01 通用結(jié)構(gòu)
(1)結(jié)構(gòu)材料和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度
在正壓型電氣設(shè)備中，設(shè)備的外殼被稱作所謂的“正壓外殼”，是這種防爆型式的一個(gè)重要結(jié)構(gòu)。
通常情況下，正壓外殼采用普通鋼板(例如Q235A鋼板)或者不銹鋼鋼板(例如1Cr18Ni9Ti鋼板)等金屬板材制成，當(dāng)然，也可以使用高強(qiáng)度的塑料材料制作。但是，假若使用塑料材料制作時(shí)，防爆正壓柜設(shè)計(jì)人員應(yīng)該考慮所使用的塑料材料必須具有抗靜電性能。
正壓外殼應(yīng)該具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，除設(shè)備正常要求的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度外，外殼、與其連接的保護(hù)性氣體輸送管道以及連接部件應(yīng)該在所有進(jìn)、排氣口封閉的情況下承受1.5倍的高正壓的壓力值，低也應(yīng)該承受200Pa的壓力而不出現(xiàn)變形或損壞。
假若正壓型電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中內(nèi)部壓力可能引起外殼、輸送管道以及相關(guān)的連接部件發(fā)生變形，那么人們就應(yīng)該在正壓保護(hù)系統(tǒng)中設(shè)置自動(dòng)安全裝置，例如高正壓監(jiān)測裝置，將系統(tǒng)中的過壓限制在對防爆型式不產(chǎn)生不利影響的程度。
(2)門和蓋子
正壓型電氣設(shè)備的門和蓋子應(yīng)該同電氣回路進(jìn)行聯(lián)鎖。這種聯(lián)鎖，當(dāng)門或蓋子開啟時(shí)，應(yīng)該自動(dòng)切斷正壓保護(hù)系統(tǒng)中未按相應(yīng)防爆型式進(jìn)行防爆處理的電氣元器件的前綴電源;當(dāng)門或蓋子沒有可靠關(guān)閉且系統(tǒng)沒有完成吹掃之前，不能重新對這些元器件供電。
對于靜態(tài)正壓型電氣設(shè)備，門或蓋子必須使用專用工具才能夠開啟，而且還應(yīng)該在其外殼明顯部位設(shè)置一個(gè)警告標(biāo)志：“警告!嚴(yán)禁在危險(xiǎn)場所開啟!”。
在正壓型電氣設(shè)備上，尤其是I類設(shè)備上，使用的緊固件應(yīng)該是所謂的特殊緊固元件。為了防止因內(nèi)部壓力過大在開啟門或蓋子時(shí)出現(xiàn)傷害事故，設(shè)計(jì)人員可以采用雙位緊固件，或者其他的特殊緩動(dòng)措施。
此外，當(dāng)正壓型電氣設(shè)備內(nèi)部包含大容量的電容器和(或)發(fā)熱元器件時(shí)，人們不得在電容器的剩余能量不符合要求時(shí)和(或)發(fā)熱元器件溫度沒有降至溫度組別的溫度值以下時(shí)打開門或蓋子。因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該將斷開前級電源至允許打開門和蓋子的時(shí)間間隔標(biāo)志在設(shè)備的外殼上，告誡人們只有在這個(gè)時(shí)間間隔以后才允許開啟設(shè)備。
(3)保護(hù)性氣體的進(jìn)氣口和排氣口
正壓型電氣設(shè)備應(yīng)該設(shè)置保護(hù)性氣體進(jìn)氣口和(或)攆氣隧。它們的位置應(yīng)該根據(jù)保護(hù)性氣體的密度來決定。
當(dāng)保護(hù)性氣體的密度比空氣大時(shí)，進(jìn)氣口應(yīng)該開設(shè)在設(shè)備外殼的上部，排氣口應(yīng)該開設(shè)在設(shè)備外殼的下部;當(dāng)保護(hù)性氣體的密度比空氣小時(shí)，進(jìn)氣口應(yīng)該開設(shè)在設(shè)備外殼的下部，排氣口應(yīng)該開設(shè)在設(shè)備外殼的上部。不管進(jìn)氣口或排氣口是在設(shè)備外殼的上部或下部。進(jìn)氣口和排氣口都應(yīng)該設(shè)置在設(shè)備外殼的相對側(cè)。這樣的布置便于保護(hù)性氣體的流動(dòng)和吹掃換氣。
一般情況下，進(jìn)氣口(或排氣口)的面積可以按每1000cm³正壓外殼容積不小于1cm²來計(jì)算。這樣計(jì)算得出的進(jìn)氣口總面積，就可以保證正壓外殼在合適的時(shí)間內(nèi)得以充分的吹掃(換氣)。
(4)正壓外殼內(nèi)導(dǎo)流板
為了保證正壓型電氣設(shè)備得到充分的吹掃，設(shè)計(jì)人員可以在正壓外殼內(nèi)設(shè)置一些導(dǎo)流板，使吹掃氣流通過正壓外殼內(nèi)的每一個(gè)角落。
有時(shí)正壓型電氣設(shè)備內(nèi)的電氣元器件的安裝板也可以起到導(dǎo)流的作用。
如果正壓外殼被分割成幾個(gè)小的空腔，除采用導(dǎo)流板來改善保護(hù)性氣體的吹掃效果外，還可以對小空腔單獨(dú)設(shè)置一些進(jìn)氣孔，增加吹掃氣流的透道。
(5)火花和熾熱顆粒擋板
當(dāng)正壓型電氣設(shè)備的排氣口設(shè)置在爆炸性氣體環(huán)境中時(shí)，在其外殼內(nèi)應(yīng)該設(shè)置一些擋板。防止外殼內(nèi)的熾熱顆粒和可能的放電火花通過外殼的排氣口竄出外殼，飛到周圍爆炸性氣體環(huán)境中。
假若外殼內(nèi)不產(chǎn)生熾熱顆粒，則可以不設(shè)置這種擋板。另一種情況，即當(dāng)外殼內(nèi)的觸頭工作電壓不大于275V(交流)或60V(直流)，工作電流不大于10A，而且觸頭還安裝滅弧罩時(shí)，正壓外殼的排氣口也可以不設(shè)置火花和熾熱顆粒的擋板。
在設(shè)置火花和熾熱顆粒擋板時(shí)，這種擋板應(yīng)該使排出氣流在其流通方向上至少發(fā)生8次90°的方向改變。因?yàn)闅饬髟谄淞魍ǚ较蛏隙啻胃淖兎较蚩梢?ldquo;沉淀”熾熱顆粒和減小火花攜帶的能量。
(6)防護(hù)要求
為了保持正壓型電氣設(shè)備正常工作時(shí)內(nèi)部壓力高于外部壓力的正壓，除必要的進(jìn)氣口和排氣口以外，正壓外殼應(yīng)該盡可能地保持在密封狀態(tài)，防止保護(hù)性氣體發(fā)生泄漏，降低外殼內(nèi)部的壓力。
在通常情況下，從防護(hù)等級(IP)角度看，正壓外殼的防護(hù)等級不應(yīng)該低于IP5X，對于使用在潮濕和充滿煤塵的采掘工作面上的電氣設(shè)備，防護(hù)等級不應(yīng)該低于IP54。
(7)警告標(biāo)志
在正壓型電氣設(shè)備外部明顯部位，人們應(yīng)該設(shè)置警告標(biāo)志：“警告!正壓外殼!”。
這個(gè)警告標(biāo)志告訴人們，正壓型電氣設(shè)備的外殼是一種特殊的外殼。它是保持內(nèi)部正壓壓力的重要結(jié)構(gòu)，應(yīng)該具有適當(dāng)?shù)拿芊庾饔?，?yīng)該具有可靠的聯(lián)鎖功能。因此，人們在安裝、運(yùn)行、維護(hù)、修理正壓型電氣設(shè)備時(shí)必須給以足夠的注意。
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