淺談爆炸性氣體危險(xiǎn)環(huán)境的電氣設(shè)計(jì)

滕瑩 賀銳

【摘要】近幾年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，石油、化工、紡織、電力、燃?xì)狻⒑四艿刃袠I(yè)的應(yīng)用日益廣泛。隨之而來(lái)，也出現(xiàn)了一些火災(zāi)爆炸事故。避免這種災(zāi)難的發(fā)生，除了科學(xué)合理的日常管理、規(guī)范的操作，安全的電氣環(huán)境也尤為重要。

【關(guān)鍵詞】爆炸性氣體危險(xiǎn)環(huán)境 安全 電氣設(shè)施 接地 電氣設(shè)計(jì)

火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)建筑物必須有一個(gè)安全可靠的電氣環(huán)境，“電氣設(shè)計(jì)”尤為關(guān)鍵。在電氣設(shè)計(jì)中，我們應(yīng)該著重考慮以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：

一、 供電電源

1、供電電源應(yīng)依據(jù)GB50052-2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，做好本建筑物負(fù)荷等級(jí)的分類(lèi)，并設(shè)計(jì)相應(yīng)合理、可靠的供電電源。

2、在爆炸性氣體危險(xiǎn)環(huán)境內(nèi)的電力、照明線(xiàn)路的絕緣導(dǎo)線(xiàn)和電纜的額定電壓，不應(yīng)低于電源線(xiàn)路的額定電壓，且不低于500V。

3、工作中性線(xiàn)的絕緣額定電壓應(yīng)與相線(xiàn)電壓相等，應(yīng)在同一護(hù)套或管子內(nèi)敷設(shè)。

4、接地系統(tǒng)宜采用TN-S系統(tǒng)，照明類(lèi)電氣裝置的敷設(shè)導(dǎo)線(xiàn)為3根線(xiàn)（L1/L2/L3、N、PE），動(dòng)力類(lèi)電氣裝置的敷設(shè)導(dǎo)線(xiàn)為5根線(xiàn)（L1、L2、L3、N、PE）。

二、 供電線(xiàn)路

1、 導(dǎo)體的材質(zhì)應(yīng)采用銅導(dǎo)體。

2、 嚴(yán)禁使用絕緣電線(xiàn)明敷設(shè)或穿塑料管敷設(shè)。

3、 環(huán)境內(nèi)使用的電纜宜為干絕緣電纜。電纜不應(yīng)有分支或中間接頭（Ⅱ類(lèi)危險(xiǎn)場(chǎng)所除外），電纜敷設(shè)宜采用支架安裝或電纜橋架安裝，不宜設(shè)置在電纜溝內(nèi)；若必須設(shè)置在電纜溝內(nèi)，必須作好防止水或危險(xiǎn)物質(zhì)進(jìn)入電纜溝內(nèi)。

4、 Ⅰ類(lèi)、Ⅱ類(lèi)危險(xiǎn)場(chǎng)所內(nèi)，穿鋼管敷設(shè)的電氣線(xiàn)路，在進(jìn)入電氣設(shè)備接頭部件時(shí)，應(yīng)裝設(shè)隔離密封裝置。但電氣設(shè)備的接頭部件已自帶隔離密封裝置，則不須再加隔離密封裝置。

5、 敷設(shè)電氣線(xiàn)路的溝道、電纜或鋼管，在穿過(guò)不同場(chǎng)所之間樓板或墻面處的孔洞時(shí)，應(yīng)用非燃燒材料嚴(yán)密堵塞。

6、 為了防止腐蝕，鋼管連接的螺紋部分應(yīng)涂刷鉛油或磷化膏，在可能凝結(jié)冷凝水處，管線(xiàn)上應(yīng)裝設(shè)排除冷凝水的密封接頭；與電氣設(shè)備的連接處，宜采用防爆撓性連接管，鋼管應(yīng)采用低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管。

三、 電氣裝置

1、 應(yīng)根據(jù)危險(xiǎn)區(qū)域的劃分，選用防爆電氣裝置（電動(dòng)機(jī)、燈具、插座、配電箱）的級(jí)別和組別，且不應(yīng)低于相應(yīng)安裝環(huán)境的組別和級(jí)別；當(dāng)存在有兩種以上易燃性物質(zhì)形成的爆炸性氣體混合物時(shí)，應(yīng)按危險(xiǎn)程度較高的級(jí)別和組別來(lái)選用防爆的電氣設(shè)備。

2、 在滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝的前提下，電氣裝置應(yīng)安裝在沒(méi)有爆炸危險(xiǎn)性或爆炸危險(xiǎn)性較小的環(huán)境內(nèi)。

3、 不宜采用攜帶式電氣設(shè)備。

4、 爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的電氣設(shè)備，應(yīng)符合周?chē)h(huán)境內(nèi)的化學(xué)的、機(jī)械的、熱的、霉菌以及風(fēng)沙等不同環(huán)境條件對(duì)電氣設(shè)備的要求。電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)應(yīng)滿(mǎn)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。

四、 系統(tǒng)接地

1、 按有關(guān)電力設(shè)備接地規(guī)程規(guī)定不需要接地的下列部分，在爆炸性氣體環(huán)境內(nèi)仍應(yīng)進(jìn)行接地：

①在不良導(dǎo)電地面處，交流額定電壓為380 V及以下和直流額定電壓為440 V及以下的電氣設(shè)備正常不帶電的金屬外殼；

②在干燥環(huán)境，交流額定電壓為127 V及以下。直流電壓為110 V及以下的電氣設(shè)備正常不帶電的金屬外殼；

③安裝在已接地的金屬結(jié)構(gòu)上的電氣設(shè)備。

2、在爆炸危險(xiǎn)環(huán)境內(nèi)，電氣設(shè)備的金屬外殼應(yīng)可靠接地。爆炸性氣體環(huán)境l區(qū)內(nèi)的所有電氣設(shè)備以及爆炸性氣體環(huán)境2區(qū)內(nèi)除照明燈具以外的其他電氣設(shè)備，應(yīng)采用專(zhuān)門(mén)的接地線(xiàn)。該接地線(xiàn)若與相線(xiàn)敷設(shè)在同一保護(hù)管內(nèi)時(shí)，應(yīng)具有與相線(xiàn)相等的絕緣。此時(shí)爆炸性氣體環(huán)境的金屬管線(xiàn)，電纜的金屬包皮等，只能作為輔助接地線(xiàn)。爆炸性氣體環(huán)境2區(qū)內(nèi)的照明燈具，可利用可靠電氣連接的金屬管線(xiàn)系統(tǒng)作為接地線(xiàn)，但不得利用輸送易燃物質(zhì)的管道。

3、接地干線(xiàn)應(yīng)在爆炸危險(xiǎn)區(qū)域不同方向不少于兩處與接地體連接。

4、電氣設(shè)備的接地裝置與防止直接雷擊的獨(dú)立避雷針的接地裝置應(yīng)分開(kāi)設(shè)置，但可與裝設(shè)在建筑物上防止直接雷擊避雷針的接地裝置可合并設(shè)置；與防雷電感應(yīng)的接地裝置可合并設(shè)置。接地電阻值應(yīng)取其中最低值為宜。

5、 必須做等電位聯(lián)結(jié)，必要時(shí)還需要做輔助等電位聯(lián)結(jié)及局部等電位聯(lián)結(jié)。

6、 金屬兩部分連接處（金屬管之間、金屬管與接線(xiàn)盒之間）應(yīng)做好跨接。

五、變、配電所和控制室

1、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)。

2、對(duì)于易燃物質(zhì)比空氣重的爆炸性氣體環(huán)境.位于l區(qū)、2區(qū)附近的變電所、配電所和控制室的室內(nèi)地面，應(yīng)高出室外地面0.6 m。

六、防雷工程

嚴(yán)格遵照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-2010的內(nèi)容，做好建筑物防雷等級(jí)的劃分，并確定需要設(shè)置的防雷裝置，而且防雷工程中所利用的金屬構(gòu)件，均為鍍鋅產(chǎn)品。

七、靜電處理

特別在爆炸性氣體危險(xiǎn)環(huán)境中，靜電的危害是非常危險(xiǎn)的。靜電能量可變?yōu)闊崃俊⒙曇簟⒐狻㈦姶挪ǖ榷模?dāng)這種放電能量較大時(shí)，就會(huì)成為火災(zāi)、爆炸的“點(diǎn)火源”。所以我們要盡量消除生產(chǎn)環(huán)境中的靜電：

1、靜電接地

所有金屬裝置、設(shè)備、管道、貯罐等都必須接地。不允許有與地相絕緣的金屬設(shè)備或金屬零部件。各專(zhuān)設(shè)的靜電接地端子電阻不應(yīng)大于100 Ω。金屬設(shè)備與設(shè)備之間、管道與管道之間，如用金屬法蘭連接，可不另接跨接線(xiàn)，但必須有兩個(gè)以上螺栓可靠連接。

2、重點(diǎn)防火防爆崗位出入口處應(yīng)設(shè)人體導(dǎo)除靜電裝置。進(jìn)入生產(chǎn)區(qū)域，工作人員必須用手接觸接地棒，以清除人體所帶有的靜電。

八、消防及安全

1、根據(jù)建筑物的性質(zhì)及用途，確定其消防等級(jí)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的消防措施。

2、配電系統(tǒng)盡量簡(jiǎn)潔明了，一旦火災(zāi)或爆炸事故發(fā)生時(shí)，盡量快速切斷電源，讓事故危害降低到最小。

3、掌握建筑物的泄爆方式，做好相應(yīng)的電氣處理。

九、節(jié)能

1、 電力設(shè)施、電器元件（動(dòng)力配電箱、照明配電箱、設(shè)備控制箱燈具、插座）、電氣線(xiàn)路盡可能布置在危險(xiǎn)小或沒(méi)有爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境內(nèi)。

2、 滿(mǎn)足工藝的前提下，盡量減少防爆電氣設(shè)備及設(shè)施的數(shù)量。

3、 盡量縮短電氣設(shè)備的供電線(xiàn)路和控制線(xiàn)路。

為了保證爆炸性氣體危險(xiǎn)環(huán)境的安全運(yùn)行，除了有可靠的電氣設(shè)計(jì)之外，我們還應(yīng)在施工時(shí)必須選用質(zhì)量合格的產(chǎn)品；工作人員必須按照章程正確操作；專(zhuān)業(yè)人員定期維護(hù)與檢修。這樣才能把爆炸性氣體危險(xiǎn)環(huán)境的安全隱患降到最低。

【參考文獻(xiàn)】

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[5]《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》北京，中國(guó)計(jì)劃出版社，GB50052-2009。

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