一. 防 爆

1.1 我國對爆炸性危險場所是如何劃分的？

答 我國對爆炸性危險場所的劃分采用與IEC等效的方法。國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50058-92中規(guī)定，爆炸性氣體危險場所按其危險程度大小，劃分為0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)三個級別，爆炸性粉塵危險場所劃分為0區(qū)、11區(qū)兩個級別，詳見表4-1。

表4-1 中國對危險場所劃分表

爆炸性物質(zhì) 區(qū)域劃分 區(qū)域定義

氣 體 0區(qū) 連續(xù)出現(xiàn)或長期出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境

1區(qū) 在正常運(yùn)行時可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境

2區(qū) 在正常運(yùn)行時不可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境，或即使出現(xiàn)也僅是短時存在的爆炸性氣體混合物的環(huán)境

粉塵 10區(qū) 連續(xù)出現(xiàn)或長期出現(xiàn)爆炸性粉塵的環(huán)境

11區(qū) 有時會將積留下的粉塵揚(yáng)起而偶然出現(xiàn)爆炸性粉塵混合物的環(huán)境

1.2 國際上對爆炸性危險場所是如何劃分的？

答 國際上各主要工業(yè)國家對爆炸性危險場所的劃分，基本上可分兩種意見。

一種以IEC（國際電工委員會）為代表，包括德國、英國、意大利、日本、澳大利亞等國，對氣體劃分為0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)，對粉塵劃分為10區(qū)、11區(qū)。其定義與IEC基本相同（可參見我國對各區(qū)域的定義，我國等效采用IEC標(biāo)準(zhǔn)）。

另一種為美國、加拿大等北美國家的劃分，以NEC（美國國家電氣規(guī)程）的定義為代表，對氣體劃分為1區(qū)、2區(qū)（沒有0區(qū)），對粉塵也劃分為1區(qū)、2區(qū)。

兩者之間的對應(yīng)關(guān)系大致如下：

氣體：IEC0區(qū)、1區(qū)——NEC 1區(qū)

IEC 2 區(qū) ——NEC2區(qū)

粉塵：IEC 10區(qū)——NEC 1區(qū)

IEC 11區(qū)——NEC 2區(qū)

IEC?#21306;?#30340;英文為Zone；

NEC?#21306;?#30340;英文為Division。

1.3 我國的防爆電氣設(shè)備，其防爆結(jié)構(gòu)形式有幾種？列出其名稱和標(biāo)志。

答 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 3836?/SPAN>83，我國的防爆電氣設(shè)備其防爆結(jié)構(gòu)形式有8種，列舉如下。

結(jié)構(gòu)形式 標(biāo)志 結(jié)構(gòu)形式 標(biāo)志

隔爆型 d 充油型 o

增安型 e 充砂型 q

本質(zhì)安全型 i 無火花型 n

正壓型 p 特殊型 s

1.4 什么是隔爆型儀表？它有什么特點(diǎn)？

答 隔爆又稱耐壓防爆，它把能點(diǎn)燃爆炸混合物的儀表部件封閉在一個外殼內(nèi)，該外殼特別牢固，能承受內(nèi)部爆炸性混合物的爆炸壓力，并阻止向殼外的爆炸性混合物傳爆。這就是說，隔爆型儀表的殼體內(nèi)部是可能發(fā)生爆炸的，但不會傳到殼體外面來，因此這種儀表的各部件的接合面，如儀表蓋的螺紋圈數(shù)，螺紋精度，零點(diǎn)，量程調(diào)整螺釘和表殼之間，變送器的檢測部件和轉(zhuǎn)換部件之間的間隙，以及導(dǎo)線口等，都有嚴(yán)格的防爆要求。

隔爆型儀表除了較笨重外，其他比較簡單，不需要如安全柵之類的關(guān)聯(lián)設(shè)備。但是在打開表蓋前，必須先把電源關(guān)掉，否則萬一產(chǎn)生火花，便會暴露在大氣之中，從而出現(xiàn)危險。

1.5 什么是本質(zhì)安全型（intrinsic safety）儀表？它有什么特點(diǎn)？

答 本質(zhì)安全型儀表又叫安全火花型儀表。它的特點(diǎn)是儀表在正常狀態(tài)下和故障狀態(tài)下，電路、系統(tǒng)產(chǎn)生的火花和達(dá)到的溫度都不會引燃爆炸性混合物。它的防爆主要由以下措施來實(shí)現(xiàn)：

①采用新型集成電路元件等組成儀表電路，在較低的工作電壓和較小的工作電流下工作；

②用安全柵把危險場所和非危險場所的電路分隔開，限制由非危險場所傳遞到危險場所去的能量；

③儀表的連接導(dǎo)線不得形成過大的分布電感和分布電容，以減少電路中的儲能。

本制安全型儀表的防爆性能，不是采用通風(fēng)、充氣、充油、隔爆等外部措施實(shí)現(xiàn)的，而是由電路本身實(shí)現(xiàn)的，因而是本質(zhì)安全的。它能適用于一切危險場所和一切爆炸性氣體、蒸氣混合物，并可以在通電的情況下進(jìn)行維修和調(diào)整。但是，它不能單獨(dú)使用必須和本安關(guān)聯(lián)設(shè)備（安全柵）、外部配線一起組成本安電路，才能發(fā)揮防爆功能。

1.6 本安型儀表有ia、ib兩種，請說明它們之間的區(qū)別。

答 ia等級?#22312;正常工作狀態(tài)下，以及電路中存在一個故障或兩個故障時，均不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物。在ia型電路中， 工作電流被限制在100mA以下。

ib等級?#22312;正常工作狀態(tài)下，以及電路中存在一個故障時，不能點(diǎn)烯爆炸性氣體混合物。在ib電路中，工作電流被限帛在150mA以下。

ia型儀表適用于0區(qū)和1區(qū)， ib型儀表僅適用于1區(qū)?；蛘哒f，從本質(zhì)安全角度講，ib型儀表適用于煤礦井下，ia型儀表適用于工廠。

1.7 什么是正壓型（p型）儀表？

答 向儀表外殼內(nèi)充入正壓的潔凈空氣、惰性氣體，或連續(xù)通入潔凈空氣、不燃性氣體，保持外殼內(nèi)部保護(hù)氣體的壓力高于周圍危險性環(huán)境的壓力，阻止外部爆炸性氣體混合物進(jìn)入殼內(nèi)，而使電氣部件的危險源與之隔離的儀表設(shè)備。

1.8 什么是增安型（e型）儀表？

答 正常運(yùn)行條件下不會產(chǎn)生點(diǎn)燃爆炸性混合物的火花或危險溫度，并在結(jié)構(gòu)上采取措施（如密封等），提高其安全程度，以避免在正常和規(guī)定的過載條件下出現(xiàn)點(diǎn)燃現(xiàn)象的儀表設(shè)備。

1.9 什么是特殊型（s型）儀表？

答 是除d、e、i、p、n之外的特殊形式，或者是上述幾種形式的組合，采用這種結(jié)構(gòu)形式的防爆儀表稱為特殊型儀表。

1.10 防爆電氣設(shè)備分為幾大類？

答 分為兩大類：I類：煤礦井下用電氣設(shè)備；II類：工廠用電氣設(shè)備。

1.11 II類防爆電氣設(shè)備劃分為幾級？標(biāo)志是什么？

答 按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB 3836?/SPAN>83，II類防爆電氣設(shè)備劃分為三級，標(biāo)志分別為A、B、C。分級標(biāo)準(zhǔn)見表8-2。

表8-2 II類防爆電氣設(shè)備分類標(biāo)準(zhǔn)

級別 MESG/mm MICR

II A 1.14>MESG≥0.9 1.0>MICR>0.8

II B 0.9>MESG>0.5 0.8≥MICR≥0.45

II C 0.5≥MESG 0.45>MICR

注：MESG?#21487;燃性氣體混合物最大試驗(yàn)安全間隙，mm。

MICR?#21487;燃性氣體混合物最小點(diǎn)燃電流與甲烷最小點(diǎn)燃電流的比值。

II A、II B、II C也是可燃性氣體混合物的傳爆等級。

1.12 解釋下列名詞：

最大試驗(yàn)安全間隙 MESG；

最小點(diǎn)燃電流MIC；

最小點(diǎn)燃電流比MICR。

答 最大試驗(yàn)安全間隙（MESG）——指在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，一個殼體充有一定濃度的被試驗(yàn)氣體與空氣的混合物，點(diǎn)燃后，通過25mm長的接合面均不能引燃?xì)んw爆炸性氣體混合物的外殼接合面之間的最大間隙。

最小點(diǎn)燃電流（MIC）——在規(guī)定的試驗(yàn)裝置上，用直流24V、95mH電感的火花進(jìn)行3000次點(diǎn)燃試驗(yàn)時，能夠點(diǎn)燃可燃性氣體混合物的最小電流。此電流降低5%即不能點(diǎn)燃。

最小點(diǎn)燃電流比（MICR）——各種可燃性氣體（或蒸氣）與空氣的混合物的最小點(diǎn)燃電流對甲烷與空氣混合物的最小點(diǎn)燃電流的比值。

1.13 II類防爆電氣設(shè)備劃分為幾個溫度組別？標(biāo)志是什么？

答 按國家標(biāo)準(zhǔn)GB3836?/SPAN>83，II類防爆電氣設(shè)備根據(jù)其最高表面溫度劃分為6組，標(biāo)志為T1~T6。分組標(biāo)準(zhǔn)如下：

溫度組別 允許最高表面溫度/℃ 溫度組別 允許最高表面溫度/℃

T1T2T3 450200200 T4T5T6 13510085

T1-T6對應(yīng)于爆炸氣體混合物的引燃溫度分組。

1.14 如何選 用防爆型儀表？

答 一般說來，可根據(jù)以下兩點(diǎn)來選用。

①根據(jù)儀表安裝、使用場所的危險區(qū)域來選擇儀表的防爆型式：

0區(qū)——只能選ia型、S型（指專為0區(qū)設(shè)計(jì)的S型）；

I區(qū)——可能除n型以外的其他型式；

2區(qū)——所有防爆型式均可選；

②根據(jù)可能出現(xiàn)的可燃性氣體、蒸氣的傳爆級別和引燃溫度組別，選擇儀表的防爆等級和最高允許表面溫度組別?？蓞⒁姳?-3，該表是根據(jù)GB3836-1983歸納整理的。

表8-3 可燃性氣體、蒸氣傳爆級別、引燃溫度組別舉例

組別級別 T1（T>450℃） T2（450℃≥T>300℃ T3（300℃≥T>200℃ T4（200℃≥T<135℃ T5（135℃≥T<100℃ T6（100℃≥T<85℃）

II A 甲烷、乙烷、丙烷、苯乙烯、苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、萘、一氣化碳、苯酚、甲酚、丙酮、醋酸甲酯，醋酸，氯乙烷，氯苯，氨，乙腈，苯胺 丁烷、環(huán)戊烷，丙烯，乙苯，異丙苯，甲醇，乙醇，丙醇，丁醇，甲酸甲酯，甲酸乙酯，醋酸乙酯，甲基丙烯酸甲酯，醋酸乙烯酯，二氯乙烷，氯乙烯，甲胺，二甲胺 戊烷，乙烷，庚烷，辛烷，壬烷，癸烷，環(huán)已烷，松節(jié)油，石腦油，石油，汽油，燃料油，煤油，柴油，戊醇，已醇，環(huán)已醇 乙醛，三甲胺 亞硝酸乙酯

II B 丙炔，環(huán)丙烷，丙烯臘，氰化氫，民用煤氣 乙烯，丁二烯，環(huán)氧乙烷，環(huán)氧丙烷，丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，呋喃 二甲醚，丁烯醛，丙烯醛，四氫呋喃，硫化氫 乙基甲基醚，二乙醚，二柄醚，四氟乙烯

II C 氯，水煤氣 乙炔 二硫化碳 硝酸乙酯

說明：a、可燃性氣體，蒸氣的傳爆級別也是電氣設(shè)備的防爆級別，兩者是一致的，均分為IIA、IIB、IIC三級。

b、可燃性氣體、蒸氣的引燃溫度組別與電氣設(shè)備最高表面溫度組別一一對應(yīng)，如T4組氣體，引燃溫度為200℃≥T>135℃。

1.15 我國的防爆標(biāo)志由哪幾部分構(gòu)成？分別說明其含義？

答 防爆標(biāo)志一般由以下5個部分構(gòu)成：

①防爆標(biāo)志EX?#34920;示該設(shè)備為防爆電氣設(shè)備；

②防爆結(jié)構(gòu)形式?#34920;明該設(shè)備采用何種措施進(jìn)行防爆，如d為隔爆型，p為正壓型；i為本安型等；

③防爆設(shè)備類別?#20998;為兩大類，I為煤礦井下用電設(shè)備，II為工廠用電氣設(shè)備；

④防爆級別?#20998;為A、B、C三級，說明其防爆能力的強(qiáng)弱；

⑤溫度組別?#20998;為T1~T6六組，說明該設(shè)備的最高表面溫度允許值。

1.16 一臺儀表的防爆標(biāo)志為EXdIIBT4，請說明其含義。

答 EX——防爆總標(biāo)志；

d——結(jié)構(gòu)形式，隔爆型；

II——類別，工廠用；

B——防爆級別，B級

T4——溫度組別，T4組，最高表面溫度≤135℃。

1.17 一聚酯電源接線箱的防爆標(biāo)志為EXedIICT4，請說明其含義。

答 EX——防爆總標(biāo)志；

ed——結(jié)構(gòu)形式，e：增安型，d：隔爆型；

II——類別，工廠用；

C——防爆級別，C級

T4——溫度組別，T4組，最高表面溫度≤135℃。

1.18 一臺進(jìn)口氣相色譜儀的防爆標(biāo)志為EEXdps IIB+H2T4，請說明其含義。

答 EEX——?dú)W洲共同體防爆總標(biāo)志；

dps——該儀表采用隔爆、正壓、特殊三種防爆措施；

II——工廠用電氣設(shè)備；

B——防爆級別，B級

+ H2——也適用于H2場所（B級防爆不適用于H2，該儀表由于采取多種防爆措施，也可用于H2場所）；

T4——表面最高溫升≤135℃。

1.19 一臺日本產(chǎn)儀表的防爆標(biāo)志為JISia3Ng4，請說明其含義。

答 JIS——日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)代號；

ia——本質(zhì)安全防爆，ia級；

3n——防爆等級為3n，防所有3級爆炸性氣體，相當(dāng)于我國的IIC；

G4——溫度組別，相當(dāng)于我國的T4。

說明 JISia3nG4為日本原采用的防爆標(biāo)志，現(xiàn)在日本已采用IEC標(biāo)準(zhǔn)，上述防爆標(biāo)志現(xiàn)已標(biāo)示為JISEXiaIICT4。

1.20 一臺進(jìn)口儀表的防爆標(biāo)志為Class1，Division1，GroupB、C、D，T4A，請說明其含義。

答 Class1?/SPAN>1級，可燃性氣體或蒸氣場所；

Division1?/SPAN>1區(qū)，存在或可能形成爆炸或燃燒的場所；

GroupB、C、D?#36866;用于B、C、D組危險氣體存在的場所；

T4A?#26368;高表面溫度≤120℃。

上述防爆標(biāo)志對應(yīng)于我國的EXIIA、IIB、IICT4，可用于0區(qū)、1區(qū)危險場所。但應(yīng)注意，該表不能用于乙炔場所。

1.21 一臺進(jìn)口儀表的防爆標(biāo)志如下，請說明其含義。

UL/FM/CSA Class1，GroupB、C、D，T5

Class3，GroupE、F，T5

CENELEC EEXedIICT5

答 UL——美國保險高試驗(yàn)室；

FM——美國工廠聯(lián)合研究會；

CSA——加拿大標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會；

CENELEC——?dú)W洲電工技術(shù)委員會。

說明該儀表的防爆性能已經(jīng)UL、FM、CSA、CENELEC測試認(rèn)可。

Class1，GroupB、C、D，T5 ?#36866;用于NEC規(guī)定的B、C、D組可燃?xì)怏w，表面溫度≤100℃。

Class2，GroupE、F，T5適用于NEC規(guī)定的E、F組粉塵，表面溫度≤100℃。

EEXedIICT5?#31526;合EN標(biāo)準(zhǔn)（EN為歐共體標(biāo)準(zhǔn)代號，其防爆標(biāo)準(zhǔn)與IEC等效）、工廠用防爆儀表，增安、隔爆型，防爆等級C級，最高表面溫度≤100℃。

1.22 變送器輸出信號的傳輸距離有無限定？

答 現(xiàn)在生產(chǎn)的電容式變送器，供電都是24VDC，按儀表最大輸出22.5mA，最小工作電壓10.5VDV算，其負(fù)載電阻為600Ω。對于隔爆變送器來說，只要導(dǎo)線電組和變送器帶的設(shè)備電阻之和不超過600Ω，導(dǎo)線的傳輸距離沒有限定。但是對本安型變送器來說，導(dǎo)線的長度是有規(guī)定的。因?yàn)楸景彩且粋€系統(tǒng)，不單是一臺本安儀表，還包括關(guān)聯(lián)設(shè)備和外部配線在內(nèi)。關(guān)聯(lián)設(shè)備一般都是安全柵，它對導(dǎo)線的長度是有要求的，每種安全柵上都注有最大允許電感和最大允許電容。如果導(dǎo)線的分布電容和電感加上變送器未經(jīng)保護(hù)的電容和電感超過了規(guī)定范圍，儀表系統(tǒng)便是不本安的了。

1.23 在爆炸危險場所安裝儀表時有哪些要求？

答 ①爆炸危險場所使用的儀表、電氣設(shè)備和安裝材料如接線盒、分線盒、端子箱等，必須具有經(jīng)本國授權(quán)機(jī)構(gòu)簽發(fā)的防爆合格證，安裝前應(yīng)檢查其規(guī)格、型號是否符合設(shè)計(jì)要求，其外部應(yīng)無損傷、裂紋。

②在爆炸危險場所也可設(shè)置正壓防爆的儀表箱，內(nèi)裝非防爆型儀表及其他電氣設(shè)備，儀表箱的通風(fēng)管必須保持暢通，在送電以前，應(yīng)通入箱體積5倍以上的氣體進(jìn)行置換。

③爆炸危險場所1區(qū)內(nèi)的儀表配線，必須保證在萬一發(fā)生接地、短路、斷線等事故時，也不致形成點(diǎn)火源。因而電纜、電線必須穿管敷設(shè)，采用耐壓防爆的金屬管，穿線保護(hù)管之間以及保護(hù)管與接線盒、分線箱、拉線盒之間，均應(yīng)采用圓柱管螺紋連接，螺紋有效嚙合部分應(yīng)在5~6扣以上。需撓性連接時應(yīng)采用防爆撓性連接管。

在2區(qū)內(nèi)的儀表配線，一般也應(yīng)穿管，但只是為了保護(hù)電纜、電線的絕緣層不受外傷。

④匯線槽、電纜溝、保護(hù)管穿過不同等級的爆炸危險場所分界線時，應(yīng)采取密封措施，以防止爆炸性氣體從一個危險場所串入另一個危險場所。

⑤保護(hù)管與現(xiàn)場儀表、檢測元件、電氣設(shè)備、儀表箱、分線箱、接線盒、拉線盒等連接時，應(yīng)在連接處0.45m以內(nèi)安裝隔爆密封管件，對2in以上的保護(hù)管每隔15m應(yīng)設(shè)置一個密封管件。

1.24 安裝本質(zhì)安全型儀表時，有哪些要求？

答 ①不同系列的本質(zhì)安全型儀表及安全柵等關(guān)聯(lián)設(shè)備不應(yīng)隨便混用，必須經(jīng)有關(guān)部門鑒定，確認(rèn)其技術(shù)性能具有兼容性后方可互相替換。

②本安關(guān)聯(lián)設(shè)備如安全柵、電流隔離器、緩沖放大器等，應(yīng)安裝在安全場所一側(cè)，并可*接地。

③為防止本安系統(tǒng)的配線與本安關(guān)聯(lián)回路、一般回路的配線間發(fā)生混觸、靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)而引起危險，應(yīng)采用穿管敷設(shè)。本安線路和非本安線路不應(yīng)共同一根電纜或保護(hù)管。兩個以上不同系統(tǒng) 的本安回路，也不應(yīng)共同一根電纜（芯線分別屏蔽者除外）或共用同一根保護(hù)管（用屏蔽導(dǎo)線者除外）。

④本安線路與非本安線路在同一匯線槽、電纜溝內(nèi)敷設(shè)時，應(yīng)用接地的金屬板或絕緣隔離，否則應(yīng)分開排列，間距大于50mm，并分別固定。

⑤儀表盤內(nèi)本安和非本安線路的端子板應(yīng)互相分開，間距大于50mm，否則應(yīng)用絕緣板隔離，兩類線路應(yīng)分開敷設(shè)，綁扎牢固。

⑥本安線路的長度應(yīng)使其分布電容和分布電感不超過儀表制造廠規(guī)定的最大允許值。

⑦本安系統(tǒng)的配線一般應(yīng)設(shè)置藍(lán)色標(biāo)志。

⑧本安線路一般不應(yīng)接地，但當(dāng)需要設(shè)置信號接地基準(zhǔn)點(diǎn)時則接地，此接地點(diǎn)應(yīng)是所有本安儀表系統(tǒng)接地導(dǎo)體的單一接地點(diǎn)，并與電源接地系統(tǒng)分開。