防爆基础知识（防爆原理）
石油、化工、煤炭等许多部门，在其工作场所和生产过程中可能存在易燃易爆气体、液体、粉尘等物质（易爆物质有数百种）。
这些物质与空气混合成为具有爆炸危险性的混合物，并使周围空间成为不同程度的爆炸危险场所。
一旦在这些场所存在点火源，就可能引起燃烧和爆炸的严重事故，造成生命财产的巨大损失。
我们常听说某某煤矿瓦斯爆炸就是这类事故。
为了防止爆炸事故的发生，这些危险场所使用的电气产品如：电动机、电气开关、照明灯具、电话机等都要采用特殊结构经国家许可制造的防爆产品，就电动机而言，煤矿井下几乎全部采用防爆电机，在石化工业所用电动机中，防爆电机点50～80%。
一、爆炸危险场所分类
-- 0区
爆炸性气体环境连续出现或长时间存在的场所。
属于0区的场所在工程上是很少的，例如具有排气口的油罐的顶部与油面之间的空间属于0区。
-- 1区
在正常运行时，可能出现爆炸性气体环境的场所。
例如，生产车间中工艺装置上可燃性气体或液体的取样阀门周围属于1区。
据有关资料介绍，1区中出现爆炸性气体环境对时间的或然率约为为10-1~10-3，即每班约1小时，每年累计约10~1000小时。
-- 2区
在正常运行时，不可能出现爆炸性气体环境，如果出现也是偶尔发生并且仅是短时间存在的场所。
对于2区中可燃性气体环境出现的频次和持续时间，据资料介绍或然率约为10-4，即每年累计约1小时。
-- 非危险场所
爆炸性气体环境预期不会大量出现以致不要求对电气设备的结构、安装和使用采取专门预防措施的区域。
二、爆炸危险场所电气设备选型
（1）根据场所区域类型选型
爆炸危险场所中0区、1区、或2区中爆炸性气体混合物出现的或然率的大小是不同的，各防爆类型防爆安全程度和价格也是不同的，爆炸危险场所电气设备选型是将二者搭配，达到安全性与经济性的统一。
下表中列出几个标准中对电气设备选型的情况。
爆炸危险场所电气设备选型表
型，n为无火花型
（2）根据场所中爆炸性气体或蒸气的引燃温度选择设备的温度组别，电气设备的最高表面温度不允许超过气体或蒸气的引燃温度。
温度组别、设备表面温度和可燃性气体或蒸气的引燃温度之间的关系表
按照上表，可以方便地选用防爆电气产品的温度组别。
例如，已知环境中存在氢气(560℃)，则可选择T1 组别的防爆电气产品;如果存在着丁烷(365℃)，则应选择T2组别的设备。
如果环境中存在丁烷(365℃)和乙醚(160℃)，则须选择T4组的防爆电气产品;汽油是混合物，点燃温度约为220℃，则汽油环境中应该选择T3组电气产品。
三、防爆电气设备分类
按照电气设备使用的爆炸性环境而划分的类别GB3836.1将防爆电气设备划分为两类:
I类:煤矿井下用电气设备（甲烷）;(隔爆型:dI)
Ⅱ类：除煤矿井下之外所有其他爆炸性气体环境用电气设备。
这类设备再划分为几个级别(隔爆型、增安型、无火花型、正压通风型、本安型等)。
Ⅱ类电气设备可按所适用的爆炸性气体的特性（易爆程度）进一步分类：
ⅡA：甲苯、甲醇、乙醇、柴油等一百多种
ⅡB：乙烯、煤气等近30种
ⅡC：氢、乙炔、二硫化碳等
四、常用防爆类型的防爆原理
形成燃烧和爆炸的三要素：
下述条件在时间和空间上相遇，才会产生燃烧或爆炸：
燃烧剂，例如氢气，汽油等；
氧化剂，例如氧气，空气等；
点燃源，例如明火，火花，电弧，高温表面等。
根据燃烧和爆炸条件三要素，可以采取不同的防爆措施，避免电气设备成为点燃源。
1. 隔爆外壳“d”----能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力，并阻止内部的爆炸向外壳周围爆炸性混合物传播的电气设备外壳。
给电气设备制造一个坚固的外壳，所有接缝的间隙小于相应可燃性气体的最大实验安全间隙，如果可燃性气体进入外壳之内被电火花点燃产生爆炸，则爆炸火焰被限制在外壳之内，不能点燃外壳外部环境中的爆炸性混合物，从而保证了环境的安全。
隔爆外壳必须满足两个基本条件：外壳具有足够的机械强度，能够承受内部的爆炸压力而不损坏，也不产生影响防爆性能的永久性变形；外壳壁上所有与外界相通的接缝和孔隙小于相应的最大实验安全间隙。
隔爆面精加工完后涂防锈油；在加工，存放，传递等过程中，严禁磕碰，划伤隔爆面。
隔爆外壳
图4 隔爆外壳示意图
主要防爆措施：
①隔爆外壳材质要求；
②隔爆接合面的间隙长度和间隙宽度以及表面光洁度要求；
隔爆外壳的标志”d”,例如一台隔爆型电机的防爆标志是Ex d IIB T4.
其中，Ex表示防爆，d代表隔爆型，IIB代表工厂用II设备B级，T4代表设备的温度组别T4组，即设备的表面温度不超过135℃。
2. 增安型“e”----在正常运行条件下不会产生火花、电弧或可能点燃爆炸性混合物的设备结构上，采取措施提高安全程度，以避免在正常和认可的过载条件下（包括电动机堵转条件）出现这些现象的电气设备。
它是一种对在正常运行条件下不会产生电弧、火化的电气设备采取一些附加措施以提高其安全程度，防止其内部和外部部件可能出现危险温度、电弧和火化的电气设备。
它有极限温度和t E时间的要求。
t E时间：在最高环境温度下，达到额定运行稳定温度后的交流绕组，从开始通过
最初启动电流I A时计起直至上升到极限温度所需的时间。
增安型电气设备没有防爆的外壳和保护介质，它采取的是综合性的安全措施：
①限制设备的种类；
②电气间隙和爬电距离比较大；
③好的绝缘材料；
④规定导体连接方式；
⑤降低温升；
⑥提高外壳防护等级；
⑦配用合适的保护装置等。
适用产品：异步电动机，变压器，接线盒等。
五、防爆电机类型
所谓防爆电机，就是指对其采取一些防爆措施，以确保在爆炸危险场所中可安全使用的电机。
防爆电机根据其达到防爆要求的基本原理不同可分为下面三种类型或它们的复合型。
（1）隔爆型，d型，在电机内部发生爆炸时，不引起外部爆炸性混合物爆炸的电机。
电机外壳有足够的机械强度（高标号铸铁，钢板为机壳），使之能承受爆炸压力和外力冲击而不损坏；组成整个隔爆外壳的全部缝隙，如：端盖止口等处须符合隔爆接合面的结构参数（间隙及长度）；接线盒、进线装置等提出要求；控制外壳表面的温度，使其不能达到危险温度。
注意：隔爆零件必须按要求做静压试验。
（2）增安型，e型，电机密封性要好，采用IP55的防护等级要求；电磁设计要考虑降低温升；控制转子堵转时达到危险温度的时间，并配有自控电气装置；提高绕组绝缘的匝间、对地及相间试验电压；提高导体连接的可靠性；控制定、转子最小单边
间隙。
总之从结构和电气方面防止意外火花、电弧或危险温度的产生，从而提高运行的安全程度。
（3）正压型，p型。
向壳体内通入正压新鲜空气或充入惰性气体（如：氮气）以阻止外部爆炸混合物进入电机内部的防爆电机。
隔爆型和正压型适用于所有爆炸危险场所，我国隔爆型电机（B型）使用得较多。
增安型电机制造成本和价格要比隔爆型低，仅适用于2区场所。
六、防爆型电机防爆标志
（1）隔爆型三相异步电动机防爆标志举例：
ExdI 煤矿用隔爆型电机
Exd IIB T4 工厂用d型，IIB T4组如：四氟乙烯场所
（2）增安型三相异步电动机防爆标志举例
ExeIIT3 适用于工厂中引燃温度为T3组可燃性气体场所
七、防爆电动机型号含义
YB132S1—2：中心高为132mm、1号短机座的2极隔爆型异步电动机
WD S 380 E2 037 – L B 武汉直驱机电技术有限公司额定电压380V ,技术参数序号E2，结构序号码037的隔爆型低速永磁同步电动机。
八、防爆电动机的三证要求
防爆电动机出厂时性能须符合技术条件标准要求外，还必须取得国家有关门部颁发的三证，即：①防爆合格证号②防爆电机生产许可证号③安全认证MA号。
电机铭牌要标明防爆合格证号及防爆电机生产许可证号
电机铭牌的右上角及出线盒盖上要有红色的Ex标记。