一、概述

隨著電子技術的發展，自動化儀表已被廣泛應用于石油、化工、煤炭、冶金等具有爆炸危險的產業部門，由于生產規模的不斷擴大和自動化程度的不斷提高，在生產過程中，生產現場將不可避免地存在爆炸性危險氣體。因此，我們必須對那些使用在生產現場和生產車間的大多數自動化儀表采取一些特定的防爆措施來保證生產現場的安全生產，以避免爆炸性事故的發生。眾所周知，產生爆炸必須具備下列三個條件：

1、 點燃源（電火花、熱表面）

2、 爆炸性物質

3、 空氣（氧氣）

當這三個條件同時存在，而且當爆炸性物質與空氣的混合物濃度處于爆炸極限范圍內時，將不可避免地產生爆炸。因此，在實踐中，為了抑制爆炸，我們總是設法避免上述三個條件同時存在，以達到防爆的目的。

目前為止， 我國而言，接受的各類氣體防爆型式如下表1所示：

表1

注1） GB3836 .1規定了各防爆型式的通用要求。

由于隔爆型防爆型式與其他防爆概念相比，不僅具有結構簡單，且又易于操作。因此，這種以隔離點火源為防爆手段的防爆技術通常被廣大防爆儀表制造廠商及其用戶所選用。

隔爆型電氣設備的特征是，將正常工作和事故狀態下可能產生火花的部分放在一個或分放在幾個外殼內。這種外殼除了將其內部的火花、電弧和電氣設備使用環境中的爆炸性氣體隔開以外，它還具有一定的結構強度，各零部件的聯結具有一定的結構尺寸。從環境中進入殼內的爆炸性氣體混合物被殼內的火花、電弧引爆時，外殼不致被炸壞和不致使爆炸產物通過聯結縫隙引爆環境中的爆炸性氣體混合物。

二、防爆電氣設備的類別、級別、組別及其防爆標志

防爆電氣設備分為兩類：

Ⅰ類：煤礦用防爆電氣設備；

Ⅱ類：工廠用防爆電氣設備。

根據爆炸性氣體試驗安全間隙和 小點燃電流比將Ⅱ類電氣設備分為A、B、C、三級。分級標準如表2

表2

各種爆炸性氣體或蒸汽與空氣的混合物按其自燃溫度分為六組：T1、T2…. T6。分組標準如表3。設備允許的表面溫度不得高于分組溫度下限。

表3

三、隔爆型電氣設備的設計要點

1、 外殼材質

所有的隔爆型電氣設備的隔爆外殼，其結構強度都應能承受其內部的爆炸壓力。從這個目的出發，凡是能承受爆炸壓力的外殼，無論它的材質是什么，都應該是允許的。因此，黑色金屬中的鋼、鑄鋼、鑄鐵，有色金屬中的銅、鋁等輕合金，高分子材料中的熱固性塑料和熱塑性塑料、無機材料中的玻璃、陶瓷等，都可能成為隔爆外殼的材質。國標GB3836.1-2000對這些可能作為隔爆外殼的材質根據防爆方面要求對這些材質作了規定。

（1）塑料外殼

塑料外殼的應用受一些安全條件的限制。塑料的結構強度，與其成型工藝密切相關。以溫度為例，溫度過高，造成高分子的斷裂；若溫度偏低，粘結劑的粘結不好。這兩種情況都導致外殼結構強度降低。因此，塑料外殼一般適用于低電壓、小容量隔爆外殼。

塑料外殼除了結構強度問題以外，還有一個防靜電積聚問題，塑料外殼的表面絕緣電阻值應不大于1×10⁹歐。

塑料外殼不可避免地會接觸火花、電弧或爆炸火焰。因此，作為隔爆外殼材質的塑料應是不燃性或難燃性塑料。

（2）輕合金外殼或金屬外殼

這里所說的輕合金主要是指鋁合金。用它制造防爆電氣設備外殼是受限制的。這是因為，鋁合金與銹鐵摩擦會放出大量的熱能。這種能量的釋放容易引起爆炸性氣體混合物的點燃。針對上述情況，在隔爆外殼的材質中，限制了鋁合金的應用和限制了鋁合金中鎂的含量。制造Ⅰ類電氣設備外殼的材料，按質量百分比，鋁、鈦、鎂的總含量不允許大于15%，并且鈦和鎂總含量不允許大于6%；制造Ⅱ類電氣設備外殼的材料，按質量百分比，含鎂量不允許大于6%。對此，設計者應予重視。