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    防爆知識

    充砂型防爆電氣設備的故障工況

    發布時間:2017/8/10
      我們對充砂型防爆電氣設備提出“故障”的概念,主要是考慮到,假若設備的電路發生故障,它就有可能產生超出設備額定值的大電流和過電壓。這樣的大電流和過電壓會使設備內部局部過熱和(或)絕緣擊穿,嚴重時將損壞填充材料的基本性能,降低這種防爆型式的防護安全性能。
      在充砂型防爆電氣設備內部可能發生的故障,可以分為兩類:一類是在設計時設計人員必須考慮的故障,稱為計人故障;另一類是設計時可以不考慮的故障,稱為不計入故障。
     1.計入故障
      計入故障包括:
     ?、偃魏坞姎庠骷l生的短路。
     ?、谌魏坞姎庠骷l生的斷路。
     ?、墼谟≈齐娐分谐霈F的故障。
      假若一種故障可能引發另外一些后續故障,例如短路可能造成過熱,這只可以認為是一故障。
    在充砂型防爆電氣設備內發生了所謂的計入故障,有可能在相關電路中形成異常的過電壓和大流,進而威脅設備的防爆安全性能。因而,設計人員必須評估這種故障可能造成的不利影響。
     2.不計入故障
      不計人故障包括:
     ?、佼斣诓淮笥谠骷朔Q額定電壓和額定功率的2/3條件下使用時,薄膜電阻、線繞電和螺旋型單層線圈的電阻值低于額定值。
     ?、诋斣诓淮笥谠骷朔Q額定電壓的2/3條件下使用時,塑料薄膜電容器、陶瓷電容器、紙質電容器發生的短路。
     ?、郛攦蓚€不同電路的最大電壓有效值之和u不大于1000V,兩個不同電路的元器件額定壓值至少為1.5U時,光耦合器和繼電器的隔離環節出現的故障。
      在充砂型防爆電氣設備內,上述的這些元器件已經引入了1.5倍的安全系數,它們可能發生的故障對電路造成的影響可以不必考慮。
     3.無故障元件和結構
      以下元件和結構被認為是無故障元件和無故障結構:
     ?、俜蠂覙藴蔊B 3836.3《爆炸性環境第3部分:由增安型“e”保護的設備》要求變壓器、線圈和繞組或符合國家標準GB 3836.4《爆炸性環境 第4部分:由本質安全型保護的設備》要求的變壓器,可以認為是不會發生故障的。
     ?、诋斅懵稁щ姴考g或印制電路板中的爬電距離或間距至少等于表8.2中所示數值便可以認為它不會發生短路故障。
      在試驗時,試驗人員應該對外殼充以0.05MPa的過壓,歷時lOs。外殼上任何尺寸都不超過0.5mm的永久性變形為合格。
      另外,對于密封式充砂外殼,假若內裝電容器(除塑料薄膜電容器、陶瓷電容器和紙質容器以外)的體積是填充材料體積的8倍以上,那么,試驗壓力應該是1.5MPa,歷時10s。
    不管試驗壓力是0.05MPa還是1.5MPa,壓力值的公差均采用0~5%。
     4.最高溫度測試
      充砂型防爆電氣設備的最高溫度試驗適用于將熱熔斷器作為限溫保護裝置的情況。
      在試驗時,試驗人員瘁該以至少1.7倍額定電流(熔斷體)的連續電流通過熔斷器電當限溫保護裝置動作時測量此時外殼外表面的溫度和距外殼內表面5mm范圍內填充材料的溫度所測的溫度不大于相應溫度組別的溫度值為合格。
     5.介電強度試驗
      充砂型防爆電氣設備的介電強度試驗應該在設備組裝完成后進行。試驗分為兩種:正常運行試驗和可能故障狀態試驗(經分析電路不可能出現故障時此項試驗不做)。試驗部位為:
      ·不同電位的帶電零部件之間。
      ·不同電位的帶電零部件與金屬外殼之間。
    在試驗時,試驗人員應該在上述的試驗部位施加以下試驗電壓:
      (1)正常運行狀態試驗
     ?、賹τ诠╇婋妷翰怀^90V(峰值),或者,內部電壓不超過90V(峰值)的設備,試驗壓為500V(有效值),公差為0~5%。
     ?、趯τ诠╇婋妷撼^90V(峰值),或者,內部電壓超過90V(峰值)的設備,試驗電壓(2U+1000)V(有效值)或1500V(有效值),取二者之中較大值,公差為0~5%。
      這里,u為設備的工作電壓。
      (2)可能故障狀態試驗
      試驗電壓為發生故障時設備內部可能出現的最高電壓(峰值)。
      不管是正常運行狀態試驗還是可能故障狀態試驗,試驗電壓至少施加1min。在試驗過程中不應該發生閃絡或短路。
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