摘要：在爆炸危險(xiǎn)環(huán)境中，電氣設(shè)計(jì)必須根據(jù)爆炸危險(xiǎn)場所環(huán)境的特點(diǎn)，依據(jù)相關(guān)規(guī)范和規(guī)定進(jìn)行，具有不同于一般工業(yè)，民用電氣設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。文章結(jié)合作者在工作實(shí)踐中的體會(huì)，從防爆電氣設(shè)備的選擇，防雷接地設(shè)計(jì)，防靜電設(shè)計(jì)等四個(gè)方面對爆炸危險(xiǎn)環(huán)境中電氣設(shè)計(jì)的要點(diǎn)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：爆炸危險(xiǎn)環(huán)境；電氣設(shè)計(jì)；爆炸性混合物

中圖分類號：TU85 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）04-0027-02

爆炸危險(xiǎn)環(huán)境，指的是含有爆炸性混合物（一般分為礦井甲烷，爆炸性氣體，爆炸性粉塵三類），有爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境和場所。常見的爆炸危險(xiǎn)環(huán)境有礦井，化工廠，加油站，加氣站，爆竹廠及銷售點(diǎn)，等等。在這些爆炸危險(xiǎn)環(huán)境中，電氣設(shè)計(jì)必須根據(jù)爆炸危險(xiǎn)場所環(huán)境的特點(diǎn)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，貫徹以預(yù)防為主的方針，因地制宜地采取防范措施，確保特殊危險(xiǎn)環(huán)境的電氣安全。本文所研究的電氣設(shè)計(jì)主要針對在生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸和貯存的各個(gè)過程中，有可能泄露或溢散出各種各樣的易燃易爆氣體、液體和各種粉塵及纖維的環(huán)境。

由于爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的特殊性，因而其電氣設(shè)計(jì)也有不同于一般電氣設(shè)計(jì)的特點(diǎn)：首先應(yīng)劃分危險(xiǎn)區(qū)域；其次，根據(jù)危險(xiǎn)區(qū)域的等級和范圍，以及爆炸性物質(zhì)的級別、組別來選用相關(guān)的防爆電器；最后，不僅要符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的規(guī)定，而且要符合行業(yè)的有關(guān)規(guī)定。本文結(jié)合作者在工作實(shí)踐中的體會(huì)，針對爆炸危險(xiǎn)環(huán)境中電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行探討。

1 防爆電氣設(shè)備的選擇

在爆炸危險(xiǎn)環(huán)境中，電氣設(shè)備要依據(jù)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的劃分，選擇相應(yīng)的種類和防爆結(jié)構(gòu)。防爆電氣設(shè)備一般分為六類：隔爆型，防爆安全型，防爆充油型，防爆、通風(fēng)、充氣型，安全無火花型，防爆特殊型。

在選擇防爆電氣時(shí)需要注意以下要點(diǎn)：

首先，在防爆電氣設(shè)備外殼的明顯處，需設(shè)置清晰的永久性凸紋標(biāo)志：“Ex”以示“防爆”。小型電氣設(shè)備及儀器儀表可采用標(biāo)志牌鉚接或焊接在外殼上，也可采用凹紋標(biāo)志。

其次，在不同應(yīng)用范圍內(nèi)選擇相應(yīng)的防爆電氣設(shè)備。由于各種防爆電氣設(shè)備的防爆原理和技術(shù)是有差別的，因此不同應(yīng)用范圍內(nèi)應(yīng)視場所等級和場所中的爆炸性混合物來配置電氣設(shè)備。應(yīng)按照以下原則進(jìn)行選擇：

一是爆炸危險(xiǎn)環(huán)境中的任何場所，都應(yīng)該注意避免選擇充油型或正壓型電氣設(shè)備。在0級場所，可以使用I類本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。在沒有爆炸性混合氣體的環(huán)境可以使用增安型防爆手電筒，但在測量取樣和油罐清洗時(shí)則不能使用。

二是防爆電氣設(shè)備的選擇。防爆電氣設(shè)備的級別和組別不應(yīng)低于該爆炸性氣體環(huán)境內(nèi)爆炸性氣體混合物的級別和組別。當(dāng)存在有兩種或兩種以上的爆炸性氣體混合物時(shí)，以危險(xiǎn)程度較高的級別和組別為低限。

三是爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的電氣設(shè)備，應(yīng)符合周圍環(huán)境內(nèi)機(jī)械的、化學(xué)的、熱的、風(fēng)沙、霉菌等不同環(huán)境條件對電氣設(shè)備的要求，電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足電氣設(shè)備在規(guī)定的運(yùn)行條件下不降低防爆性能的要求。（1）對電氣設(shè)備的化學(xué)要求主要是防腐；（2）工廠用防爆電氣設(shè)備規(guī)定的使用環(huán)境溫度為-20℃～40℃，過高和過低的溫度都會(huì)影響防爆性能；（3）濕度視具體設(shè)備而定；（4）有些電氣設(shè)備安裝在高原、戶外使用，雨雪侵蝕、大氣冷熱的變化、強(qiáng)烈的日光照射、高原的低溫、低氣壓等，都對電氣設(shè)備的防爆性能產(chǎn)生影響。根據(jù)需要，分別設(shè)計(jì)有戶外防腐防爆型和戶外防爆型，它們的標(biāo)志是在防爆電氣設(shè)備的型號后增加WF和W等字母

代號。

四是設(shè)備安裝和維修。在安裝防爆電氣設(shè)備時(shí)，應(yīng)考慮到以后的維護(hù)和管理費(fèi)用，在選用電氣設(shè)備時(shí)在考慮安全性能的同時(shí)，還要考慮使用和維修的方便性，以及經(jīng)濟(jì)性。

2 防雷與接地設(shè)計(jì)

對于爆炸危險(xiǎn)環(huán)境而言，防雷設(shè)計(jì)是尤其重要的工作，類似事故所造成的損失之大令人扼腕。根據(jù)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的防雷特點(diǎn)，在電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

一是接閃器的設(shè)置。接閃器的作用是可以保護(hù)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境中的建筑物免受雷擊。接閃器一般有三種結(jié)構(gòu)，一是獨(dú)立避雷針，二是架空避雷線或架空避雷網(wǎng)；三是直接裝在建筑物上的避雷針、避雷帶或避雷網(wǎng)，且避雷網(wǎng)（帶）應(yīng)沿易受雷擊的部位敷設(shè)。避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)保護(hù)范圍的計(jì)算參見《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94，建議采用“滾球”計(jì)算法。

二是防雷接地設(shè)置。防雷接地設(shè)計(jì)直接關(guān)系到防雷效果。在建筑物上安裝的避雷設(shè)施，其接地裝置應(yīng)與電氣設(shè)備接地、防雷電感應(yīng)接地合并設(shè)置，并取其中接地電阻的最小值，不合并時(shí)應(yīng)滿足相關(guān)安全距離要求。防直擊雷的人工接地體距建筑物出入口或人行道不應(yīng)小于3米，小于3米時(shí)應(yīng)采取以下措施：（1）水平接地體局部深埋不應(yīng)小于1米；（2）水平接地體局部應(yīng)包絕緣物，可采用50-80mm厚的瀝青層，其寬度應(yīng)超過接地體2m；（3）采用瀝青碎石地面或在接地體上面敷設(shè)50-80mm厚的瀝青層，其寬度應(yīng)超過接地體2m。

防雷接地裝置還可以用環(huán)形接地裝置網(wǎng)，這種裝置網(wǎng)的作用是降低各種感應(yīng)過電壓。接至防雷接地裝置的各種形式接地，但要注意只有并列管道采用串聯(lián)接地的方式，其他均為并聯(lián)。

3 系統(tǒng)防靜電設(shè)計(jì)

（1）在發(fā)油臺等部位，設(shè)置用于跨接接地線的接地端子，有必要的話增設(shè)靜電接地報(bào)警器；（2）成品油作業(yè)場所應(yīng)設(shè)消除人體靜電的裝置；（3）輸油管道等應(yīng)做好等電位聯(lián)接并接地；（4）地上或管溝敷設(shè)的輸油管道的始末端和分支處，以及直線段每隔200～300米處，應(yīng)設(shè)防靜電接地裝置；（5）防靜電接地與石油庫、加油加氣站的防雷接地、電氣設(shè)備的工作接地、保護(hù)接地及信息系統(tǒng)的接地等，宜公用接地裝置，其接地電阻不應(yīng)大于4歐。

4 變配電所的布置

根據(jù)《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50058-92的規(guī)定，變配電所和控制室的設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：

一是變電所、配電所和控制室應(yīng)布置在爆炸危險(xiǎn)區(qū)域范圍以外，當(dāng)為正壓室時(shí)，可布置在1區(qū)、2區(qū)內(nèi)。

二是對于易燃物質(zhì)比空氣重的爆炸性氣體環(huán)境，1區(qū)、2區(qū)附近的變電所和配電所和控制室的室內(nèi)地面應(yīng)高于室外地面0.6米。

綜上所述，對于爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的電氣設(shè)計(jì)要做到安全有效，保證安全生產(chǎn)。設(shè)計(jì)人員必須充分了解爆炸物的危險(xiǎn)性質(zhì)，正確劃分爆炸危險(xiǎn)區(qū)域范圍，為各種設(shè)備的選用提供可靠依據(jù)，做好電氣設(shè)計(jì)工作，確保爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的電氣安全。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：劉皓，女，浙江省天正設(shè)計(jì)工程有限公司工程師，研究方向：建筑電氣設(shè)計(jì)。