“n” 型防爆技术

“n”型电气设备是专门用于2区爆炸性气体环境的设备，过去称无火花型电气设备，由于 防爆技术的发展，有火花的电气设备采取适当的防爆措施也能制成“n”型电气设备。

其制造检验标准为IEC   60079-15:2010。

1.防爆结构形式及标志

“n”型电气设备有以下的几种防爆形式： 无火花电气设备ExnA

有火花电气设备ExnC

(如：封闭式断路器、非点燃元件、密封装置、浇封装置等，采用气密型、密封型、浇封型措施对装置或触头进行保护， 但不采用限制呼吸外壳、电路能量限制、n-正压保护)。

限制呼吸外壳ExnR 限制能量设备ExnL n-正压外壳ExnZ

2.技术要求

2.1设备类别和温度组别

“n”型电气设备属类，对限制能量设备，也可划分IIA、IIB或IIC。

“n”型电气设备的最高表面温度按IEC60079-0:2011 第3.2.2规定进行T1-T6温度分组。除限能设备和电路、非点燃 元件外，密封断路器、限制呼吸外壳、气密装置、密封装置、n- 正压外壳仅考核外壳表面温度；关于总表面积小于10cm² 的 电气部件按IEC60079-0:2011 第5.3条及IEC60079-11:2011 第6.2条规定的导线、小元件及印刷电路板可提高最高表面温度 的要求。

2.2电性能

电气设备和Ex元件的电性能应是优质安全产品和部件。制造厂应提供产品的合格证书及使用安装说明书，认证机构及检 验站不负责核查是否符合此要求。

2.3外壳防护等级

装有裸露带电部件的外壳为IP54等级；装有绝缘带电部件的外壳为IP44等级。

2.4机械强度试验

固定式电气设备的耐冲击试验和便携式电气设备的耐冲击试验和跌落试验按IEC60079-0:2011 第26.4.2条和IEC60079- 0:2011第26.4.3条规定进行。

7.2.5环流

如果设备的外壳由金属材料制成的，在杂散磁场的作用下，其电流可以在其中流动。为此，外壳和构件之间应有适当数 量的截面的等电位连接，壳体之间的连接应有足够数量的紧固件。


2.6非金属外壳和外壳的非金属部件

和IEC60079-0:2011第7条规定相同。但表面电阻超过1GQ的塑料允许的最小截面积不应超过100mm²,  否则应设置警告 牌，例如：清洁时用湿布擦摸的内容。

2.7连接件和布线

电气连接件应保证；

a) 正常工作时保持电气连接接触压力，在绝缘构件受温度和湿度变化，其尺寸的改变接触压力不应受到影响；

b)连接件有防腐措施；

c)能与导线方便连接，且不减少截面积；

d) 连接件的尺寸应适用于电流的额定等级；

e) 连接方法不能减少电气间隙。 等电位连接件

a)在接线腔内应设置接地连接件，如果接触部件是用轻金属材料制成的，则应采用钢制的嵌件；

b) 连接件的截面积应符合IEC    60079-0:2011第15.3条要求；

c)双重绝缘和加强绝缘的电气部件可不设等电位连接件；外壳用与接地金属导管连接的，在防爆合格证编号后加X。

电缆和导管的引入装置

电缆和导管的引入装置应等效IEC 60079-0:2011的要求。 电气间隙、爬电距离和间隔

不同电位导体之间的电气间隙、爬电距离和间隔应符合IEC 60079-15:2010表2的要求。但下列情况要另行考虑：

a)符合9.4的旋转电动机中心点连接件；

b)符合11.2.7的照明灯具；

c)导电部件之间受固体绝缘、浇封复合物、密封复合物的隔离须经8.2条的绝缘介电强度出厂试验；

d)限能设备、关联限能设备和电路，不符合表2相应的间隔，可以在有关导电部件断续连接起来进行评定和试验；

e)符合12章的仪表和低功率电气设备(≤20W): 设备的外壳防护等级不低于IP54; 设备或设备部件的额定电压不超过 AC60V,DC75V;    设备的供电电压因瞬态干扰不应超过40%。此时的电气间隙、爬电距离和间隔可不考核。

电气强度

如果电气设备的电路不直接和机架连接，则所有的电路和机架之间应按以下的工频电压进行60+3s的绝缘介电强度试验， 不击穿：

1)电源电压峰值不超过90V, 或内部电压峰值不超过90V的设备，试验电压有效值为AC500;

2)电源电压峰值不超过90V 的其他设备，试验电压有效值为(1000+2U)V, 或AC(1500+2U)V,  两者取较大值。

3.气密装置、密封装置、浇封装置

3.1气密装置

该装置通过熔焊(钎焊、铜焊、熔焊、玻璃烧结)来达到气密性能，以阻止外部气体进入内部。

3.2密封装置或浇封装置

密封装置应设计成正常工作时不能打开的机构，其内部净容积不得超过100cm³。如采用弹性密封件，材料应保证在使用 寿命内其衬垫仍保持密封性能。

浇封装置也认为是密封装置。浇封和灌封剂的连续运行温度(COT) 比装置和元件最严酷的额定运行下工作时产生的温度 至少要高10K。

4.限能设备和电路

4.1限能设备

电路和元件的设计符合能量限制原理的电气设备。

在本部分规定的条件下，设备电路产生的电火花或任何热效应均不能点燃可燃性气体和蒸气。能量限制技术是以IEC60079 -11:2011标准本质安全型原理为依据的，并按IEC 60079-11:2011第10.1-10.4条规定进行评价和试验。但不同之处在于不考 虑IEC  60079-11:2011第5章，10.4.2条的故障条件和安全系数，只对正常运行的设备和电路进行评价和试验。(在IEC60079-11:    2011第10.1.2 b中所规定的电气间隙和爬电距离原规定采用IEC  60079-11:2011表4现应采用本标准的表2;符合本标准12 章的设备，对开关触头、插头和插座不符合本标准14章的，要接受评定和试验；对可变元件的电路进行试验时，元件应调正 到最易点燃的条件。

限能设备有关联限能设备和自保护限能设备之分。

关联限能设备：如采用齐纳二极管和串联电阻的办法，来限制该限能设备内的储能元件。

自保护限能设备：含非限能电路、限能装置和元件和限能火花触头的具有自保护功能的电气设备。

限能设备和电路通过评价和试验应确定：Um- 最高电压；Ui-最高输入电压；Uo最高输出电压；I-最大输入电流；Io-最大 输出电流；Pi-最大输入功率；Po-最大输出功率；Co 最大外部电容；C- 最大内部电容；Lo-最大外部电感；L-最大内部电感， 并应在使用说明书和铭牌上标注。

4.2导电部件的隔离

如果限能设备不符合第12章要求，限能电路和非限能电路，限能电路之间应进行隔离。

4.3插头和插座

如果限能设备或关联限能设备与外部的连接有多个插头和插座，则该类插头和插座的结构不能互换，配对的插头和插座 应有相同的标设。

4.4防止电源极性接反

可在电源或蓄电池与限能设备电路加装二极管保护。

4.5限能元件

限能元件的电压、功率应在2/3额定值下运行。熔断器应在1.7倍10下连续使用，二极管和限压装置和保护元件应牢固连接。

5.限制呼吸外壳

限制呼吸外壳是把周围爆炸性气体混合物进入的可能性降低到一个低限量的一种外壳结构，其外壳防护等级应达到IP65 以上。

应采用优质的橡胶或塑料弹性密封件，在使用寿命期内不应损坏密封性能。浇封复合物的连续运行温度(COT) 应比装置 和部件最严酷的额定运行条件下工作时产生的温度高至少10K。密封结构应能承受装置正常的装卸和组装不破坏。

内装有火花触头的外壳，应限制其功率耗散，以使外壳内的平均空气温度不超过外部环境温度10K(通过空气冷却装置来 达到),如设备断电时，温度下降速度不大于10K/h, 则壳内的平均空气温度可以比外部环境温度高20K(该条不适用于限制  呼吸灯具)。

6. n-正压外壳

n-正压外壳是以保护气体充入外壳，并保持压力高于周围环境，以阻止内部形成爆炸性环境的。

n-正压以IEC 60079-2标准为基础，并规定了内部换气和保持正压的不同方法。具体见IEC 60079-15第23.2条。 n-正压不适用于内部有释放源的结构形式。

7.电气设备的专用规定

7.1照明灯具

灯具光源可采用白炽灯、荧光灯或其它放电灯，但不允许采用低压钠灯；灯座必须在正常工作时不产生火花，结构应使 正常工作中产生火花电弧、过热点的危险性减至最小；装有弹簧触头的卡口灯座应符合IEC61184 的要求，其压紧弹簧不能用作导电连接件；螺口式灯座应符合IEC60238的安全性和互换性要求，结构上应保证温度变化和震动情况下，灯泡不会从灯座中松脱；双插脚灯座应符合IEC60400  的安全性和互换性要求，灯座应设计成可靠固定灯脚的结构，以便在灯脚受侧向 压力时也能阻止变形。

带触头的启辉器，应设计成将触头封装在气密外壳内的型式；启动脉冲电压不超过5KV 的电子启动器和触发器应分别符   合IEC60926、IEC60927 安全和性能要求，并设计成无火花装置。如果壳体是金属材料制成的，它应和灯具的接地端子相连。 镇流器应能承受异常运行(例如灯管的老化整流效应)条件下不过分缩短发光寿命。在电路中串接高压脉冲触发器时，镇流器  应通过本标准第26.12条规定试验。

如果光源安装在限制呼吸外壳内，则该灯具属限制呼吸型灯具。其最高表面温度应在灯罩表面测量。

8.无火花插头和插座

8.1与外部连接的插头和插座

应采用机械和电气连锁，并应符合IEC    60079-0:2011中规定的一种或多种防爆结构形式；如插头和插座用机械方法固 定在一个设备上，也可设置“严禁带电时断开”的警告牌。

8.2内部连接的插头和插座及类似内部连接件，如用机械方法防拔脱或断开，或至少有1.5Kgf的断开力，则认为是无火花 的；对于轻型元件插座(如熔断器或连接端子)断开力(Kgf)不得小于元件质量(千克)的10倍。

8.3设备内部正常工作时不插插头的插座，只在维修时才使用的，则认为是无火花型的。

9.无火花旋转电机

本部分仅适用于IEC60034-1 范围内的旋转电机，其它电机也应符合本部分的相应要求。

9.1防护等级

电机外壳：裸露带电部分的电机外壳防护等级应符合IP54, 其它不低于IP20(转子鼠笼端环和导条不认为是裸露带电部分) 接线盒：盒体的外壳防护等级不低于IP54,与电机相通时，电机外壳防护等级不应低于IP44。

9.2外部导线连接

符合IEC 60079-15:2010标准6.2条。

9.3中性点连接件的电气间隙和爬电距离

如果中性点连接件不作为交流电源连接件使用，则最小电气间隙和爬电距离应按表5规定的假定工作电压确定。

9.4定子和转子之间最小径向间隙

按公式计算，其值应大于0.15mm。

9.5外风扇的通风孔的防护等级

进风端IP20(R12.5mm  球不能进入网孔); 出风端IP10(R50mm  球不能进入网孔)。

9.6风扇与周围静止部件的间距

同IEC 60079-0:2011第17.3条。

9.7风扇和风扇罩材料

同IEC 60079-0:2011第17.4条。

9.8轴承和转轴密封

a)非摩擦密封和曲路密封：对于滚动轴承-轴承和转轴之间的轴向和径向之间间隙不小于0.05mm;  对于滑动轴承-间隙

应不大于0.1mm。

b) 摩擦密封：密封件应提供润滑或采用低摩擦系数材料(如聚四氟乙稀塑料)。

9.9鼠笼转子

导条和端环采用铜焊或熔焊，压铸或离心浇铸方法牢固连接在一起。

9.10表面温度

考核时要研究电机工作制。