Theo các nguyên tắc về an toàn tăng cường trong thiết kế chống cháy nổ, có các yêu cầu cụ thể đối với bảo vệ vỏ máy, cách điện điện, kết nối dây, khoảng cách điện, khoảng cách bò, nhiệt độ tối đa và cuộn dây trong thiết bị điện.
1. Bảo vệ vỏ bọc:
Thông thường, mức độ bảo vệ của vỏ bọc trong thiết bị điện an toàn cao được quy định như sau:
Yêu cầu tối thiểu là cấp bảo vệ IP54 khi vỏ máy chứa các bộ phận mang điện lộ ra ngoài.
Yêu cầu tối thiểu là cấp bảo vệ IP44 khi vỏ bọc chứa các bộ phận mang điện được cách điện.
Khi các mạch hoặc hệ thống có tính an toàn nội tại được đặt bên trong thiết bị điện có mức an toàn cao hơn, các mạch này nên được tách biệt với các mạch không có tính an toàn nội tại. Các mạch không có mức an toàn nội tại nên được đặt trong vỏ bảo vệ có mức bảo vệ ít nhất là IP30, kèm theo biển cảnh báo ghi “Không được mở khi đang có điện!”
2. Cách điện:
Trong điều kiện vận hành bình thường và điều kiện quá tải cho phép, nhiệt độ vận hành tối đa của thiết bị điện an toàn nâng cao không được ảnh hưởng xấu đến các tính chất cơ học và điện của vật liệu cách điện. Do đó, khả năng chịu nhiệt và chịu ẩm của vật liệu cách điện phải cao hơn ít nhất 20K so với nhiệt độ vận hành tối đa của thiết bị, với mức tối thiểu là 80°C.
3. Kết nối dây:
Để tăng cường an toàn cho thiết bị điện, các kết nối dây điện có thể được chia thành hai loại: kết nối điện bên ngoài (nơi các dây cáp bên ngoài đi vào vỏ thiết bị) và kết nối điện bên trong (các kết nối giữa các thành phần bên trong vỏ thiết bị). Cả hai loại kết nối bên ngoài và bên trong đều nên sử dụng dây cáp hoặc dây có lõi đồng.
Đối với các kết nối bên ngoài, dây cáp bên ngoài nên được đưa vào vỏ qua thiết bị dẫn cáp.
Đối với các kết nối bên trong, tất cả các dây kết nối nên được bố trí sao cho tránh tiếp xúc với các bộ phận có nhiệt độ cao và các bộ phận chuyển động. Các dây dài nên được cố định chắc chắn tại vị trí. Các dây kết nối bên trong không nên có các mối nối trung gian.
Ngoài ra, các kết nối dây với đầu nối hoặc bu lông với đai ốc phải đảm bảo an toàn và đáng tin cậy.
Tóm lại, điện trở tiếp xúc tại các điểm tiếp xúc dây cần được giảm thiểu để tránh trở thành nguồn gây cháy ở “nhiệt độ nguy hiểm”; các tiếp điểm lỏng lẻo có thể gây ra tia lửa điện do tiếp xúc kém.
4. Khoảng cách cách điện và khoảng cách lan truyền:
Khoảng cách điện (khoảng cách ngắn nhất qua không khí) và khoảng cách bò (đường đi ngắn nhất trên bề mặt vật liệu cách điện) là các chỉ số quan trọng đánh giá hiệu suất điện của thiết bị điện an toàn cao. Nếu cần thiết, có thể thêm các gân hoặc rãnh vào các thành phần cách điện để tăng khoảng cách điện và khoảng cách bò: các gân có chiều cao 2,5 mm và độ dày 1 mm; các rãnh có độ sâu 2,5 mm và chiều rộng 2,5 mm.
5. Giới hạn nhiệt độ:
Nhiệt độ giới hạn đề cập đến nhiệt độ cao nhất được phép của thiết bị điện chống cháy nổ. Nhiệt độ gia nhiệt tối đa của các bộ phận của thiết bị điện an toàn tăng cường có thể tiếp xúc với hỗn hợp khí nổ là yếu tố quan trọng trong việc xác định khả năng chống cháy nổ của chúng. Nhiệt độ gia nhiệt tối đa không được vượt quá nhiệt độ giới hạn cho thiết bị điện an toàn tăng cường (lớp nhiệt độ của thiết bị chống cháy nổ), vì nó có thể gây cháy nổ hỗn hợp khí nổ tương ứng.
Khi thiết kế thiết bị điện chống cháy nổ có độ an toàn cao hơn, ngoài việc xem xét hiệu suất điện và nhiệt của các thành phần điện, cần tích hợp các thiết bị bảo vệ nhiệt độ phù hợp để ngăn chặn một số thành phần vượt quá nhiệt độ giới hạn.
Cuộn dây:
Thiết bị điện an toàn cao như động cơ, biến áp, solenoid và bộ ổn áp cho đèn huỳnh quang đều chứa cuộn dây. Cuộn dây phải đáp ứng yêu cầu cách điện cao hơn so với cuộn dây thông thường (xem các tiêu chuẩn quốc gia liên quan) và phải được trang bị thiết bị bảo vệ nhiệt độ để ngăn cuộn dây vượt quá nhiệt độ giới hạn trong điều kiện hoạt động bình thường hoặc các điều kiện sự cố được quy định. Thiết bị bảo vệ nhiệt độ có thể được lắp đặt bên trong hoặc bên ngoài thiết bị và phải có loại chống cháy nổ tương ứng.
