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防爆灯具防护外壳的基本安全要求
发布时间:2016-08-22   点击次数:608次


防爆灯具防护外壳的基本安全要求

防爆灯具zui根本的功能就是使光源能在爆炸性环境中安全可靠的使用。为此,必须从如下几个方面来考虑提高安全性。
防护外壳主要包括灯具壳体、透明件、保护网、紧固件、电缆引入装置和断电后开盖联锁装置、蜜封圈等零部件。
防爆灯具的防护外壳主要功能:
①固定灯具电气元件,透出光源发射的光线。
②防止电气元件在正常工作时受到人为或意外的外力损坏,而导致电火花的产生。
③防止外壳自身因冲击或静电摩擦而产生火花。
④防止异物和水进入腔内,破坏电气绝缘。
⑤防止因误操作而使外壳的防护功能意外消失。
⑥防止环境介质对灯具电气元件的破坏。
⑦各种防爆型式的防护外壳还有其特定的防护功能。
防护外壳通常须具有下述要求:
1.防异物冲击能力
防爆灯具的外壳部件须承受冲击试验而不损坏。携带式灯具还须能承受灯具透明件向下,从1m高度自由跌落的试验而不损坏。
2.透明件
任何防爆灯具均需应用透明件,为了有较高的光透过率,透明件壁厚不可能做得很厚。透明件的材质强度总要比金属材料强度低得多,特别是玻璃,是防护外壳零件中较薄弱的环节,应特别注意。
①透明件应采用玻璃或其他化学物理性能稳定的材料制成,由塑料制成的透明件除需符合透明件要求外,还须符合对塑料外壳的热稳定性和防表面静电的要求。
②透明件除需承受规定的冲击试验外,还须能低御冷热剧变试验。
将灯具按透明件达到表面zui高温度的位置安置在zui高环境温度中点亮,待灯具温升稳定后,用10℃左右的冷水喷射到透明件的表面zui高温度处,透明件不应损坏。
透明件在工作受热的状态有热胀的现象,一旦受到冷水喷射,透明件会因急剧冷却而收缩。各部分会因冷却程度不同而产生收缩不一致。如透明件无足够的强度或分子间有残余的破坏应力存在,就会加速分子间应力的加大而导致透明件的损坏。
③ 为提高玻璃透明件的强度,一般采用钢化处理办法提高玻璃分子间的预应力,玻璃钢化可将成型玻璃加热至接近软化点,经急速均匀冷却而成,也可由玻璃表面经化 学处理达到钢化。由于钢化工艺稳定性均匀性较难控制,同一批透明件可能会存在预应力不均匀、应力集中等隐患,在运输、安装和使用过程中,过度的冲击、压力 和温度会使玻璃损坏,也会使玻璃分子内储存应力,使玻璃罩强度降低,甚至会在正常的贮存时产生自爆现象。因此,在生产中应注意“小心轻放”安装时应受力均 匀,尽可能避免使其承受过多的应力。生产厂可用冲击试验和热剧变试验方法来抽样检验,有条件的还可用玻璃应力测试仪进行检验。
④玻璃罩的厚度尺寸在加工中是较难控制的,目视也难以检测,为保证玻璃罩强度的均匀性,可用玻璃测厚仪进行测量。
⑤由于透明件没有足够稳定的强度和刚性,不允许制成带螺纹的结构。
⑥为使透明件不受到过高温度和热分布过度不均匀,尽可能避免光源在透明件受到冲击破坏同时受到透明件碎片的冲击,透明件与光源的间距须大于表1的规定。
表1 光源与透明件的zui小间距
光源功率P(W)    zui小间距(mm)
卤钨灯和白炽灯    荧光灯    高压钠灯和高压汞灯    粉尘防爆型    其他防爆型式(隔爆型除外)
P≤100    P≤100    —    7    5
100<P≤200    —    P≤125    10    10
200<P≤300    —    125<P≤250    20    20
300<P≤500    —    250<P≤400    25    20
P>500    —    P>400    30    30
 
携带式防爆灯具的透明件与光源的间距:光源功率小于3W时,须不小于3mm,功率不小于3W时,须不小于5mm。
3.保护网
保护网是保护透明件免遭质量较大的固体异物冲击的有效措施,它既能透出绝大部分光线,又能提高透明件部位的抗冲击能力。
①保护网需有足够的机械强度,保护网的网孔面积和网条尺寸如表2所示。
表2 网孔和网条尺寸
灯泡功率P(W)    网孔zui大面积S(mm2)    网条尺寸(mm)
圆形    板形
厚    宽
P≤100    3000    φ4    2    6
100<P≤200    4500    φ5    2.5    8
200<P    6000
 
②为防止Ⅱ类携带式灯具意外跌落和撞击,透明件的外露面积大于4000mm2时须配有金属保护网,网孔面积不大于2000mm2,网条直径应大于3mm,保护网与透明件的间距须不小于5mm。
4.抗老化
塑料、橡胶、胶封件须有较为稳定的工作性能。
①塑料外壳、胶封件在经受热稳定性试验(28昼夜高温高湿试验,24h低温试验)后,不得影响样品的防爆性能。
②橡胶件在经受老化试验(168h高温试验,48h低温试验)后,其硬度变化不得超过试验前的20%,保持适当的弹性,才能起到密封作用。
橡胶密封件安置应仅可能避免过高温度和光线的直接照射,防止紫外老化。
5.防冲击、静电火花
①轻合金材质的含镁量须不大于0.5%(重量比),以防止在受到固体异物冲击时而产生火花。
②塑料外壳须采用下述之一的方法来消除静电放电的潜在危险:
A 在尺寸形状和布置上采取措施或其他防护方法,使之不可能产生静电的危险。
B 选择合适的塑料,使得表面绝缘电阻不超过1×109Ω,而不会产生静电危险。
C 限制表面积:Ⅰ类灯具不超过1×10-2m2,ⅡA、ⅡB灯具不超过1×10-2m2。但若外露表面被接地框架包覆,则可不超过4×10-2m2;ⅡC灯具不超过2×10-2,但若塑料部件有防止产生静电危险的附加措施,则可不超过1×10-2m2。⑤③Ⅲ这样可以保证静电积聚放电的能量不会引烯爆炸性混合物。
6.紧固件
紧固件须有足够的机械强度和防松措施,还应有防锈能力,以保障灯
具防护外壳可靠有效。
7.引入装置
和其他防爆电器一样,应能承受引入装置的试验。
①确保电源电缆或导线引入口密封,杜绝水和粉尘沿引入口进入腔内。
②固定电源电缆和导线,使电缆和导线受到的外力不传入腔内接线柱接线处,保证导线连接的可靠。
③应有足够的机械强度,确保灯具在安装接线时不会因安装用力而损坏。
8.外壳防护性能
防止异物和水进入腔内,破坏电气绝缘。
防爆灯具在通电点亮时,腔内空气升温,气体膨胀,腔内气压上升,空气会沿着缝隙流到外面,而关灯时,腔内空气降温,气体收缩,腔内气压下降,环境中的空气又会通过缝隙进入灯腔,这一过程叫做灯具的呼吸作用。
防爆灯具的外壳防护试验和其他防爆电器不一样,试验时应考虑灯具的呼吸作用,会使尘埃和水更容易随着呼吸气流进入腔内,在试验开始时应将灯具点亮至工作温度,让腔内空气升温。开始进行扬尘和喷水后关灯,考核粉尘和水是否会随着气体一起进入灯腔。
密封结构应设计成每次打开后重新关闭,都能方便可靠的密封,接合部位使用的密封垫和填料在打开灯具时不得脱落或移位,应固定在一边的接合面上。
9.防误操作
防止防爆灯具在通电工作时,打开防护外壳,使带电的电气元件毫无防护地直接暴露于爆炸性危险环境中。
①防爆灯具应设置断开电源后方能更换光源的联锁装置,联锁装置应设计成使用一般工具不能解除其联锁功能的结构。
②灯具上设置联锁装置保证当电源装置呈开路状态时,方能打开灯具。
③不设联锁装置的灯具则须标志醒目的“继电源后开盖”字样的警告牌,以防盲目打开。同时,Ⅰ类防爆灯具还须配有防爆灯具专用螺口式灯座。
④内装电容器的灯具必须设警告牌,标明由断电到开盖的时间间隔须大于电容器放电至下列剩余能量所需的时间,防止快速开启。
AⅠ、ⅡA灯具2×10-4J;
BⅡB灯具6×10-5J;
CⅡC灯具2×10-5J;

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