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爆炸性环境电气装置的维护及接地要求

来源:昌海制药HSE 发布时间:2024/08/14

       爆炸危险环境内电气设备的金属外壳、金属构架、安装在已接地的金属结构上的设备、金属配线管及其配件、电缆保护管、电缆的金属护套等非带电的裸露金属部分,均应接地。对于爆炸危险环境内电气设备的接地要求,诸多标准都作出了明确规定。

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       GB 50257—2014《电气装置安装工程 爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》第7.1条规定,按不同危险区域及不同的电气设备,对电气设备接地线的设置,应加以区别对待。在爆炸性环境内的所有电气设备的金属外壳,无论是否安装在已接地的金属结构上都应接地。相关要求如下:

       1)在爆炸性环境1区、20区、21区内的所有的电气设备,以及爆炸性环境2区、22区内除照明灯具以外的其他电气设备,应增加专用的接地线;

注:该专用接地线若与相线铺设在同一保护管内时,应具有与相线相同的绝缘水平。

       2)在爆炸性环境2区、22区的照明灯具,可利用有可靠电气连接的金属管线系统作为接地线,但不得利用输送爆炸危险物质的管道;

       3)电气设备及灯具的专用接地线,应单独与接地干线(网)相连,电气线路中的工作零线不得作为保护接地线用;

       4)爆炸危险环境内的电气设备与接地线的连接,宜采用多股软绞线,其铜线最小截面积不得小于4 mm2,易受机械损伤的部位应装设保护管;

       5)铠装电缆引入电气设备时,其接地线应与设备内接地螺栓连接;钢带及金属外壳应与设备的外接地螺栓连接;

       6)爆炸危险环境内接地或接零用的螺栓应有防松装置;接地线紧固前,其接地端子及紧固件,均应涂电力复合脂。

       对于爆炸危险环境内电气设备的接地要求较多,设计、安装过程中除应符合上述要求外,尚应符合国家现行相关标准的规定。

       参考标准:

       1.GB 50257—2014 电气装置安装工程 爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范[S].

       2.GB 50058—2014 爆炸危险环境电力装置设计规范[S].


       维护是指将产品保持在或恢复到符合有关技术规范要求的状态,并实现其要求功能的综合性活动。

       电气装置维护的主要目的是使其防爆性能复原并符合检验条件,因此不得对结构、材料等进行与型式检验相违背的改造。

       防爆电气电气设备的维护应由用户来完成。但是,如果在拆卸、组装设备时,难以恢复原有的防爆性能,那么,对于维修人员、维修内容和检验方法等问题,用户必须事先与制造商共同协商,并作出具体结论。

       电气装置进行维护的作业人员应接受过足够的培训,使之能够熟悉所维护的设备的状况,这种培训应包括任何装置、设备、需要了解的与设备防爆有关的运行条件或环境条件。

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       防爆电气设备维护时应注意的事项:


       一、设备维护后的防爆结构检查,至少应按以下要求确认防爆性能是否复原。

       1.隔爆型电气设备

  • 外壳的接合面无损伤;

  • 隔爆接合面的长度、间隙符合防爆结构的规定值;

  • 外壳表面及透明件等无损伤或裂纹;

  • 紧固螺栓的紧固力均衡、紧固螺栓可靠;

  • 采取有效的防腐措施能防止生锈。

       2.增安型电气设备

  • 各部件的最高表面温度均应不超过规定的温度组别;

  • 电气间隙及爬电距离符合使用电压的规定值;

  • 紧固螺栓的紧固力均衡、紧固螺栓可靠;

  • 保护装置在设定值内正常动作;

  • 电气连接件应有可靠防松措施,并有有效的防腐措施能防止生锈;

  • 密封部件均安装在指定的部位,且无裂纹、变形、老化。

       二、软电缆的维护

       软电缆、挠性管及其终端连接容易损坏,应按规定的时间间隔进行检查,出现损坏或缺损时应更换。

       三、拆除

       如果在维护时需要将电气设备等从装置上拆除,应将裸露的导线:

       a)正确端接到适当外壳内的端子上;

       b)与所有供电电源断开,并使其绝缘;

       c)与所有供电电源断开并接地。

       如果电气设备被永久地拆除,与之相关的所有供电电源的导线均应被断开,并且要:

       a)拆除;

       b)正确端接到适当外壳内的端子上;

       c)应仅在一端接地,电缆的另一端应采用安全的方式(例如热缩密封)进行绝缘。

       注:单独使用自黏胶带不视为一种安全的绝缘方式。

       四、紧固和工具

       在需要特殊螺栓、其他紧固件或专用工具的地方,应备有并使用这些物品。

       五、环境条件

       危险环境中安装的电气设备,有时会受恶劣环境条件的影响。如腐蚀性气体、环境温度、紫外线照射、水的侵入、粉尘和砂的堆积、机械损伤及化学作用等的影响。

       金属腐蚀或化学品(特别是溶剂)对塑料或弹性部件的作用可影响设备的防爆型式和防护等级。如过外壳或部件严重腐蚀,该部件应更换。塑料外壳可能会出现影响外壳整体性能的表面裂纹。设备的金属外壳,必要时应采用适当的保护涂层进行处理作为防腐措施。这类处理的频次和方法根据环境条件而定。

       如果防爆电气设备的标志未能标明环境温度范围,则设备宜用于-20~40 ℃范围内;如果指明温度范围,设备宜用于该范围。

       装置的所有部件应保持清洁,并无可能引起温度上升的粉尘和类似有害物的堆积。

       应注意确保维持电气设备的气候防护性能。损坏了的衬垫应更换。

       抗凝露器件,例如呼吸元件、排水元件或加热元件,均应进行检查以保证正确运行。

       如果受到振动,应特别注意设备螺栓和电缆引入装置的紧固性。

       在清洁非金属外壳的电气设备时应注意避免产生静电。

       六、设备的隔离

       (1)除本安电路之外的装置

       内部有带电部件并且安装在危险场所的电气设备,除a)、b)或c)规定除外,不应开盖。

       a)对需要暴露内部带电部件的工作,可在安全操作程序指导下,采取适用于非危险场所的安全措施进行操作。

       这可能需要隔离所有输入和输出连接,包括中性导线。这里“隔离”的意思是指拔掉熔断器和熔丝或断开隔离器、开关。

       可能需要留出足够的时间,以允许任何表面温度或储存的电能衰减到其无法引起点燃的条件以下。

       注1:Ex“d”外壳的保护能力总是受到打开的影响,而Ex“e”和Ex“n”外壳如果在打开时不太可能进入湿气,则可能不太受关注。

       b)对包含本质安全型设备的增安型“e”设备,如果所有未受本质安全型“i”保护的裸露带电部件具有单独的内盖,在设备外壳打开时提供至少IP30的保护等级,则允许放宽要求。

       该设备宜配有外部标签,说明:“警告:非本质安全电路通电时严禁打开”。可以使用技术上等效的内容,且警告可组合。

       注2:内盖(如安装)的目的是在外壳短时间打开以允许本安电路带电维护时,提供最低可接受程度的保护以防止接触带电非本质安全电路。盖子不用于防止电击。 

       c)在要求 EPL Gc或 Dc的场所。如果经安全评定证明满足下列条件,在采取非危险场所安全措施后,可以进行操作:

       1)在带电设备上进行计划的操作不会产生点燃火花;

       2)电路具有防止产生火花的结构;

       3)危险场所内的电气设备和关联电路不含有可能引起点燃的热表面。

       如果能符合这些条件,那么在采取非危险场所安全措施后,可进行计划的操作。

       安全评定的结果应记录在文件中,其中含有以下信息:

       —在带电设备上计划操作的形式;

       —评定结果,包括评定时所做的试验结果;

       —评定中要求与带电设备维护有关的任何条件。

       设备的评定人员应: 

       —熟悉所有有关标准、实施法规的要求和现行的说明材料; 

       —获取进行评定时所需的各种材料。

       (2)本质安全型装置带电维护

       如果当设备内部有多于一个电路时额外注意了防止破坏电路,则符合下列条件时可对带电设备进行维护。

       a)危险场所中的维护工作

       任何维护工作应仅限于下列情况:

       1)断开、拆卸或更换一些电气设备的元件和电缆。

       2)调整电气设备或系统校准所需的控制装置。

       3)拆卸并更换插接元件或组件。

       4)有关文件特别允许的其他维护活动。

       5)使用有关文件中规定的检测仪器。在有关文件中没有规定检测仪器时,仅应使用检测时不会影响电路本安性能的仪器。

       履行上述这些职能的人员,应保证在完成这些工作后,本安系统或配套的本安电气设备符合有关文件的要求。

       b)非危险场所中本质安全电路和设备的维护工作

       非危险场所中的关联电气设备和部分本安电路的维护,当这类电气设备或电路部分仍然是与危险场所中安装的本安系统部分保持连接时,应仅限于项a)中规定的内容。

       在断开危险场所的电路之前,不应拆卸安全栅的接地连接,为便于检测接地电阻,设有双重接地装置可以拆卸单个接地时除外。

       仅仅在电气设备或电路部分与危险场所中的电路断开后,才可以对非危险场所中的关联装置或本安电路部分进行其他维护工作。

       七、接地和等电位连接

       应该注意保证在危险场所接地和等电位连接处于良好状态。

       八、使用条件

       如果电气设备防爆合格证编号后加有符号“X”,则表明该设备的安全使用需要符合特定的使用条件。应研究防爆合格证和使用说明书等文件,以确定具体使用条件及是否已符合该条件。用户在安装和维护此设备时要注意该条件是否符合。

       九、移动式电气设备及其连线

       应注意确保移动式(便携式、移动式和手提式)电气设备仅使用于与其防爆型式、设备类别和表面温度相适应的场所。

       普通工业用移动式电气设备、焊接设备等不适用于危险场所,除非它们是在安全操作的控制下使用,并对其具体位置进行评定,以保证没有危险环境出现。