爆炸性气体环境分类:
气体组别(ⅡA/ⅡB/ⅡC):化工常见的丙烷(ⅡA)、乙烯(ⅡB)、氢气(ⅡC),ⅡC 级最危险(点燃能量最低);
温度组别(T1~T6):设备表面最高温度需低于气体引燃温度(如 T4 级要求≤135℃,适应大部分有机溶剂)。
装置防爆等级:
晶闸管模块防爆设计:
采用无触点式晶闸管替代机械触点,避免分断时产生电弧;晶闸管导通 / 关断过程中,通过 RC 缓冲电路(电阻 10~100Ω,电容 0.1~1μF)吸收浪涌能量,限制电压突变(du/dt≤500V/μs),避免空气间隙击穿产生火花。
模块额定电压≥2 倍电网电压(如 10kV 电网选 20kV 模块),确保在过电压工况下不发生绝缘击穿(击穿会产生电弧)。
触发系统防爆隔离:
低压控制端(Ex e)与高压侧(Ex d)的光纤接口采用防爆格兰头(如 M20×1.5)密封,光纤穿管需满足 “隔爆间隙≤0.2mm”(ⅡC 级要求);
光电转换模块(发送 / 接收端)安装在隔爆腔内,避免光电器件失效产生的火花外泄。
外壳材质与强度:
隔爆接合面参数:
最小间隙:ⅡC 级≤0.2mm(防止火焰穿出);
最小宽度:≥12.5mm(确保火焰在间隙中充分冷却);
表面粗糙度:Ra≤6.3μm(避免间隙内积尘影响隔爆性能)。
电缆引入装置:
低发热元件选型:
隔爆腔内散热设计:
采用 “热管 + 隔爆腔外散热片” 结构:热管穿过隔爆接合面(间隙≤0.2mm),将腔内热量传导至腔外(非防爆区)的散热片,避免腔内温度过高;
禁止在隔爆腔内使用风扇(风扇摩擦可能产生火花),腔外散热片可配防爆风扇(Ex dⅡCT4)强制风冷。
温度监控:
控制电路本安化:
防爆冗余保护:
双重联锁:隔爆腔门打开时,通过防爆行程开关切断高压电源,避免开门带电操作;
故障快速响应:过流、超温故障触发时,晶闸管关断时间≤10μs,同时驱动防爆声光报警器(Ex dⅡCT4),提示紧急处理。
隔爆性能测试:内部点燃试验(用最易点燃的气体,如氢气 / 空气混合物),外壳需承受 10 次爆炸而不损坏;
温度测试:在额定负载下运行 1h,外壳表面最高温度≤温度组别阈值(如 T4 级≤135℃);
接合面试验:测量隔爆间隙、宽度,确保符合 ⅡC 级要求;
冲击与振动测试:模拟运输和安装过程,测试后防爆性能不变。