非静态正压型电气设备的安全措施和安全要求-防爆电器新闻

非静态正压型电气设备的安全措施和安全要求

发布时间： 2021/12/22

　　　　　　　　　　非静态正压型电气设备的安全措施和安全要求
　　非静态正压型电气设备是相对静态正压型电气设备而言的。这种电气设备在爆炸性危险场所中正常运行时需要实时地补充保护性气体，以维持内部的正压值。
　　非静态正压型电气设备，按照正压保护技术的不同，又分为连续稀释式正压型电气设匀
漏补偿式正压型电气设备。
　这种电气设备，包括保护性气体输送管道，应该牢固地安装在爆炸性危险场所中。
　　一、正压外壳内压力变化状态示意图
　　在正压型电气设备中，通常情况下，由鼓风机、空气压缩机等机械向正压外壳供给保护性气体。具有一定压力的保护性气体气体流，在进入进气管道、设备外壳和从排气管道排出的过程中，会发生压力的变化。
　　这主要是由于气体流在通过所经路程时受到器壁或零部件的表面摩擦阻力引起的；尤其是，当正压型电气设备内包含旋转部件或运动部件时，这些部件的运动对气体流产生扰动作用，改变着内部压力的分布状态，有时候还可能出现负压现象。因此，保护性气体在正压外壳内压力的分布是不均匀的。
　　1.正压型电气设备内无旋转部件时
　　在正压型电气设备内无旋转部件时，正压外壳(包括进气管道、设备外壳和排气管道)内
保护性气体的压力分布比较均匀，压力数值变化也比较小。
　　(1)在连续稀释情况下
　　当正压保护系统采用连续稀释方式来保持正压外壳内部的正压时，若正压保护系统的排气口设在非危险场所，压力分布示意图如图5.1所示；若正压保护系统的排气口设在危险场所，压力分布示意图如图5.2所示。
非危险场所危险场所非危险场所
　　

　　图5.1正压保护系统排气口设在非
　　危险场所时压力分布示意图
　　1-保护性气体进气口;2-输送管道;3-鼓风机或空气压缩机;4-设备外壳;5-阻气门;6-保护性气体排气口;7-设备外壳内的压力;8-大气压力
　　非危险场所危险场所非危险场所
　　

　　图5.2正压保护系统排气口设在危险场所时压力分布示意图
　　1-保护性气体进气口;2-输送管道;3-鼓风机或空气压缩机;4-设备外壳;5-阻气门;6-火花和颗粒挡板;7-保护性气体捧气口;8-设备外壳内的压力;9-大气压力
　　从图5.1和图5.2中可以看出，在连续稀释情况下，正压外壳(包括进气管道、设备外壳和排气管道)内部的最低正压出现在排气口处。
　　(2)在泄漏补偿情况下
　　当正压保护系统采用泄漏补偿方式来保持正压外壳内部的正压时，压力分布示意图如图5.3所示。
　　从图5.3中可以看出，在泄漏补偿情况下，正压外壳(包括进气管道、设备外壳和排气管道），内部的最低正压同样出现在排气口处。
　　2.正压型电气设备内有旋转部件时
　　在某些正压型电气设备中，由于功能的需要，常常带有旋转部件，例如像风扇那样的部件。这样，风扇造成的局部压力和压力场就会改变保护性气体气体流的压力分布状况。在旋转电机中就出现这种情况。
　　(1)内风扇式旋转电机
　　在泄漏补偿式正压保护系统中，内风扇式旋转电机内保护性气体的压力和内风扇引起的局部压力分布示意图如图5.4所示。
　　非危险场所危险场所非危险场所
　　

　　图5.3在泄漏补偿式正压保护系统中压力分布示意图
　　1-保护性气体进气口;2-输送管道;3-鼓风机或空气压缩机;4-设备外壳;5-排气口阀门;6-保护性气体排气口;7-设备外壳内的压力;8-大气压力
　　

　　图5.4内风扇式旋转电机内压力分布示意图
1-保护性气体进气口;2-输送管道;3-鼓风机或空气压缩机;4-旋转电机的外壳;5-捧气口阀门;6-保护性气体排气口;7-旋转电机外壳内的压力;8-大气压力
　　从图5.4中可以看出，内风扇在旋转电机外壳内部造成一个和保护性气体气体流方向不一致的气体流，从而改变着外壳内部压力的分布状况和大小。在合适的条件下，在内风扇进气侧就会产生负压；这个负压可能把外部的可燃性气体吸入正压外壳内。这是一种很糟糕的现象。
分析可知，提升保护性气体的压力，使内风扇造成的压力减小，就可以消除产生这种负压的可能性。
(2)外风扇式旋转电机
当旋转电机带有外风扇时，泄漏补偿式正压保护系统的电机外壳内压力分布示意图如图5.5所示。
　　从图5.5中可以看出，外风扇在旋转电机外壳外部造成一个周围大气的气体流。然而，这个气体流对外壳内的保护性气体的压力分布状态没有构成直接的影响，但是，它却使外壳外部的压力升高。
　　因而，在评价正压外壳的内部压力与外部压力之差时，人们应该考虑外风扇造成的这种不利影响，而把不应该仅考虑大气压力。
　

　　图5.5外风扇式旋转电机内压力分布示意隰.
　　1-保护性气体进气口；2-输送管道；3-鼓风机或空气压；4-旋转电机的外壳；5-排捧气口阀门；6-保护性气体捧气；7-旋转电机外壳内的压力；8-大气压力；9-外部压力
按照上述3个式子描述的逻辑关系，设计人员便可以设计出正压保护系统的电气控制原理图。
从表5.1和上述3个表达式的逻辑关系可以看出，在这个逻辑控制系统中，任何一个参数达不到规定值(自动安全装壹检测出故障)时，正压保护系统都会使系统自动翻转回到初始状态(S。)。
综上所述，“pb”级正压型电气设备的正压保护系统的控制过程如下。
在正压型电气设备起动过程中，最高正压检测装置处于低电平，它给主电路起动装置一个电信号(“非”)，系统处于等待状态；流量检测装置开始检测保护性气体的流量，一旦气体流量达到规定的最小流量，便发出信号给最低正压检测装置、定时器和主电路起动装置；最低正压检测装置获得流量检测信号后便开始监测外壳内的压力，一旦正压值达到规定的最低压力，它便向定时器和主电路起动装置发出信号；定时器收到流量信号“与”最低正压信号后便开始计时，一旦计时时间达到规定值，它便向主电路起动装置发出合闸供电指令，主电路起动装置在最高正压检测装置信号“与”流量检测装置信号“与”最低正压检测装置信号“与”定时器信号共同作用下合闸供电。至此，正压型电气设备起动完成。
在正压型电气设备运行过程中，一旦自动安全检测装置检测到某个被监测参数偏离了
值，整个正压保护系统就会马上翻转，回到初始状态。
“pb”级正压型电气设备正压保护系统控制逻辑示意图如图5.6所示。
在图5.1中，101—“非”门，将最高正压信号的低电平转换为高电平；102—“与”门，保证流量值与，正压值符合要求；103—“与”门，保证在流量信号、最低正压信号触发下起动延时功能；104—“与”门，保证在最高正压信号、流量信号、最低正压信号、定时信号触发下立即对主电路合闸供电。至此，设备投入正常运行。反之，假若最高正压信号、流量信号、最低正压信号中任何一个偏离整定值，主电路起动装置(k)都会立即将主电路断开。

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