根據防爆設計中提高安全性的原則,對於電氣設備中的外殼保護、電氣絕緣、電線連接、電氣間隙、爬電距離、最高溫度和繞線都有特定的要求。
1.套管保護:
一般來說,在增安型的電氣設備中,外殼的防護等級如下:
當外殼包含外露的帶電零件時,需要最低 IP54 的防護等級。
當外殼包含絕緣帶電部件時,需要最低 IP44 的保護。
當本安的電路或系統在增安型的電氣設備內時,這些電路應與非本安的電路分開。沒有固有安全等級的電路應安裝在防護等級至少為 IP30 的外殼中,並應有警告標誌說明:「帶電時請勿打開!」
2.電氣絕緣:
在額定工作條件和允許的過載條件下,增安電氣設備的最高工作溫度不應對絕緣材料的機械和電氣性能產生不利影響。因此,絕緣材料的耐熱性和防潮性應至少比設備的最高工作溫度高 20K,最低為 80°C。
3.電線連接:
為了提高電氣設備的安全性,電線連接可分為外部電氣連接(外部電纜進入外殼)和內部電氣連接(外殼內元件之間的連接)。外部和內部連接均應使用銅芯電纜或電線。
對於外部連接,外部電纜應通過電纜入口裝置進入機殼。
對於內部連接,所有連接線的排列應避免高溫和移動部件。長線應適當固定。內部連接線不應有中間接頭。
此外,線對端子或螺栓對螺帽的連接必須安全可靠。
總而言之,應盡量降低電線接觸點的接觸電阻,以避免成為「危險溫度」的點火源;鬆動的接觸點會因接觸不良而產生電火花。
4.電氣間隙和爬電距離:
電氣間隙(通過空氣的最短路徑)和爬電距離(沿絕緣材料表面的最短路徑)是提高安全電氣設備電氣性能的關鍵指標。如有必要,可在絕緣元件上增加肋片或溝槽,以增加電氣間隙和爬電距離:肋片高度為 2.5mm,厚度為 1mm;溝槽深度為 2.5mm,寬度為 2.5mm。
5.極限溫度:
極限溫度是指防爆電氣設備的最高允許溫度。可能與爆炸性氣體混合物接觸的增安型電氣設備零件的最高加熱溫度是決定其防爆性能的關鍵因素。最高加熱溫度不得超過安全增安電氣設備的極限溫度(防爆設備的溫度等級),否則可能引燃相應的爆炸性氣體混合物。
在設計安全性更高的防爆電氣設備時,除了考慮電氣元件的電氣和熱能性能外,還應加入適當的溫度保護裝置,以防止某些元件超過限制溫度。
繞線:
增安型的電氣設備,如馬達、變壓器、螺線管和螢光燈的鎮流器都包含繞線。繞組應具有比一般繞組更高的絕緣要求(請參閱相關的國家標準),並應配備溫度保護裝置,以防止繞組在正常操作或指定的故障條件下超過極限溫度。溫度保護器可安裝在設備內部或外部,並應具有相應的防爆型號。