致外壳表面温度超过允许的最高表面温度。
内部布线应整齐规范,连接牢固,避免产生火花或过热点。必要时,内部接线端子等也应具有防爆性能或进行隔离。
等电位连接与接地:
电箱的金属外壳必须设置可靠的接地端子,并牢固接地。接地连接应能有效防止静电积聚和传导故障电流。
引入电箱的电缆屏蔽层(如有)也应在入口处进行良好接地。
安全联锁(可选但强烈推荐):
对于需要在通电状态下维护内部元件的电箱(尽管通常要求在断电后开盖),强烈建议安装断电联锁装置。即当打开电箱门或盖时, 能自动切断主电源(或关键危险电路),并确保在门盖关闭并锁定前无法重新上电。这大大提高了维护人员的安全性。
清晰的标识与警告:
电箱外部必须有清晰、永久性的防爆标志、铭牌(包含制造商、型号、防爆参数、温度组别、证书编号等)。
应张贴"通电时严禁开盖"或"开盖前必须断电!"等安全警告标志(即使有联锁,也建议标识)。
认证与合规:
防爆电箱必须由国家授权的防爆认证机构(如中国的NEPSI,欧洲的ATEX Notified Body)进行检验和认证,并取得有效的防爆合格证。购买时必须确认产品有对应目标市场的有效认证(如中国防爆合格证、ATEX证书、IECEx证书)。
安装、使用、维护必须严格按照产品说明书和相关防爆安全规范(如GB 3836.15 / IEC 60079-14)进行。
安装位置与环境:
尽可能将防爆电箱安装在粉尘爆炸危险区域之外(如Zone 22/22区或安全区)。如果必须安装在危险区域内,则必须确保其防爆等级和防护等级完全符合该区域的要求。
安装位置应便于操作、维护,且有良好的通风散热条件(避免阳光直射、远离高温热源),防止粉尘过度堆积在外壳表面(需定期清理)。
总结关键点
防爆型式匹配区域: 选对"tD", "mD", "iD", "pD"等。
温度控制: 表面温度 < 粉尘MIT/LIT。
外壳坚固密封: IP6X/IP65,材质可靠。
接口密封严实: 防爆格兰头,有效密封垫。
内部元件安全: 不超温、不产生内部点燃源。
可靠接地: 防静电,保安全。
断电联锁: 强力推荐,安全加倍。
清晰标识: 参数、警告一目了然。
有效认证: 购买有证产品。
正确安装维护: 按规范操作,定期清理粉尘。
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