Nguyên lý chống cháy nổ cho thiết bị điện trong môi trường dễ cháy nổ

Thiết bị điện an toàn tăng cường là một loại thiết bị điện chống cháy nổ chuyên dụng, được ký hiệu bằng biểu tượng “e”. Đây là loại thiết bị điện chống cháy nổ được sử dụng rộng rãi trong các doanh nghiệp công nghiệp có sự hiện diện của khí dễ cháy.

Thông thường, người ta cho rằng khi điện áp định mức của nguồn điện không vượt quá 11kV (giá trị RMS AC hoặc DC), trong điều kiện hoạt động bình thường hoặc các điều kiện bất thường được công nhận, sẽ không gây ra tia lửa, hồ quang và (hoặc) độ ẩm nguy hiểm của thiết bị điện, thì được phép thiết kế và sản xuất thiết bị điện có độ an toàn cao. Rõ ràng, thiết bị điện không đáp ứng các điều kiện này không được phép chế tạo thành loại chống cháy nổ có độ an toàn cao.

Dưới các điều kiện đủ nêu trên, thiết bị điện được tăng cường an toàn không được coi là “chống cháy nổ” bằng cách sử dụng vỏ bảo vệ chống cháy nổ (explosion-proof enclosure) như trong thiết bị điện chống cháy nổ, mà thay vào đó, theo các điều kiện cần thiết cho quá trình cháy nổ, các bộ phận khác nhau của thiết bị điện được tăng cường về mặt cơ học và/hoặc điện để nâng cao hơn nữa mức độ an toàn và độ tin cậy của chúng, từ đó tránh khả năng tạo ra tia lửa, hồ quang và/hoặc nhiệt độ nguy hiểm. Các biện pháp tăng cường cơ học và/hoặc điện để nâng cao mức độ an toàn và độ tin cậy, nhằm tránh việc chúng tạo ra tia lửa, hồ quang và/hoặc nhiệt độ nguy hiểm, tức là thiết bị điện phải áp dụng và đề xuất một số biện pháp cấu trúc và yêu cầu an toàn để đảm bảo rằng nó ít có khả năng trở thành nguồn gây cháy của khí dễ cháy.

Đây là nguyên tắc bảo vệ chống nổ để tăng cường an toàn cho thiết bị điện.

Theo nguyên lý chống cháy nổ của thiết bị điện an toàn tăng cường, bạn cần biết rằng các nhà thiết kế phải đưa ra các yêu cầu đặc biệt cần thiết và đủ về cấu trúc cơ khí của thiết bị điện, bảo vệ vỏ, cách điện điện, kết nối dây, các vấn đề điện và khoảng cách rò rỉ, nhiệt độ giới hạn, v.v., để đảm bảo rằng thiết bị điện an toàn tăng cường có hiệu suất an toàn chống cháy nổ đáng tin cậy.

Nói chung, các loại thiết bị điện hoạt động trong môi trường chống cháy nổ bao gồm: động cơ AC (bao gồm động cơ quay, biến áp và cuộn dây điện từ, v.v.); đèn và đèn lồng (bao gồm đèn và đèn lồng có bộ ổn áp cảm ứng); bộ gia nhiệt; loại pin; hộp dây kết nối (hộp) loại; biến áp dòng điện cho thiết bị đo lường và biến áp dòng điện không dùng cho thiết bị đo lường. Ngoài các thiết bị điện khác cần được thiết kế theo loại chống cháy nổ này, các nhà thiết kế và nhà sản xuất thiết bị điện chống cháy nổ phải tuân thủ các yêu cầu chung của loại chống cháy nổ, đồng thời cũng phải xem xét đưa ra một số biện pháp kỹ thuật và yêu cầu an toàn bổ sung.

Các biện pháp kỹ thuật bổ sung và yêu cầu an toàn này, về nguyên tắc, nên bao gồm các nội dung sau:

① Các thông số sử dụng của các linh kiện điện được sử dụng trong điều kiện lắp đặt không được vượt quá 2/3 giá trị định mức của chúng.

② Thành phần sinh nhiệt không được tạo ra nhiệt độ nguy hiểm vượt quá nhiệt độ giới hạn và không được ảnh hưởng xấu đến đơn vị mạch (cấu trúc, thông số, cách điện) xung quanh nó. ③ Thành phần kháng điện nên là loại phim hoặc kháng điện cuộn dây.

④ Thành phần cảm ứng nên có các biện pháp để ngăn chặn sự sinh ra của lực điện động ngược tại thời điểm ngắt mạch.

⑤ Các tụ điện phải là tụ điện cách điện rắn. Không được sử dụng tụ điện điện phân và tụ điện tantalum.

(vi) Các bộ phận chuyển mạch được bảo vệ bằng vỏ chống cháy nổ, v.v.

Thông thường, các loại thiết bị chống cháy nổ này không được phân loại là thiết bị chống cháy nổ. Nếu cần thiết, có thể xác định mức độ chống cháy nổ cần thiết của một loại thiết bị điện cụ thể thông qua thử nghiệm, ví dụ: các động cơ AC tăng cường an toàn có điện áp cao hoặc công suất lớn có thể được phân loại là Loại ⅡA, Loại ⅡB hoặc Loại ⅡC thông qua thử nghiệm. Tuy nhiên, loại thiết bị điện an toàn tăng cường chống cháy nổ phải có mức độ bảo vệ thiết bị tương ứng, chẳng hạn như loại b hoặc loại C; trên thực tế, nó cũng có thể được biểu thị là loại Gb hoặc loại Gc. Vỏ bọc của thiết bị điện an toàn tăng cường thường được làm bằng thép tấm (ví dụ: một số thanh thép và thanh hợp kim nhôm), gang đúc, nhôm đúc và nhựa kỹ thuật.

Doanh số bán hàng của các sản phẩm điện chống cháy nổ trên thị trường vẫn chưa đáp ứng các yêu cầu cấu trúc của các tiêu chuẩn liên quan. Dưới đây là phân tích về cách kiểm tra tính xác thực của thiết bị điện chống cháy nổ dạng hợp chất dựa trên cấu trúc phân tích.

Vỏ bảo vệ chống nổ “d””Đối với thiết bị điện, loại chống cháy nổ, vỏ thiết bị có thể chịu được áp lực từ bên trong do sự nổ của hỗn hợp nổ bên trong mà không bị hư hỏng, và sẽ không gây ra sự cháy nổ bên ngoài do một hoặc nhiều khí hoặc hơi được hình thành từ môi trường khí nổ.

Loại an toàn tăng cường “e” là loại thiết bị điện chống cháy nổ, tức là các biện pháp bổ sung được áp dụng để tăng cường an toàn cho thiết bị điện, nhằm ngăn chặn khả năng sinh ra nhiệt độ nguy hiểm, tia lửa điện và tia lửa trong quá trình vận hành bình thường hoặc trong các điều kiện bất thường được quy định.

Khi các bộ phận khác nhau của một thiết bị điện hoặc các thành phần Ex sử dụng các loại chống cháy nổ khác nhau, các biển báo chống cháy nổ nên bao gồm tất cả các biểu tượng loại chống cháy nổ được sử dụng. Các biểu tượng loại chống cháy nổ nên được sắp xếp theo thứ tự alphabet, và nên có một khoảng cách nhỏ giữa chúng. Trên thực tế, các sản phẩm điện chống cháy nổ (Ex d e) thường có hai cấu trúc được sử dụng rộng rãi nhất:

1. Các sản phẩm điện chống cháy nổ, chẳng hạn như hộp phân phối điện chống cháy nổ, bộ khởi động từ chống cháy nổ, v.v., được tạo thành từ sự kết hợp giữa khoang chống cháy nổ và khoang tăng cường an toàn. Cấu trúc này áp dụng cho các bộ phận khác nhau của thiết bị điện, lần lượt sử dụng loại chống cháy nổ và loại tăng cường an toàn, như minh họa trong hình dưới đây. 2. Khoang tăng cường an toàn được lắp đặt bên trong các thành phần Ex chống cháy nổ hoặc thành phần Ex chống cháy nổ và tăng cường an toàn của các sản phẩm điện chống cháy nổ, chẳng hạn như công tắc chiếu sáng chống cháy nổ, cột chống ăn mòn chống cháy nổ và các sản phẩm điện khác. Cấu trúc này là phần thân chính của thiết bị điện sử dụng thành phần Ex chống cháy nổ hoặc thành phần Ex chống cháy nổ và tăng cường an toàn, như được thể hiện trong hình dưới đây.
     Tuy nhiên, cần lưu ý rằng cấu trúc của việc lắp đặt thiết bị qua đầu và vỏ thiết bị được lắp đặt giữa gioăng cao su, cùng với ốc vít từ hệ thống cố định bên trong vỏ thiết bị, như minh họa bên dưới, không đáp ứng yêu cầu của vỏ chống cháy nổ, có thể được sử dụng cho vỏ an toàn tăng cường.

Do đó, nếu nhãn hiệu chống cháy nổ của thiết bị thuộc loại chống cháy nổ Zengan composite và có cấu trúc như sau, có thể xác định rằng sản phẩm không đáp ứng yêu cầu chống cháy nổ: 1. Thiết bị điện một khoang, cấu trúc của thiết bị được thể hiện trong Hình 3, và bên trong có sự hiện diện của các thành phần gây cháy như cầu dao, mô-đun nguồn, ổ cắm gia dụng, bảng mạch không an toàn và các thành phần gây cháy khác. Trả lời: Vỏ bảo vệ có cấu trúc như trên không thể được sử dụng làm vỏ bảo vệ chống cháy nổ, và các thành phần gây cháy không thể được lắp đặt bên trong vỏ bảo vệ tăng cường an toàn, như thể hiện trong hình dưới đây.   

Thiết bị giới thiệu thiết bị một buồng tồn tại trong cấu hình được hiển thị trong Hình 4 và không chứa bất kỳ thành phần nội bộ nào có cấu trúc chống cháy nổ.
    Giải thích: Thiết bị không có cấu trúc chống cháy nổ và không phù hợp với loại chống cháy nổ được ghi trên nhãn chống cháy nổ, như được thể hiện trong hình dưới đây.