正壓型電氣設(shè)備，按照設(shè)備的結(jié)構(gòu)、功能和正壓保護(hù)方式的不同，分為靜態(tài)正壓型電氣設(shè)備和非靜態(tài)正壓型電氣設(shè)備;對(duì)于非靜態(tài)正壓型電氣設(shè)備，又可以分為內(nèi)含釋放源的正壓型電氣設(shè)備和不含釋放源的正壓型電氣設(shè)備。
這些不同類型的正壓型電氣設(shè)備，除應(yīng)該符合下面通用的防爆結(jié)構(gòu)和安全要求外，還應(yīng)該滿足各自類型的專門要求。
1.通用結(jié)構(gòu)(1)結(jié)構(gòu)材料和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度在正壓型電氣設(shè)備中，設(shè)備的外殼被稱作所謂的“正壓外殼”，是這種防爆型式的一個(gè)重要結(jié)構(gòu)。
通常情況下，正壓外殼采用普通鋼板(例如Q235A鋼板)或者不銹鋼鋼板(例如1Cr18Ni9Ti鋼板)等金屬板材制成，當(dāng)然，也可以使用高強(qiáng)度的塑料材料制作。
但是，假若使用塑料材料制作時(shí)，防爆正壓柜設(shè)計(jì)人員應(yīng)該考慮所使用的塑料材料必須具有抗靜電性能。
正壓外殼應(yīng)該具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，除設(shè)備正常要求的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度外，外殼、與其連接的保護(hù)性氣體輸送管道以及連接部件應(yīng)該在所有進(jìn)、排氣口封閉的情況下承受1.5倍的*高正壓的壓力值，*低也應(yīng)該承受200Pa的壓力而不出現(xiàn)變形或損壞。
假若正壓型電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中內(nèi)部壓力可能引起外殼、輸送管道以及相關(guān)的連接部件發(fā)生變形，那么人們就應(yīng)該在正壓保護(hù)系統(tǒng)中設(shè)置自動(dòng)安全裝置，例如*高正壓監(jiān)測裝置，將系統(tǒng)中的過壓限制在對(duì)防爆型式不產(chǎn)生不利影響的程度。
(2)門和蓋子正壓型電氣設(shè)備的門和蓋子應(yīng)該同電氣回路進(jìn)行聯(lián)鎖。
這種聯(lián)鎖，當(dāng)門或蓋子開啟時(shí)，應(yīng)該自動(dòng)切斷正壓保護(hù)系統(tǒng)中未按相應(yīng)防爆型式進(jìn)行防爆處理的電氣元器件的前綴電源;當(dāng)門或蓋子沒有可靠關(guān)閉且系統(tǒng)沒有完成吹掃之前，不能重新對(duì)這些元器件供電。
對(duì)于靜態(tài)正壓型電氣設(shè)備，門或蓋子必須使用專用工具才能夠開啟，而且還應(yīng)該在其外殼明顯部位設(shè)置一個(gè)警告標(biāo)志：“警告!嚴(yán)禁在危險(xiǎn)場所開啟!”。
在正壓型電氣設(shè)備上，尤其是I類設(shè)備上，使用的緊固件應(yīng)該是所謂的特殊緊固元件。
為了防止因內(nèi)部壓力過大在開啟門或蓋子時(shí)出現(xiàn)傷害事故，設(shè)計(jì)人員可以采用雙位緊固件，或者其他的特殊緩動(dòng)措施。
此外，當(dāng)正壓型電氣設(shè)備內(nèi)部包含大容量的電容器和(或)發(fā)熱元器件時(shí)，人們不得在電容器的剩余能量不符合要求時(shí)和(或)發(fā)熱元器件溫度沒有降至溫度組別的溫度值以下時(shí)打開門或蓋子。
因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該將斷開前級(jí)電源至允許打開門和蓋子的時(shí)間間隔標(biāo)志在設(shè)備的外殼上，告誡人們只有在這個(gè)時(shí)間間隔以后才允許開啟設(shè)備。
(3)保護(hù)性氣體的進(jìn)氣口和排氣口正壓型電氣設(shè)備應(yīng)該設(shè)置保護(hù)性氣體進(jìn)氣口和(或)攆氣隧。
它們的位置應(yīng)該根據(jù)保護(hù)性氣體的密度來決定。
當(dāng)保護(hù)性氣體的密度比空氣大時(shí)，進(jìn)氣口應(yīng)該開設(shè)在設(shè)備外殼的上部，排氣口應(yīng)該開設(shè)在設(shè)備外殼的下部;當(dāng)保護(hù)性氣體的密度比空氣小時(shí)，進(jìn)氣口應(yīng)該開設(shè)在設(shè)備外殼的下部，排氣口應(yīng)該開設(shè)在設(shè)備外殼的上部。
不管進(jìn)氣口或排氣口是在設(shè)備外殼的上部或下部。
進(jìn)氣口和排氣口都應(yīng)該設(shè)置在設(shè)備外殼的相對(duì)側(cè)。
這樣的布置便于保護(hù)性氣體的流動(dòng)和吹掃換氣。
一般情況下，進(jìn)氣口(或排氣口)的面積可以按每1000cm3正壓外殼容積不小于1cm2來計(jì)算。
這樣計(jì)算得出的進(jìn)氣口總面積，就可以保證正壓外殼在合適的時(shí)間內(nèi)得以充分的吹掃(換氣)。
(4)正壓外殼內(nèi)導(dǎo)流板為了保證正壓型電氣設(shè)備得到充分的吹掃，設(shè)計(jì)人員可以在正壓外殼內(nèi)設(shè)置一些導(dǎo)流板，使吹掃氣流通過正壓外殼內(nèi)的每一個(gè)角落。
有時(shí)正壓型電氣設(shè)備內(nèi)的電氣元器件的安裝板也可以起到導(dǎo)流的作用。
如果正壓外殼被分割成幾個(gè)小的空腔，除采用導(dǎo)流板來改善保護(hù)性氣體的吹掃效果外，還可以對(duì)小空腔單獨(dú)設(shè)置一些進(jìn)氣孔，增加吹掃氣流的透道。
(5)火花和熾熱顆粒擋板當(dāng)正壓型電氣設(shè)備的排氣口設(shè)置在爆炸性氣體環(huán)境中時(shí)，在其外殼內(nèi)應(yīng)該設(shè)置一些擋板。
防止外殼內(nèi)的熾熱顆粒和可能的放電火花通過外殼的排氣口竄出外殼，飛到周圍爆炸性氣體環(huán)境中。
假若外殼內(nèi)不產(chǎn)生熾熱顆粒，則可以不設(shè)置這種擋板。
另一種情況，即當(dāng)外殼內(nèi)的觸頭工作電壓不大于275V(交流)或60V(直流)，工作電流不大于10A，而且觸頭還安裝滅弧罩時(shí)，正壓外殼的排氣口也可以不設(shè)置火花和熾熱顆粒的擋板。
在設(shè)置火花和熾熱顆粒擋板時(shí)，這種擋板應(yīng)該使排出氣流在其流通方向上至少發(fā)生8次90°的方向改變。
因?yàn)闅饬髟谄淞魍ǚ较蛏隙啻胃淖兎较蚩梢浴俺恋怼睙霟犷w粒和減小火花攜帶的能量。
(6)防護(hù)要求為了保持正壓型電氣設(shè)備正常工作時(shí)內(nèi)部壓力高于外部壓力的正壓，除必要的進(jìn)氣口和排氣口以外，正壓外殼應(yīng)該盡可能地保持在密封狀態(tài)，防止保護(hù)性氣體發(fā)生泄漏，降低外殼內(nèi)部的壓力。
在通常情況下，從防護(hù)等級(jí)(IP)角度看，正壓外殼的防護(hù)等級(jí)不應(yīng)該低于IP5X，對(duì)于使用在潮濕和充滿煤塵的采掘工作面上的電氣設(shè)備，防護(hù)等級(jí)不應(yīng)該低于IP54。
(7)警告標(biāo)志在正壓型電氣設(shè)備外部明顯部位，人們應(yīng)該設(shè)置警告標(biāo)志：“警告!正壓外殼!”。
這個(gè)警告標(biāo)志告訴人們，正壓型電氣設(shè)備的外殼是一種特殊的外殼。
它是保持內(nèi)部正壓壓力的重要結(jié)構(gòu)，應(yīng)該具有適當(dāng)?shù)拿芊庾饔?，?yīng)該具有可靠的聯(lián)鎖功能。
因此，人們?cè)诎惭b、運(yùn)行、維護(hù)、修理正壓型電氣設(shè)備時(shí)必須給以足夠的注意。
2.電氣間隙、爬電距離和極限溫度(1)電氣間隙和爬電距離在正壓型電氣設(shè)備中使用的絕緣材料，和其他防爆型式的防爆電氣設(shè)備中使用的絕緣材料相比，沒有原則的區(qū)別l，因而電氣間隙和爬電距離也應(yīng)該是一樣的。
但是對(duì)于I類電氣設(shè)備來說，假若額定電流大于16A，例如在斷路器、接觸器或隔離開關(guān)中，這種電流在開、關(guān)時(shí)可能產(chǎn)生電弧，那么所用的絕緣材料至少應(yīng)該符合以下任一種要求：①相比耐電痕化指數(shù)(CTI)不小于GB/T 《固體絕緣材料耐電痕化指數(shù)和相比耐電痕化指數(shù)的測定方法》中規(guī)定的CTl400M(相當(dāng)于材料級(jí)別Ⅱ級(jí)或I級(jí))。
②絕緣材料表面上不同電位的裸露帶電導(dǎo)體之間的爬電距離應(yīng)該符合GB/T 《低壓系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的絕緣配合 第1部分：原理、要求和試驗(yàn)》中規(guī)定的適用于3級(jí)污染、III類過電壓時(shí)材料的數(shù)值。
(2)溫度限制正壓型電氣設(shè)備的溫度組別應(yīng)該符合各種防爆型式電氣設(shè)備的統(tǒng)一規(guī)定，但是溫度組別的確定方法，卻因正壓型電氣設(shè)備的設(shè)備保護(hù)級(jí)別的不同而不同。
1)“pb”級(jí)正壓型電氣設(shè)備在確定“pb”級(jí)正壓型電氣設(shè)備的溫度組別時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該既要考慮設(shè)備外殼外表面的*高表面溫度，還要考慮設(shè)備內(nèi)部零部件的*高表面溫度，按照這兩個(gè)溫度中*高的那個(gè)作為確定溫度組別的溫度值。
但是，對(duì)于正壓型電器設(shè)備內(nèi)的一些小元件(表面積不超過100m2)，當(dāng)其*高表面溫度低于相應(yīng)的可燃性氣體的點(diǎn)燃溫度一定值時(shí)，其*高表面溫度可以高于溫度組別的溫度值;另外，當(dāng)設(shè)備內(nèi)部發(fā)熱元器件在開啟門或蓋子之前能夠冷卻到溫度組別規(guī)定溫度值以下時(shí)，其*高表面溫度也可以超過溫度組別的規(guī)定值。
此外，當(dāng)正壓型電氣設(shè)備的正壓保護(hù)突然中斷時(shí)，設(shè)備周圍的可燃性氣體就會(huì)進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部，因而，電氣設(shè)備此時(shí)還應(yīng)該具有一定的保護(hù)能力，防止在內(nèi)部發(fā)熱元器件沒有冷卻到允許的*高溫度之前接觸可燃性氣體。
對(duì)于這種情況，人們可以將發(fā)熱元器件用其他的防爆型式保護(hù)起來，防止這些元器件接觸進(jìn)入的可燃性氣體，或者對(duì)于一些特殊設(shè)備，可以采用備用的通風(fēng)系統(tǒng)(保護(hù)性氣體供氣系統(tǒng))，防止主正壓保護(hù)系統(tǒng)突然中斷時(shí)外部可燃性氣體進(jìn)入外殼內(nèi)(一旦中斷，備用系統(tǒng)馬上自動(dòng)啟動(dòng))。
2)“pc”級(jí)正壓型電氣設(shè)備“pc”級(jí)正壓型電氣設(shè)備的溫度組別僅僅以正壓外殼外表面的*高表面溫度為依據(jù)來確定。
這是因?yàn)?，由于“pc”級(jí)正壓型電氣設(shè)備只允許運(yùn)行在爆炸性危險(xiǎn)場所的2區(qū)，爆炸性氣體-空氣混合物出現(xiàn)的概率小，加之正壓外殼的阻礙，接觸內(nèi)部元器件的概率更小，所以在確定設(shè)備溫度組別不僅僅以外殼外表面的*高表面溫度為評(píng)價(jià)依據(jù)。
此外，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該考慮當(dāng)正壓保護(hù)突然中斷瞬內(nèi)部帶電部件的盤身保護(hù)。
3、正壓保護(hù)系統(tǒng)中自動(dòng)安全裝置的防爆型式對(duì)于正壓型電氣設(shè)備來說，除正壓外殼外，對(duì)正壓保護(hù)系統(tǒng)工況的監(jiān)測，是保證這種防爆型式防爆安全性能的一項(xiàng)十分重要的安全措施。
這是正壓型電氣設(shè)備的一個(gè)重要特征。
在正壓保護(hù)系統(tǒng)中，檢測和控制正壓保護(hù)系統(tǒng)工況的監(jiān)測單元(裝置)被稱為自動(dòng)安全裝置。
它本身不應(yīng)該成為可燃性氣體的點(diǎn)燃源，應(yīng)該符合一種防爆型式的要求，或者安裝在非爆炸性危險(xiǎn)場所中。
這一點(diǎn)是設(shè)計(jì)人員必須重視的。
在選擇自動(dòng)安全裝置的防爆型式時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該按照下列原則進(jìn)行：①對(duì)于“pb”級(jí)正壓型電氣設(shè)備，自動(dòng)安全裝置的防爆型式可以采用設(shè)備保護(hù)級(jí)別為 Ga(Ma)級(jí)或Gb(Ma)級(jí)的各種防爆型式。
②對(duì)于“pc”級(jí)正壓型電氣設(shè)備，自動(dòng)安全裝置的防爆型式可以采用所有設(shè)備保護(hù)級(jí)別的各種防爆型式。
另外需要指出的是，各種自動(dòng)安全裝置是正壓保護(hù)系統(tǒng)必需的伺服單元;它們應(yīng)該在正壓保護(hù)系統(tǒng)投入工作之前、運(yùn)行之中和停止工作之后提供可靠“服務(wù)”。
因此，自動(dòng)安全裝置的電源不應(yīng)該和主回路共用一個(gè)電源，至少應(yīng)該設(shè)置在主回路的隔離開關(guān)或電源開關(guān)之前，這樣就可以在主回路斷電時(shí)仍然能夠提供可靠的“服務(wù)”。
4.保護(hù)性氣體(I)氣體種類在正壓型電氣設(shè)備中使用的保護(hù)性氣體，應(yīng)該是一種非可燃性氣體，它自身不應(yīng)該被點(diǎn)燃。
此外，保護(hù)性氣體還不應(yīng)該影響正壓外殼、輸送管道以及連接部件的可靠性，不應(yīng)該影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。
因此，清潔的空氣，以及氮?dú)獾纫恍┒栊詺怏w，可以作為保護(hù)性氣體。
這里應(yīng)該指出的是，在使用惰性氣體作為保護(hù)性氣體時(shí)，應(yīng)該警告人們，惰性氣體有窒息的危險(xiǎn)。
(2)氣體溫度在正壓外殼的進(jìn)氣口處，保護(hù)性氣體的溫度，通常情況下不應(yīng)該超過40℃。
但是在在一般特殊情況下，保護(hù)性氣體的溫度可以較高一些，或較低一些，此時(shí)，人們應(yīng)該把*高溫度或*低溫度標(biāo)志在正壓型電氣設(shè)備的外殼上。
有時(shí)人們還應(yīng)該考慮如何避免因溫度升高而影響電氣元器件工作，或溫度過低而出現(xiàn)凝露或結(jié)冰現(xiàn)象，以及溫度離低交替變化引起的“呼吸”作用。
5.正壓保護(hù)技術(shù)從正壓型電氣設(shè)備的防爆原理可知，正壓外殼內(nèi)部的壓力必須高于外殼外部的壓力(大氣壓力或某個(gè)壓力)，這樣才能夠防止外殼外部環(huán)境的可燃性氣體進(jìn)入外殼內(nèi)部。
GB3836.5《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第5部分：正壓外殼型“P”》指出，正壓型電氣設(shè)備外殼內(nèi)任何池方的壓力：對(duì)于“pb”級(jí)，大于等于50Pa;對(duì)于“pc”級(jí)，大于等于25Pa。
當(dāng)正壓型電氣設(shè)備吹掃結(jié)束、正式起動(dòng)之后，如果不采取相應(yīng)的技術(shù)措施，由于正壓外殼不可避免地會(huì)發(fā)生泄漏，因而外殼內(nèi)部的壓力就會(huì)降低，以至于降低到所要求的壓力值以下，這是不允許的。
為此，人們可以采取所謂的“連續(xù)稀釋式”正壓保護(hù)技術(shù)或“泄漏補(bǔ)償式”正壓保護(hù)技術(shù)，來維持正壓井殼內(nèi)部所需的壓力值。
(1)連續(xù)稀釋式正壓保護(hù)技術(shù)連續(xù)稀釋式正壓保護(hù)是指，在正壓型電氣設(shè)備吹掃之后，連續(xù)地以一定流量的保護(hù)性氣體輸入正壓外殼內(nèi)，以使外殼內(nèi)可燃性氣體的濃度始終保持在其爆炸極限下限以下。
這種保護(hù)技術(shù)的特點(diǎn)是，在正壓型電氣設(shè)備吹掃之后允許保護(hù)性氣體通過排氣管道排放到外殼外部，但是不允許正壓外殼內(nèi)部的壓力降低到正壓規(guī)定值以下。
因而，對(duì)于這種正壓保護(hù)技術(shù)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該在正壓型電氣設(shè)備的排氣管道的出口處設(shè)置一個(gè)所謂的“阻氣門”，使排氣管道的出口在這里突然變小，人為地給通過正壓外殼的保護(hù)性氣體氣體流一個(gè)阻力。
在保護(hù)性氣體通過正壓外殼的流量一定的情況下，阻氣門使正壓外殼內(nèi)部建立一個(gè)比外殼外部高的壓力，即所謂的“正壓”。
此外，為了保持正壓外殼內(nèi)部的壓力不低于相應(yīng)的正壓規(guī)定值，正壓保護(hù)系統(tǒng)在正壓型電氣設(shè)備起動(dòng)之后還必須連續(xù)地向正壓外殼輸送一定流量的保護(hù)性氣體。
這種保護(hù)技術(shù)使用的保護(hù)性氣體可以是空氣，也可以是惰性氣體。
(2)泄漏補(bǔ)償式正壓保護(hù)技術(shù)泄漏補(bǔ)償式正壓保護(hù)是指，在正壓型電氣設(shè)備吹掃之后，對(duì)正壓外殼供給一定數(shù)量的保護(hù)性氣體，以補(bǔ)償正壓外殼及其連接的輸送管道發(fā)生的任何泄漏，從而保持外殼內(nèi)部所需的正壓值。
對(duì)于這種保護(hù)形式的正壓型電氣設(shè)備，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該在正壓型電氣設(shè)備的排氣管道的出口處設(shè)置一個(gè)截止閥;在吹掃之后，閥門就將排氣管道封堵。
但是，正壓外殼及其輸送管道在內(nèi)部正壓的作用下不可避免地會(huì)發(fā)生泄漏，因而外殼內(nèi)部的壓力就會(huì)下降，甚至下降到正壓規(guī)定值以下。
所以。
為了保持正壓型電氣設(shè)備內(nèi)部的正壓規(guī)定值，正壓保護(hù)系統(tǒng)在正壓型電氣設(shè)備起動(dòng)之后必須實(shí)時(shí)地補(bǔ)償正壓外殼內(nèi)保護(hù)性氣體的任何泄漏數(shù)量。
設(shè)計(jì)人員在正壓型電氣設(shè)備的進(jìn)氣管道人口處設(shè)置一個(gè)流量控制裝置，在系統(tǒng)的其他自動(dòng)安全裝置的配合下，實(shí)時(shí)地向正壓外殼內(nèi)補(bǔ)充一定數(shù)量的保護(hù)性氣體，以維持正壓外殼內(nèi)部的規(guī)定壓力。
這就是這種正壓保護(hù)技術(shù)的特點(diǎn)。
這種保護(hù)技術(shù)使用的保護(hù)性氣體可以是空氣，也可以是惰性氣體。
6.靜態(tài)正壓型電氣設(shè)備的安全措施和安全要求靜態(tài)正壓型電氣設(shè)備是一種在爆炸性危險(xiǎn)場所中正常運(yùn)行時(shí)不需要補(bǔ)充保護(hù)性氣體且能夠保持正壓外殼內(nèi)正壓壓力的電氣設(shè)備。
這種電氣設(shè)備，一般情況下不需要完全固定安裝。
靜態(tài)正壓型電氣設(shè)備，除應(yīng)該符合正壓型電氣設(shè)備的一般要求外，還應(yīng)該符合下列的專門要求和規(guī)定。
①正壓外殼內(nèi)不應(yīng)該包含可燃性物質(zhì)的內(nèi)釋放源。
②正壓外殼內(nèi)充入的保護(hù)性氣體應(yīng)該采用惰性氣體，而且在惰性氣體充入之后外殼內(nèi)部的氧氣濃度不應(yīng)該超過1%(體積分?jǐn)?shù))。
充入惰性氣體的作業(yè)應(yīng)該在非危險(xiǎn)場所進(jìn)行。
③在正壓外殼上應(yīng)該設(shè)置自動(dòng)安全裝置，例如壓力傳感器。
對(duì)于“pb”級(jí)設(shè)備，應(yīng)該設(shè)置兩臺(tái)這樣的裝置;對(duì)于“pc”級(jí)設(shè)備，可以只設(shè)置一臺(tái)。
當(dāng)正壓井殼內(nèi)部的壓力下降到規(guī)定值時(shí)，自動(dòng)安全裝置應(yīng)該可靠地發(fā)出報(bào)警信號(hào)(聲、光信號(hào))，并自動(dòng)地切斷主回路的電源。
④在規(guī)定的不利運(yùn)行條件下，正壓外殼內(nèi)部的正壓值必須高于外部壓力50Pa。
7.非靜態(tài)正壓型電氣設(shè)備的安全措施和安全要求非靜態(tài)正壓型電氣設(shè)備是相對(duì)靜態(tài)正壓型電氣設(shè)備而言的。
這種電氣設(shè)備在爆炸性危險(xiǎn)場所中正常運(yùn)行時(shí)需要實(shí)時(shí)地補(bǔ)充保護(hù)性氣體，以維持內(nèi)部的正壓值。
非靜態(tài)正壓型電氣設(shè)備，按照正壓保護(hù)技術(shù)的不同，又分為連續(xù)稀釋式正壓型電氣設(shè)備和泄漏補(bǔ)償式正壓型電氣設(shè)備。
這種電氣設(shè)備，包括保護(hù)性氣體輸送管道，應(yīng)該牢固地安裝在爆炸性危險(xiǎn)場所中。
(1)正壓保護(hù)與自動(dòng)安全裝置根據(jù)正壓型電氣設(shè)備的設(shè)備保護(hù)級(jí)別(“pb”級(jí)或“pc”級(jí))的不同，人們對(duì)于這種防爆型式的電氣設(shè)備可以采用*高正壓檢測、保護(hù)性氣體流量檢測、*低正壓檢測和吹掃時(shí)間檢測等安全措施和安全要求，對(duì)正壓保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，進(jìn)行隨機(jī)保護(hù)。
對(duì)于“pb”級(jí)設(shè)備，保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)該設(shè)置4個(gè)自動(dòng)安全裝置，而且這些自動(dòng)安全裝置能夠同時(shí)自動(dòng)地實(shí)時(shí)檢測保護(hù)系統(tǒng)，發(fā)出主回路啟動(dòng)指令，并在發(fā)生故障時(shí)及時(shí)地發(fā)出報(bào)警信號(hào)(聲、光)，同時(shí)切斷主回路的電源。
對(duì)于“pc”級(jí)設(shè)備，保護(hù)系統(tǒng)可以只設(shè)置2個(gè)自動(dòng)安全裝置，它們能夠自動(dòng)地檢測保護(hù)系統(tǒng)中有關(guān)數(shù)據(jù)，必要時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)(聲、光)。
人們根據(jù)這些裝置的檢測數(shù)據(jù)來自動(dòng)地或手動(dòng)地控制主回路。
(2)檢測*低正壓和氣體流量在防爆正壓柜外殼內(nèi)必須保持一個(gè)*低正壓，即外殼內(nèi)保護(hù)性氣體的壓力必須離于外殼外部的壓力(可以是大氣壓力，也可以是某個(gè)壓力)。
這樣才越夠阻止外殼外部的可燃性氣體進(jìn)入外殼內(nèi)部，保證這種防爆型式的電氣設(shè)備的防爆安全性能。
1)“pb”級(jí)電氣設(shè)備對(duì)于“pb”級(jí)電氣設(shè)備來說，在正壓保護(hù)系統(tǒng)中，自動(dòng)安全裝置應(yīng)該使用壓力傳感器來實(shí)時(shí)監(jiān)測正在運(yùn)行中的正壓型電氣設(shè)備及相應(yīng)的輸送管道中可能出現(xiàn)的*低正壓值，并在規(guī)定的情況下發(fā)出指令(輸出電信號(hào)，報(bào)警并切斷電源)。
自動(dòng)安全裝置的壓力傳感器應(yīng)該直接從正壓外殼中獲取壓力信號(hào)，在傳感器和外殼之間不要設(shè)置任何閥門。
此外，自動(dòng)安全裝置還應(yīng)該使用氣體流量計(jì)來檢測正壓外殼排氣口處保護(hù)性氣體的流量。
在設(shè)備即將起動(dòng)時(shí)，一旦氣體流量大于規(guī)定的*小流量時(shí)，流量計(jì)便向定時(shí)器發(fā)出預(yù)起動(dòng)指令;或者，在設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，一旦氣體流量小于規(guī)定的*小流量時(shí)，流量計(jì)便發(fā)出指令。
使正壓保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作，切斷主回路。
2)“pc”級(jí)電氣設(shè)備對(duì)于“pc'’級(jí)電氣設(shè)備來說，假若正壓外殼不配置自動(dòng)安全裝置，它應(yīng)該配置一個(gè)顯示器。
顯示器的取樣點(diǎn)應(yīng)該設(shè)置在設(shè)備處于*惡劣的運(yùn)行條件下外殼內(nèi)的*低壓力點(diǎn)，隨時(shí)顯示外殼內(nèi)的壓力值。
在顯示器和外殼之間不應(yīng)該配置任何閥門。
另外，在“pe”級(jí)電氣設(shè)備內(nèi)，假定采用流量計(jì)來顯示外殼內(nèi)的壓力和流量時(shí)，則流量計(jì)應(yīng)該安裝在外殼的排氣口處;假若采用流量計(jì)僅僅是為了顯示壓力，那么，它可以安裝在外殼內(nèi)除進(jìn)氣口以外的任何*低壓力點(diǎn)處。
除此之外，為了保證“pc”級(jí)正壓外殼內(nèi)的*低正壓值，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該在保護(hù)性氣體的供氣體上配置報(bào)警裝置，實(shí)時(shí)監(jiān)測供氣源的工作狀態(tài)(壓力和流量);當(dāng)供氣源出現(xiàn)故障時(shí)報(bào)警裝置就向人們發(fā)出警示信號(hào)，例如發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)。
由于“pc”級(jí)電氣設(shè)備不是完全自動(dòng)控制的系統(tǒng)，因而實(shí)時(shí)監(jiān)測供氣源的工作狀態(tài)是十分重要的;假若供氣源臨時(shí)出現(xiàn)故障，在人工監(jiān)測疏漏時(shí)，正壓保護(hù)系統(tǒng)將會(huì)失效，直接影響工業(yè)現(xiàn)場的安全。
(3)檢測吹掃(換氣)時(shí)間對(duì)于正壓型電氣設(shè)備來說，吹掃(換氣)時(shí)間是一個(gè)相當(dāng)重要的安全指標(biāo)。
吹掃是指在正壓型電氣設(shè)備起動(dòng)前用保護(hù)性氣體充入正壓外殼內(nèi)置換外殼內(nèi)部的可燃性氣體的過程。
吹掃結(jié)束后正壓外殼內(nèi)充滿了保護(hù)性氣體，此時(shí)才允許對(duì)設(shè)備通電，啟動(dòng)設(shè)備。
吹掃(換氣)時(shí)間是指對(duì)正壓外殼充入5倍外殼(包括輸送管道)容積的保護(hù)性氣體量所需的時(shí)間。
顯然，吹掃時(shí)間與充入正壓外殼的保護(hù)性氣體的壓力、流量有關(guān)。
當(dāng)防爆正壓柜外殼內(nèi)的正壓值不低于*低正壓規(guī)定值、保護(hù)性氣體的流量不低于設(shè)計(jì)的*小流量值時(shí)，吹掃(換氣)時(shí)間可以按照下式計(jì)算求得。
通常情況下，吹掃時(shí)間由兩部分組成：正壓型電氣設(shè)備自身的和相連保護(hù)性氣體輸送管道的。
正壓型電氣設(shè)備自身的吹掃時(shí)間(正)由制造商計(jì)算確定，輸送管道的吹掃時(shí)間由使用者計(jì)算確定。
而且，由使用者將這兩個(gè)時(shí)間加在一起作為正壓保護(hù)系統(tǒng)的總的吹掃時(shí)間(T=Tl+r2)，并標(biāo)志在正壓型電氣設(shè)備的顯著部位。
對(duì)于“pb”級(jí)電氣設(shè)備來說，檢測吹掃時(shí)間由在電路中接入的定時(shí)器完成。
當(dāng)定時(shí)器收到*低正壓檢測裝置“與”流量檢測裝置發(fā)出的信號(hào)后，它便開始自動(dòng)計(jì)時(shí)。
一旦計(jì)時(shí)時(shí)間達(dá)到規(guī)定值(吹掃時(shí)間)，定時(shí)器便向主回路啟動(dòng)裝置發(fā)出主回路合閘供電指令。
對(duì)于“pc”級(jí)電氣設(shè)備來說，允許在正壓型電氣設(shè)備上標(biāo)志出保護(hù)性氣體的*小流量和吹掃時(shí)間。
人們可以通過實(shí)測保護(hù)性氣體的壓力、*小流量和吹掃時(shí)間來確定何時(shí)對(duì)設(shè)備通電(自動(dòng)或手動(dòng))，啟動(dòng)正壓型電氣設(shè)備。
8.內(nèi)含釋放源的正壓型電氣設(shè)備的安全措施和安全要求在現(xiàn)代化工企業(yè)中和其他存在可燃性氣體和(或)易燃性液體的生產(chǎn)環(huán)境中，由于工藝流程的需要，往往有一些含有可燃性氣體和(或)易燃性液體的工藝管道需要通過一些電氣裝置(設(shè)備)。
這些工藝管道在正壓型電氣設(shè)備中就可能是一種所謂的可燃性氣體和(或)易燃性液體的內(nèi)釋放源。
通常情況下，能夠形成內(nèi)釋放源的正壓型電氣設(shè)備內(nèi)的工藝管道部分被稱為所謂的“內(nèi)置系統(tǒng)”。
(1)內(nèi)置系統(tǒng)及其釋放工況根據(jù)內(nèi)置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的可靠程度和控制系統(tǒng)的設(shè)置狀態(tài)，可以把內(nèi)置系統(tǒng)分為無故障內(nèi)置系統(tǒng)和有故障內(nèi)置系統(tǒng)。
因此，人們也把正壓外殼內(nèi)的內(nèi)釋放情況分為無釋放工況和有限釋放工況。
1)無故障內(nèi)置系統(tǒng)及其無釋放工況當(dāng)內(nèi)置系統(tǒng)為無故障內(nèi)置系統(tǒng)時(shí)，這種內(nèi)置系統(tǒng)不會(huì)向正壓外殼內(nèi)釋放出可燃性物質(zhì)。
要想使內(nèi)置系統(tǒng)不釋放出可燃性物質(zhì)，一是必須保證內(nèi)置系統(tǒng)在任何情況下都不發(fā)生故障，二是內(nèi)置系統(tǒng)設(shè)置自動(dòng)安全裝置對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。
①對(duì)于前者，由于內(nèi)置系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)十分可靠，它不可能造成內(nèi)置系統(tǒng)中的可燃性物質(zhì)發(fā)生任何釋放和泄漏。
②對(duì)于后者，當(dāng)設(shè)備在規(guī)定的極限溫度和正常運(yùn)行條件下正壓外殼內(nèi)的*低正壓比內(nèi)置系統(tǒng)中可燃性氣體(易燃性液體或蒸氣)的*高壓力高出50Pa時(shí)，便可以認(rèn)為這種內(nèi)置系統(tǒng)不會(huì)發(fā)生任何釋放和泄漏。
當(dāng)正壓外殼內(nèi)和內(nèi)置系統(tǒng)內(nèi)的壓差小于50Pa時(shí)，自動(dòng)安全裝置應(yīng)該立即可靠地進(jìn)行報(bào)警并切斷相應(yīng)的電源。
還應(yīng)該指出，當(dāng)通過內(nèi)置系統(tǒng)的可燃性氣體混合物的濃度自始至終都低于其爆炸極限下限時(shí)，這種內(nèi)置系統(tǒng)也被認(rèn)為是無故障內(nèi)置系統(tǒng)，是不會(huì)發(fā)生任何釋放和泄漏的，因?yàn)檫@種混合物無論如何也不可能發(fā)生燃燒和爆炸。
2)有故障內(nèi)置系統(tǒng)及其有限釋放工況當(dāng)內(nèi)置系統(tǒng)為有故障內(nèi)置系統(tǒng)時(shí)，這種內(nèi)置系統(tǒng)將會(huì)向正壓外殼內(nèi)釋放出一定數(shù)量的可燃性物質(zhì)。
內(nèi)置系統(tǒng)的這種有限釋放工況又分為可燃性氣體的有限釋放和易燃性液體的有限釋放。
①對(duì)于可燃性氣體的有限釋放，在所有可能發(fā)生的故障狀態(tài)下從內(nèi)置系統(tǒng)中釋放出可燃性氣體的流量是可以預(yù)計(jì)的。
在*壞的情況下，這個(gè)流量應(yīng)該是進(jìn)入內(nèi)置系統(tǒng)的流量。
②對(duì)于易燃性液體的有限釋放，和可燃性氣體的有限釋放一樣，釋放時(shí)正壓外殼內(nèi)的液體流量也是可以預(yù)計(jì)的。
但是，人們應(yīng)該考慮到，這些釋放到正壓防爆柜外殼內(nèi)的液體在正壓外殼內(nèi)積聚后可能造成的嚴(yán)重后果。
此外，如果這些液體可能釋放氧氣，則人們還應(yīng)該預(yù)計(jì)氧氣的*大流量。
在分析了內(nèi)置系統(tǒng)的釋放工況以后，人們就可以采取相應(yīng)的技術(shù)措施，保證包含內(nèi)釋放源的正壓型電氣設(shè)備的運(yùn)行安全性。
(2)內(nèi)含釋放源的正壓型電氣設(shè)備正壓保護(hù)技術(shù)的特殊性對(duì)于這種內(nèi)含釋放源的正壓型電氣設(shè)備，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該盡可可能采用連續(xù)稀釋式正壓保護(hù)技術(shù)，在特殊情況下，也可以采用泄漏補(bǔ)償式正壓保護(hù)技術(shù)。
由于內(nèi)釋放源釋放的可燃性物質(zhì)的特性不同，所以，這些正壓保護(hù)技術(shù)還具有一定的特殊性。
1)采用連續(xù)稀釋式正壓保護(hù)時(shí)在連續(xù)稀釋式正壓保護(hù)的情況下，不管內(nèi)釋放源是正常的還是異常的有限釋放工況，當(dāng)釋放氣體的爆炸極限上限小于80%時(shí)，保護(hù)性氣體既可以是空氣，也可以是惰性氣體;當(dāng)釋放氣體爆炸極限上限大于80%時(shí)，保護(hù)性氣體只能是空氣。
在有限的可燃性氣體(或蒸氣)釋放情況下，假若內(nèi)置系統(tǒng)發(fā)生了嚴(yán)重的故障，連續(xù)稀釋時(shí)保護(hù)性氣體的流量仍然應(yīng)該把釋放出來的可燃性氣體稀釋到下列狀態(tài)：①當(dāng)保護(hù)性氣體是空氣時(shí)，釋放出來的可燃性氣體的濃度被稀釋到不超過其爆炸極限下限的25%(體積分?jǐn)?shù))。
②當(dāng)保護(hù)性氣體是惰性氣體時(shí)，釋放出來的可燃性氣體被稀釋到其氧氣含量不超過2%(體積分?jǐn)?shù))。
③當(dāng)釋放出來的可燃性氣體的爆炸極限上限大于80%(體積分?jǐn)?shù))時(shí)，人們應(yīng)該使用空氣把它稀釋到不超過其爆炸極限下限的25%(體積分?jǐn)?shù))。
④在有限的易燃性液體釋放情況下，保護(hù)性氣體應(yīng)該采用惰性氣體。
用惰性氣體把釋放出來的易燃性液體的蒸氣連續(xù)稀釋到其氧氣含量不超過2%(體積分?jǐn)?shù))。
2)采用泄漏補(bǔ)償式正壓保護(hù)時(shí)在泄漏補(bǔ)償式正壓保護(hù)的情況下，不管內(nèi)釋放源是正常的還是異常的有限釋放工況，保護(hù)性氣體都應(yīng)該是惰性氣體。
泄漏補(bǔ)償式正壓保護(hù)只適用于內(nèi)釋放源釋放的爆炸極限上限不超過80%(體積分?jǐn)?shù))的可燃性氣體，而且正壓補(bǔ)償之后外殼中混合物的氧氣含量不應(yīng)該大于2%(體積分?jǐn)?shù))。
這種正壓保護(hù)方式不適用于爆炸極限上限超過80%(體積分?jǐn)?shù))的釋放物質(zhì)。
因?yàn)榭扇夹詺怏w的爆炸極限上限大于80%(體積分?jǐn)?shù))時(shí)，它與不大于4%(體積分?jǐn)?shù))的氧氣在具有足夠能量的點(diǎn)燃源作用下便可以發(fā)生燃燒。
這是一種非常危險(xiǎn)的可燃性物質(zhì)。
這里定義的氧氣濃度不大于2%(體積分?jǐn)?shù))，就是這個(gè)道理。
不管是連續(xù)稀釋式正壓保護(hù)，還是泄漏補(bǔ)償式正壓保護(hù)，之所以可以采用惰性氣體作為保護(hù)性氣體，是因?yàn)樵谝欢ǖ臈l件下，惰性氣體可以稀釋可燃性氣體空氣混合物中的氧氣含量。
因?yàn)樵谘鯕夂坎蛔愕那闆r下，無論如何，爆炸是不會(huì)發(fā)生的。