防爆电气设备的设计原则
在防爆电气设备设计时,设计人员应该根据技术任务书来设计和绘制产品的施工图样,其包括电气原理图、电气接线图、机械结构图等;此外还应该编制产品的技术文件,例如,产品设计条件(如果没有国家标准或行业标准的话)、产品使用维护说明书以及有关的工艺文件等。
这些对所有防爆型式的电气设备都是必须具有的技术资料。
1.技术文件的编制
大家知道,产品的技术条件是产品设计人员和试验人员设计和试验产品各项性能指标的重要依据,产品的使用维护说明书是产品使用者正确安装、使用和维护产品的重要依据。因而,设计人员应该认真编制这些技术文件。
对于防爆电气设备来说,设计人员在编制技术文件时,除应该符合普通电气设备的要求以外,还应该注意以下与防爆安全性能有关的特殊内容。
(1)技术条件
在技术条件中编制人员通常应该指出下述主要内容:
①产品在防爆结构和防爆安全性能方面应该采用的现行国家标准和(或)行业标准。
②产品预期使用的环境中可能存在的可燃性气体或蒸气的防爆级别和温度组别以及危险的区域。
③产品能够额定工作的环境条件(必须指出的内容):
·大气压力范围:0.08—0.11MPa。
·空气中氧气的标准含量为21%。
·大气环境温度范围:一20—60℃;运行环境温度:一20~60℃。
·其他内容。
④在最高表面温度仅进行型式试验不进行出厂试验测试时,所测得的温度值不应该超过产品温度组别温度值减去温度裕量之值。
⑤凡属以下情况之一者,必须报送国家指定的防爆电气产品检验机构进行防爆安全性能检查和试验:
·未取得“防爆合格证”的产品。
·已取得“防爆合格证”的产品,其他制造商生产时。
·已取得“防爆合格证”的产品,当局部更改涉及防爆安全性能时(制造商应该将有关的图样、文件和说明报送原检验机构重新审查)。
·检验机构需要对已取得“防爆合格证”的产品复查时。
·“防爆合格证”有效期期满时。
⑥在
防爆正压柜的明显部位标记“防爆标志”。
⑦产品的铭牌和标志牌应该使用黄铜或不锈钢制成,其字迹不得在产品整个使用过程中失聪。
⑧产品铭牌的内容应该至少包括以下项目:产品名称,型号规格,额定电压、额定电压额定功率,标准编号,防爆标志,防爆合格证编号,出厂日期(或出厂编号),制造商名称(商标)等主要项目。
⑨产品标志牌的内容应该简单明了,准确无误(具体内容参照相关标准的要求,例如,严禁带电打开。
(2)使用维护说明书
在使用维护说明书中编制人员应该说明以下主要内容:
①产品在防爆结构和防爆安全性能方面已经采用的国家标准和(或)行业标准。
②产品允许使用的环境中可能存在的可燃性气体或蒸气的防爆级别和温度组别以及危险场融区域。
③产品能够额定工作的环境条件(必须指出的内容):
·大气压力范围:0.08~0.11MPa。
·空气中氧气的标准含量为21%。
·大气环境温度范围:一20~60℃;运行环境温度:一20—60%。
·其他内容。
④产品的结构尤其是防爆结构(应该绘制结构图)。
⑤电路原理图和接线图及其相关说明。
⑥安装、使用和维护方法(参见第11章和第12章)。
⑦安全注意事项,例如,不使用的电缆引入装置,必须按照设备出厂时的要求予以封堵;维修和保养作业必须在切断前级电源的情况下进行,等等。
⑧易损件(例如,橡胶密封圈)更换方法,等等。
2.施工图样的设计与绘制
(1)标准依据
在设计与绘制施工图样时,设计人员应该遵守相应的国家标准和(或)行业标准,例如机电图标准、电气制图标准、有关的材料标准等;在产品的防爆结构和安全性能方面,应该遵守的国家防爆标准GB 3836《爆炸性环境》(系列)和(或)行业防爆标准的相应规定。
当没有相应的国家防爆标准时,设计人员可以采用国际电工委员会(IEC)出版物第0079号《爆炸性环境》(系列)的相应部分。
防爆电器设计
相关人员应该首先确定虽p将设计的设备的设计方案。此时人们应该
①了解和掌握设备预期使用的环境,包括爆炸性危险场所的区域、存在可燃性气体的种类。
②确定设备的防爆型式、防爆级别、温度组别和设备保护级别。
③确定设备的外壳防护等级。
④确定设备所用的结构材料和电工材料。
⑤确定设备电气引入和电气输出的电缆引入装置的位置和数量。有一些设备只有电气引入而没有电气输出,例如灯具;有一些设备既有电气引入又有电气输出,例如电气控制。对于后一种情况,人们还应该知道,控制是“本地”控制还是“远程”控制;或者,既“本地”控制还有“远程”控制。所有这些情况都涉及电缆引入装置的位置和数量。
⑥确定设备的接地(双重接地)和等电位联结。
3)工程图样标注
在方案设计完成以后,设计人员便可以进行产品的结构设计并绘制施工图样。对于防爆电气工程图样的绘制一般有以下特殊要求。
1)总装配图
图样的“技术要求”中指出本产蔼应该符合某技术条件(标准编号和名称)的要求,有瑕疵的零部件不得装配,电气间隙的保证值等。
图样的“标题栏”中指出总装配图中假若采用其他防爆单元时这些防爆单元的供应商、防爆合格证编号。
在图样的图面中表示出防爆标志、铭牌(和标志牌、使用说明牌)、防爆结构的剖面图及;相关的参数值(多处同样防爆结构允许只表示一处)。
2)零件图
在图样的“技术要求”中指出未注公差尺寸的极限偏差应该符合国家标准GB/T 1804--20
一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差》规定的中等等级;铸件和焊接件的时效处理。
在图样的“标题栏”中指出材料名称及材质(或代号)。
在图样的图面中标示出有公差要求的尺寸的公差值。
上述的这些方面是人们在
防爆电器设计时必须考虑的,只有这样才能设计、制造出符合实际应用的爆电气设备。
除了上述与防爆安全性能有关的设计要点外,设计人员还应该遵循普通电工产品的设计和设计要求。
3.技术文件和施工图样的送审
制造商新试制的防爆电气设备的技术文件和施工图样,应该经过国家指定的防爆电气产品验机构审查认可。这是至关重要的。
在送审技术文件和施工图样时,制造商应该向防爆电气产品检验机构提供一式两份的图样文件;防爆电气产品检验机构审查合格后,加盖审查检验章,一份退还制造商存档,一份检验构存档。