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危險場所的安裝技術

		點擊數：	更新時間： 2021年07月28日
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42 危險場所的安裝技術 《電氣防爆))2002，4
危險場所的安裝技術
(歐洲和美國／N拿大之間危險場所用電氣設備安裝技術方面的比較)
W ．bem er
1 美國和加拿大危險場所的分類
在美國和加拿大，把可燃性氣體、蒸氣或纖維
和懸浮物出現達到一定危險程度的場所定義為
“危險(分類)場所”。根據可燃性物質的種類的不
同，危險場所可分為：I類(氣體、蒸氣、霧)；II類
(粉塵)；III類(纖維和懸浮物)。并根據這些物質
出現的概率再細分為1級和2級場所。
北美一直沿用著傳統的劃分危險場所的方
法，直到最近，在1996年版本的美國國家電氣規
程(以下簡稱NEC一1996)中有關I類氣體的內容，
才引入了IEC危險場所劃分體系，這是美國標準
最新的發展方向。
2 安裝技術
特別是在美國和加拿大，安裝方法和電氣設
備的發展與IEC標準為基礎的安裝技術有明顯的
區別。很大程度上，IEC體系采用問接或直接的
鎧裝、非鎧裝電纜和布線。所以很多按IEC標準
制造的產品適合用撓性電纜的安裝方法，而盡量
不使用剛性電纜。目前，由于缺少ISA(國際標準
協會)標準，IEC標準體系的不同的保護方法在
NEC一1996中還不能完全適用。因此，本文力圖對
美國和歐洲標準體系的安裝技術方面進行比較分
析，以便對在美國危險場所中使用IEC安裝技術
提供一些幫助與技術支持。
在危險場所中安裝電氣系統有三種安裝方
法，如圖1所示
左：問接進線的電纜結構；中：直接進線的電纜結構；右：鋼管結構
圖1 完整的安裝技術
· 鋼管結構；·直接進線的電纜結構；·間接進
線的電纜結構。
使用不同類型安裝方法的電氣設備的技術要
點也不同。
根據NEC一1996，在歐洲標準EN 50014 EN
50020中，要求三種安裝結構都允許使用。在美
國，鋼管結構或帶有礦質絕緣電纜和金屬鎧裝電
纜的直接電纜進線，可以使用在I類1級場所的
隔爆型外殼上。
3 鋼管結構
本技術的原理以“隔爆外殼”的保護方法為基
礎。按照鋼管結構的安裝要求，電線以單股穿過
封閉著的金屬鋼管，接在帶有配電裝置的隔爆外
殼上，鋼管通過螺紋擰緊。整個鋼管結構是隔爆
型的，并在與外殼相連處進行密封。密封的目的
是防止在運行期間開關放電或由于表面過熱引起
的火花。這些往往出現在外殼內部，而將一潛在
的爆炸轉移到鋼管內。由于進線管為剛性并有預
壓，在長長的圓柱形管道內形成極高的爆炸壓力。
因此，根據鋼管的直徑，每隔一定的距離進行密
封。布線后，密封應用粘合型密封膠填充。在此
之前，導線必須用礦棉密封，保持粘合劑的位置，
直到其固化。通氣孔和排水孔位于裝置的最低
處，便于排放冷凝水，如圖2所示。
填允纖維(1#f 棉) 密封元件
圖 t· 無排水口的臥式安裝的密封
導線(單芯
阻塞(非f
圖2b 帶排水口的立式安裝的密封
維普資訊 http://www.cqvip.com
《電氣防爆》2002，4 危險場所的安裝技術 43
在美國，鋼質、鋁質和銅質的剛性金屬管(帶
螺紋的剛性金屬管和帶螺紋的鋼質合金管)允許
使用在I類1級危險場所。鋼管必須符合技術要
求，在末端帶有 螺紋，使得可以與隔爆外殼、
配件、聯軸器以及其他附件連接。
當與振動性設備連接時，諸如：電動機，允許
使用撓性鋼管適配器。這些撓性管為隔爆型，長
度不同。它們由多層組件組成，固定在兩側，并帶
有螺紋連接器，與外殼、配件和鋼管相連接。
4 直接進線裝置
與美國相比，電纜系統在歐洲使用更普遍。
在歐洲，電纜和導線(或鎧裝或無鎧裝)露天架設，
電纜與導線的外表加橡膠、塑料、鉛等材料制成的
護套。在可能存在機械損傷的地方，只能在開口
的鋼管中架設非鎧裝電纜。
圖3 金屬鎧裝電纜的隔爆型電纜進線裝置
用直接電纜進線裝置，接線電纜直接進入隔爆
型電纜夾緊裝置。應當注意的是，應根據電纜的種
類、型號和使用場所選擇合適的電纜，并選用經認
可的電纜夾緊裝置。在美國，允許該系統在I類1
級場所中使用礦質絕緣電纜，NEC．1996將這個范
圍延伸到包括金屬包層電纜的一定范圍。此外，在
NEC．1996中，允許在I類1級場所中的電纜管道中
使用帶有隔爆型電纜夾緊裝置的電纜。這是為了
達到與IEC標準協調邁出的第一步。
5 間接電纜進線
在使用間接電纜進線裝置時，外殼必須為增
安型，并符合規定的結構要求，包括防塵、防水，但
不要求密封。
在許多應用場所中，使用模塊式防爆系統更
方便。該系統隔爆外殼使用獨立的開關部件，這
特別有利于防爆組合系統的裝置。
該系統使產生信號和控制成為可能，該裝置
在功能、大小、安裝方面同傳統的工業裝置很類
似。組成部分設計成模壓塑料外殼，其本身為放
電部件提供了一個隔爆外殼。隔爆組件的端子設
計成“增安型”的防護型式，必須裝在同樣的防護
型式的外殼內。
在NEC．1996中引入了IEC標準體系后，該系
統在美國得到了認可。這是得到歐洲、美國、加拿
大認可的控制與信號站。具有“隔爆外殼”的隔爆
組成部分裝在“增安型”外殼中。電纜直接進入外
殼內，而無任何附加密封。在歐洲，通常利用一個
模壓塑料夾緊裝置便可達到這一效果。但由于
NEC．1996中還不允許在I類1級、2級場所中使
用露天架設的非鎧裝電纜，并強調要防止機械損
傷，通常電纜和導線必須架設在管道系統中。
6 不同的安裝技術的比較
機械式安裝成本較高，與相對簡單的在電纜
系統中架設電纜相比，它的費用主要高在管道系
統的密封要求很高。在美國，在任何情況下，主要
是防止機械損傷。由于機械結構設計堅固，對于
防止機械損傷和外界燃燒的影響是比較安全的。
另外，管道系統的密封裝置會防止火焰蔓延至相
鄰的電纜上。
但是，管道系統的好處被它的主要缺陷抵消。
第一，管道系統的隔爆特性取決于安裝者的正確
安裝；第二，封閉的金屬管道系統存在冷凝水和腐
蝕物積聚的危險，如果維修不當，將導致接地故
障、短路或隔爆性能喪失。這意味著，除安裝成本
高以外，維修的成本比電纜系統更高。
模塊式防爆系統的優點包括：成本低、安裝和
維修方便。此外，還有重量輕和使用模壓塑料制
成的組件的耐腐蝕性較強。
7 前景
將來，在美國和世界的其他地方，危險場所的
設備和安裝方法的選用，將主要取決于用戶的選
擇。綜上所述，所有系統都有優缺點。北美系統
有一個廣闊的基礎，用戶要有必要的技術知識。
在美國，IEC標準的技術知識須在今后幾年確立
起來。如果北美用戶越來越熟悉IEC標準的不同
防爆型式和安裝方法，那么當選擇設備和安裝方
法時，就會全面地比較傳統的北美方式和IEC系
統的優缺點，使其各自的使用范圍、優勢得到更充
分的發揮。

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