組合防爆型電氣設備：防爆型工業(yè)車輛
發(fā)布時間：2019/7/20
1、概述
防爆型工業(yè)車輛是一種典型的組合防爆型電氣設備。防爆型工業(yè)車輛，按驅動動力分類，分為蓄電池式防爆型車輛和內燃機式防爆型車輛；按使用功能分類，分為平衡重式防爆型叉車和平板式防爆型搬運車等。
對于蓄電池式車輛，動力驅動裝置是直流電動機，由蓄電池組供電，它是一個小型的有限電氣網絡，不僅有獨立的電源，而且使用著多種用電器，例如電動機、控制開關、信號指示燈和照明燈具等；對于內燃機式車輛，動力驅動裝置是往復式內燃機，另外還設置一個小型蓄電池組和有關控制單元。不管是蓄電池式車輛還是內燃機式車輛，但凡制作成防爆型工業(yè)車輛，人們都必須對它的組成部件采取適當的防爆技術措施。
根據爆炸性危險場所的分區(qū)和工業(yè)現場的情況，防爆型工業(yè)車輛應該具有適應于爆炸性危險場所中的1區(qū)、2區(qū)和這些區(qū)域中存在的ⅡA級、ⅡB級和ⅡC級、T1～嘶組可燃性氣體的綜合保護水平(防爆安全水平)，應該具有Gb級的設備保護級別。
因而，這種防爆型式的工業(yè)車輛可以運行于爆炸性危險場所中的1區(qū)和2區(qū)，作為短途運輸工具。
2、防爆結構和安全要求
按照防爆型工業(yè)車輛的防爆安全水平，我們將采取和提出相應的安全措施和安全要求，確保這種工業(yè)車輛在爆炸性危險場所中運行時不會成為可燃性氣體的點燃源。
1．動力驅動裝置
對于蓄電池式防爆車輛，動力驅動裝置是隔爆型直流電動機。隔爆型直流電動機應該符合國家標準GB 3836.2《爆炸性環(huán)境第2部分：由隔爆外殼“d”保護的設備》的相應要求。
對于內燃機式防爆車輛，動力驅動裝置是防爆型往復式內燃機。防爆型往復式內燃機瘟該符合國家標準GB 20800.1《爆炸性環(huán)境用往復式內燃機防爆技術通則 第1部分：可燃性氣體和蒸汽環(huán)境用Ⅱ類內燃機》的相應要求。
2．電氣單元
在防爆型工業(yè)車輛上采用的防爆電氣單元，可以是除“n”型防爆型式(Ge級)以外的其他所有防爆型式的電氣設備(Ga級和Gb級)，例如本質安全型“i”、隔爆型“d”、增安型“e”和澆封型“m”。在這種車輛上使用的電源是一種允許運行于爆炸性危險場所中1區(qū)的特殊型防爆蓄電池組。
3．電纜及安裝
在防爆型工業(yè)車輛上，設計人員應該采用絕緣銅芯軟電纜。電纜的載流量應該保證，在通過車輛上相關電氣設備的額定電流時產生的溫度不能高于溫度組別的溫度值或絕緣材料的允許溫度值。電纜應該能夠承受至少500V(工頻)試驗電壓的耐電壓試驗。
電纜在車輛上的安裝應該避開高溫部件和運動部件，應該牢固可靠，不得在車輛運行過程中發(fā)生松動和擺動。
4．保護裝置
對于蓄電池式防爆型車輛，設計人員應該在電氣回路中設置過電流保護環(huán)節(jié)，防止過大的電流對蓄電池組造成損壞，并引起不允許的危險溫度。
通常情況下，過電流保護裝置的整定值應該能有效地切斷車輛在標準設計載荷狀態(tài)下在設計坡道上起動時起動電流的1．1倍值。使用熔斷器作為過載保護不被認為是這里所說的過電流保護。
對于內燃機式防爆型車輛，設計人員在往復式內燃機保護系統(tǒng)中設置自動報警裝置和自動停機裝置，防止在車輛運行過程中內燃機出現異常狀態(tài)和不允許的危險溫度。
至于電氣保護，通常采用熔斷器(防爆型)保護即可。
5．電氣絕緣
在防爆型工業(yè)車輛上，所有的防爆電氣單元及電氣連接都必須同車體的金屬構件保持良好的絕緣，即使是本質安全型電路也不允許與車體連接。
操作人員應該定期地檢查車輛的絕緣電阻。在正常的運行環(huán)境條件下，這個電阻值不應該小于0.51Vllq。
6．傳動／制動系統(tǒng)
在防爆型工業(yè)車輛上，傳動／制動系統(tǒng)中所有的部件都應該運轉靈活，潤滑良好。
?、僭趥鲃酉到y(tǒng)中，離合器應該符合下列任一種要求：
·液壓離合器、變矩器、靜壓傳動和油冷卻離合器應該符合溫度組別的規(guī)定。
·機械離合器應該符合溫度組別的規(guī)定，還應該防止在正常運行時摩擦和碰撞產生機械火花。
·摩擦離合器應該放置在潤滑液中，或者，用隔爆外殼保護起來。
?、谠谥苿酉到y(tǒng)中，制動器應該符合下列任一種要求：
·制動器應該放置在潤滑液中，或者，用隔爆外殼保護起來。
·制動器應該使用非金屬材料和鑄鐵，或者，非金屬材料和與鑄鐵具有同等摩擦性能的材料來制作摩擦副。
這里需要指出的是，非金屬化合物中包含的金屬含量不應該超過40％。金屬顆?；蚣毥z的尺寸特征值不應該超過5001-Lm。
當制動器的表面溫度可能會超過溫度組別的溫度值時，設計人員應該配置溫度監(jiān)控裝置。溫度監(jiān)控裝置在檢測到溫度低于溫度組別溫度值10K時就應該動作，停止車輛繼續(xù)運行。
液壓系統(tǒng)的溫度不應該超過相應溫度組別的溫度值。
7.靜電
在防爆型工業(yè)車輛上，通常情況下可能產生并積累靜電電荷的部件有輪胎、塑料材料制作的座椅和方向機的轉盤，以及用塑料或橡膠材料制作的其他輔助部件。
試驗研究指出，普通型工業(yè)車輛在砂石路面上以額定速度運行時，會在它的輪胎上產生2.7kV的靜電電壓，而且這種靜電電荷是負極性的。實驗表明，輪胎上靜電電荷的分布是不均勻的，如圖1所示。
為了防止靜電電荷的產生和積累，設計人員必須在防爆型工業(yè)車輛上采用一些防靜0.50電措施。
(1)輪胎
圖1輪胎上靜電電荷的分布
1-被試輪胎2-試驗機 V,u-試驗機和輪胎的轉動方向
輪胎應該是抗靜電型輪胎。在制造輪胎的橡膠材料中添加適當的導電劑，就可以達 到抗靜電的效果。
制造抗靜電輪胎的材料在規(guī)定的測試條件下(參見第2章)測得的表面電阻不應該超過10?Ω(相對濕度為50％)或者1011Ω(相對濕度為30％)。
對于額定運行速度不超過6km/h的車輛，檢驗人員可以不要求輪胎的表面電阻值。
(2)塑料材料或(和)橡膠材料
在防爆型工業(yè)車輛上使用的塑料材料或(和)橡膠材料，當它們在車輛的正常運行過程中可能被摩擦時，應該符合下列的任一規(guī)定和要求：
?、僭谝?guī)定的測試條件下(參見第2章)測得的表面電阻不應該超過100㎡(相對濕度為50％)或者1011Ω(相對濕度為30％)。
?、诒砻婷娣e不應該超過lOOcm2(ⅡA和ⅡB級)或20cm2(ⅡC級)。
?、蹖τ趦惹督饘偌乃芰喜牧匣蛳鹉z材料，按照國家標準GB／T 1408.1《固體絕緣材料電氣強度試驗方法工頻下試驗》中規(guī)定的方法試驗時測得的介電強度擊穿電壓不應該大于4kV。
(3)電位平衡
在防爆型工業(yè)車輛上所有面積大于lOOcm2的金屬部件都必須連接到車架上，以保持車輛上所有部件的電位平衡。
假若這些部件之間保持著“金屬”接觸，那就沒有必要再專門用導體橋接起來。
8．機械火花
在正常的運行條件下，防爆型工業(yè)車輛上可能同外部發(fā)生摩擦和碰撞的部分，都應該用在摩擦和碰撞時不產生機械火花的材料包覆起來。
例如，銅、銅鋅合金、銅鈹合金、不銹鋼等材料都可以用來防止產生機械火花。在叉車上人們就可以用黃銅或不銹鋼將貨叉包覆起來。
假若使用非金屬材料(例如塑料或者橡膠)來防止機械火花，設計人員應該考慮它們的抗靜電性能。有時候，人們常常用橡膠板鋪墊在搬運車的載貨平臺上，防止貨物與平臺發(fā)生碰撞和磨擦；當然人們也可以使用摩擦和碰撞時不產生火花的金屬板進行這樣的保護。
在防爆型工業(yè)車輛上的旋轉部件同相鄰部件之間應該保持足夠的間距。
9．溫度限制
不管是什么樣的防爆電氣設備，溫度限制都是一個重要的安全指標。對于防爆型工業(yè)車輛來說，用于確定它的溫度組別的溫度很多，例如，制動器中摩擦片的制動溫度，直流電動機或往復式內燃機的表面溫度，等等。
車輛上所有發(fā)熱部分的溫度都不應該超過它的溫度組別的溫度值和所用材料的穩(wěn)定運行溫度值。
綜上所述，只要恰當地采取上述防爆結構和安全要求，就可以實現工業(yè)車輛的防爆安全性能。
這里需要指出的是，在防爆型工業(yè)車輛上不要設置可燃性氣體報警裝置。在防爆型工業(yè)車輛上設置可燃性氣體報警裝置作為它的防爆技術措施是一個偽命題，因為，按照上述防爆結構和安全要求設計和制作的防爆型工業(yè)車輛要運行在爆炸性氣體環(huán)境中，假若設置可燃性氣體報警裝置，一旦報警裝置報警車輛就停止運行，則這些防爆結構和安全要求就失去意義；一旦報警裝置報警失靈，車輛繼續(xù)運行仍然是安全的，則報警裝置就沒設置的必要。這一點應該引起設計人員和運行人員的足夠注意。
