防爆燈

隨著石油、化工、礦業等產業的飛速發展，照明燈具在生產、倉儲、救援中的使用越來越廣泛，品種越來越多。在爆炸性氣體危險場所里如何防止照明燈具事故性爆炸的發生已經成為十分重要的課題。由于照明燈具在工作時不可避免地產生電火花或形成熾熱的表面，它們一旦與生產或救援現場的爆炸性氣體混合物相遇，就會導致爆炸事故的發生，直接危及公民的生命和國家財產安全。因此，作為使用最廣泛的照明燈具，它的防爆技術問題早已引起了人們的普遍關注和高度重視。采用鋁合金外殼，表面噴塑；照明、應急兩用； 內裝免維護鎳鎘電池組、在正常供電下自動充電，事故斷電或停電對應急燈自動點亮；鋼管布線；應急專用燈中正常照明和應急照明各自獨立；照明應急兩用燈、正常照明和應急照明公用一個燈體，光源獨立。

1．適用于爆炸性氣體環境1區、2區危險場所；2．適用于IIA、IIB、IIC級爆炸性氣體環境；3．適用于可燃性粉塵環境20區、21區、22區；4．適用于溫度組別為T1—T6的環境。

1、配T8LED燈管，光源高效節能，比T8熒光燈管節能50%以上。

2、通過獨特的配光設計，精確控制LED光源的光型及發光角度，避免光污染以及無效的光利用;光線柔和，無眩光，不會引起作業人員的眼睛疲勞，提高工作效率。

3、外殼采用輕質鋁合金壓鑄成型，表面采用高壓靜電噴塑處理。

4、燈具內部設有接線腔，并有專用接線端子。用戶在安裝時可直接進線，不必另設接線盒，方便安裝。

5、更換燈管時，只需折下端蓋，就可直接進行更換燈管。

6、可根據客戶要求選配國際著名品牌T5熒光燈管，光效高，更加符合實際照明環境，與T8熒光燈管相比節電30%左右。

7、可根據用戶要求配裝應急裝置，內置燈體內質量輕，當外界斷電時，燈具自動切換應急照明狀態。

防爆燈一般按選用的光源、防爆結構型式、使用方式進行分類。按光源分類有防爆白熾燈、防爆高壓汞燈、防爆低壓熒光燈、混合光源燈等；按防爆結構型式分類有隔爆型燈具、增安型燈具、復合型燈具等；按使用方式進行分類有固定式防爆燈具和攜帶式防爆燈具。

按防爆型式分為隔爆型、增安型、正壓型、無火花型和粉塵防爆型共5種主要類型，也可以由其他防爆型式和上述各種防爆型式組合形或復合型和特殊型。

隔爆型 d

將設備可能點燃炸性氣體混合物的部件全部封閉在一個外殼內，其外殼能夠承受通過外殼任何接合面或結構間隙，滲透到外殼 內部的可燃性混合物在內部爆炸而不損壞，并能保證內部的火 焰氣體通過間隙傳播時降低能量，不足以引爆外殼的氣體。

在正常運行條件下不會產生電弧、火花的電氣設備采取一些附 加措施以提高其安全程度，防止其內部和外部部件可能出現危 險溫度、電弧和火花的可能性的防爆型式，在結構上進一步采 取保護措施，提高設備的可靠性能和安全性能。

正壓型 p

通過保持設備外殼內部保護氣體的壓力高于周圍防爆性環境壓 力到安全的電氣設備在系統內部保護靜態正壓或保持持續的空 氣或惰性氣體流動，以限制可燃性混合物進入外殼內部。帶走 設備內部非正壓狀態時進入外殼內的可燃性氣體，防止在外殼 內形成可燃性混合物。

本安置 I

設備內部的所有電路都在標準規定條件下（包括正常工作和規 定的故障條件）下，產生的任何火花或任何效應均不能點然規 定的防爆性氣體環境的本質安全電路。

澆封型 m

將可能產生引燃爆炸性混含物爆炸的火花、電弧或危險溫度部 分的電氣部件，澆封在澆封劑（復合物）中，使它不能點燃周圍爆炸性混合物采用澆封措施，可防止電氣元件短路、固化電氣絕緣，避免了電路上的火花以及電弧和危險溫度等引燃的產 生，防止了爆炸性混合物的侵入，控制正常和故障狀況下的表 面溫度。

充油性 o

將整個設備或設備的部件侵在油內I保護液l，使之不能點燃油面以上或外殼外面的防爆性氣體環境。

充砂型 q

在外殼內充填砂?；蚱渌幎ㄌ匦缘姆勰┎牧希怪谝幎ǖ氖褂脳l件下，殼內產生的電弧或高溫均不能點燃周圍爆炸性氣體環境的電氣設備保護型式。

氣密型h該類防爆設備型式采用氣密外殼。即環境中的爆炸性氣體混合物不能進犯設備外殼內部。氣密外殼采用溶化，擠壓或膠粘的方法進行密封，這種外殼多半是不可拆卸的，以保證永久密性。

按外殼的防護等級分類：為了防護塵埃、固體異物和水進入燈腔內，觸及或積集在帶電部件上產生跳火、短路或破壞電氣絕緣等危險，有多種外殼防護方式起到保護電氣絕緣的作用。用特征字母“IP”后跟兩個數字來表征其外殼防護等級。第1個數字表示對人、固體異物或塵埃的防護能力。分為0—6級。防爆燈具是一種密封燈具，其防塵能力至少為4級以上，第2個數字表示對水的防護能力，分為0—8級。

按燈具設計的支撐面材料分類：室內防爆燈具可能安裝在許多屬于普通可燃材料表面，如木質的墻和天花板，它們不允許防爆燈具安裝表面的溫度超過安全數值。根據防爆燈具是否可直接安裝在普通可燃材料表面可分為2類。

一類為僅適宜于安裝在非可燃表面的燈具。

另一類為適宜于直接安裝在普通可燃材料表面的燈具，有標記符號。

另外，按安裝使用形式可分為固定式、可移式、攜帶式。

隔爆型的原理根據歐洲標準EN13463-1:2002《爆炸性環境用非電氣設備第1部分：基本方法與要求》的防爆概念和防火類型，隔爆型是采取措施允許內部爆炸并阻止火焰傳爆的一種防爆型式，是最常用的一種防爆類型。由于這種防爆類型的燈具外殼一般使用金屬材料制造，散熱性好，外殼強度高和耐用性好，很受用戶歡迎。而且，許多增安型防爆燈具部件，如燈座、聯鎖開關等，也采用隔爆型結構。具有隔爆外殼的電氣設備稱為隔爆型電氣設備。如果爆炸性氣體混合物進入隔爆外殼并被點燃，隔爆外殼能承受內部爆炸性氣體混合物的爆炸壓力，并阻止內部的爆炸向外殼周圍爆炸性混合物傳播。這是一種間隙防爆原理，即利用金屬間隙能阻止爆炸火焰的傳播和冷卻爆炸產物的溫度，達到火焰熄滅和降溫，抑制爆炸的擴展的原理設計的一種構造。

在進行隔爆燈具的結構設計時，制造者往往重點放在隔爆外殼的外形和強度設計上，卻往往忽略了與外殼構成整體的緊固件、引入裝置、透明件、懸掛裝置、標志等其它器件的設計。下面，根據GB3838.2-2000《爆炸性氣體環境用電氣設備第1部分：隔爆型“d”》的要求，在結構設計方面來分析需要注意的一些問題：

用螺栓緊固的的隔爆外殼有二種型式：平面和止口。對于平面結構，螺栓不僅起緊固作業，還要保證平面間隙。對于止口結構，當隔爆面只考慮圓筒部分時，螺栓只起緊固作用；當隔爆面需要考慮圓筒加平面時，螺栓不僅起緊固作業，同時起保證平面部分間隙作用。當在外殼上直接攻螺紋時必須注意：緊固件螺孔盡量不要穿過隔爆外殼，穿過外殼時螺孔底部應留有3mm以上的余量；在使用鋁合金等輕合金材料作隔爆外殼時，由于鋁合金強度較低，因此，經常打開(如更換光源需要打開)的隔爆外殼上使用螺釘緊固時，不應在鋁合金外殼上直接攻螺紋，應通過預埋防松的內外螺紋鋼套，來增加螺孔強度，并防止因螺紋爛牙而失效；不需要用戶在更換光源中或維修時打開，且出廠時已經安裝好的螺栓，可以在外殼上直接攻緊固螺孔，但是不能使用細牙螺紋，盡量使用粗牙螺紋，且有足夠的嚙合扣數來滿足緊固要求。

總之，在設計外殼緊固件時，應首先分清其在隔爆外殼中的作用，是只起緊固作用，還是既起緊固同時還起保證平面間隙的作用，然后確定螺栓的最大軸向載荷選用合適的螺栓。

電纜和導線的引入可以按下述二種方法進行連接：

a)間接引入，用接線盒或插接裝置連接的方式；

b)直接引入，將電纜和導線直接接入主外殼的連接方式。值得注意的是，密封圈老化或壓不緊的情況下可以直接產生燃燒或傳爆。

因此，在正常工作時產生危險火花、電弧或危險溫度且外殼容積大于2000cm3或GB3836.1《爆炸性氣體環境用電氣設備第1部分：通用要求》第4條劃為ⅡC級的防爆燈具，不適合采用彈性密封圈壓緊式直接引入方式。盡管GB3836.2沒有對此說明，GB3836.15-2000《爆炸性氣體環境用電氣設備第15部分：危險場所電氣安裝(煤礦除外)》對此作出了規定。通過引入裝置引入到燈具的電纜，從安裝到使用整個過程中，如果有可能受到拉力，引入裝置的壓緊螺母上或靠近引入裝置的燈具內部增加電纜防拔脫壓板，阻止力傳遞到接線端子上和防止電纜可能產生的移動，防止電氣連接的接觸不良或失效。燈具在設計時可能需要提供一個以上引入裝置，方便用戶不同的安裝要求。出廠時，應將全部的引入裝置都安裝好封堵件，封堵件的結構必須適合防爆型式。或者，僅安裝一個引入裝置，將其余(引入裝置拆除后的)孔用適合防爆型式的悶頭代替。這樣，不會因多余的引入裝置忘記封堵而造成隔爆外殼的失效。

防爆燈具離不開透明件，而透明件又是外殼部件中強度最低的部件，因此透明件安裝是否可靠直接影響防爆燈具的安全性能。

下面分析一下三種常用的透明件安裝方式：a)直接密封在外殼內，與外殼形成一個整體。這種方法簡單實用、使用廣泛。密封材料應選用耐溫、耐油的橡膠件，或使用環氧樹脂等膠粘劑將透明件密封在外殼內并壓緊。

b)用襯墊或不用襯墊，直接將透明件緊固在外殼內。不用襯墊時透明件接合面的平整度要求很高，一般適合小型平板玻璃且將玻璃結合部位同時磨平，不然玻璃受力不均，容易碎裂。

c)密封或膠粘在一個框架上，框架緊固在外殼內，這樣可以將透明件作為整體更換。這種結構在燈具中使用很少，在一些須要經常更換透明件的大型設備上，將透明件和框架作為一個整體部件更換。

透明件與框架的密封可以參考a)的型式。在結構上，應盡量使透明件受到的(內部爆炸產生的)力直接傳遞到金屬外殼上，通過透明件的壓板和或螺釘再傳遞到金屬外殼上是不合適的，同時，透明件安裝后不能受到應力，這樣才能保證透明件與外殼結合可靠。

防爆燈具的選用、安裝、使用和維護均是保障防爆燈具長期安全、可靠、高效工作不可缺少的環節，必須予以充分的重視。

1 選用人員必須了解防爆燈具基本工作原理、熟識防爆標志。

2 根據爆炸性危險場所的等級，準確選擇燈具的防爆類別、型式、級別與溫度組別。

3 了解使用環境條件和工作要求，合理選擇具有各種功能的防爆燈具。例如：戶外使用的防爆燈具外殼防護等級至少達到IP43以上。在要求辨別顏色的場所，就不能選用高壓汞燈和高壓鈉燈的防爆燈具，因為這兩種光源顯色性較差。

4 詳細閱讀產品使用說明書，了解產品的使用性能、注意事項以及產品局限性，了解產品所有標志的內容。如防爆合格證編號后有“x”符號，表示該燈具有特定的適用場所，應查閱產品使用說明書和銘牌，明確適用場所要求。

白熾燈雖仍有較多使用，但由于發光效率低、壽命較短，正逐漸被其他光源所替代。其中應用較多的是單插頭無起動器熒光燈和自鎮流高壓汞燈以及高壓鈉燈。

單插頭無起動器熒光燈是一種冷陰極氣體放電燈，發光原理是利用電極間的放電使汞原子產生紫外線輻射，從而激發燈管內壁熒光物質發光。這種熒光燈發光效率較高（約為白熾燈的3倍），使用壽命較長，起動時不需要起動器（通常在燈管壁上有一條導電層，稱為起輝層，熒光燈的起輝靠它來完成；當燈管破裂時起輝層也被破壞，燈即熄滅），陰極溫度較低（約200℃左右），是一種安全實用的光源，非常適合制成增安型照明燈具。
自鎮流高壓汞燈是利用高壓汞蒸氣放電以及白熾體和熒光質三種物質發光的混合光源燈。它具有亮度高、結構簡單、起動速度快等優點。改變了以往的高壓汞燈需要外加鎮流器的缺點，利用鎢絲來起到限流的作用，同時也改善了光色。其缺點是壽命相對于普通熒光高壓汞燈要縮短一些。高壓鈉燈是一種高壓鈉蒸汽放電燈，具有發光效率高、耗電少、透霧能力強、壽命長等優點。

筆者所在單位生產裝置中主要使用單插頭無起動器熒光燈和自鎮流高壓汞燈。原有固定式防爆白熾燈，在滿足規程規定的燈泡與透明罩之間最小距離的情況下，經有關單位認可，都利用原有燈具用自鎮流高壓汞燈泡替換了白熾燈泡。高壓鈉燈雖有一定的節能效果，但由于其顯色性較差，在生產裝置中我們一般不予采用，只用在道路照明上。有時為了改善高壓汞燈發出的直白光色，也可在生產裝置內摻裝一些高壓鈉燈。對于需要顯色性好的高強度照明場所（如大機組設備的現場檢修），可以選用防爆投光燈，其光源一般用金屬鹵化物燈，額定功率可達到1000W以上。

防爆燈的防爆結構型式，要根據爆炸性氣體環境的區域等級及范圍決定，如1區范圍內必須采用隔爆型燈具；2區內的固定燈具可采用隔爆和增安型，移動式燈具必須采用隔爆型。所選防爆燈的級別或組別，不應低于爆炸危險環境中爆炸混合物級別和組別。同時要考慮環境對防爆燈的影響，應滿足環境溫度、空氣濕度、腐蝕或污染性物質等各種不同環境的要求。要根據不同的環境要求選擇燈具的防護等級和防腐等級。尤其是在爆炸性氣體環境中存在腐蝕性氣體時，選擇具有相應防腐性能的燈具是至關重要的。

以前，在石化企業中，爆炸危險場所的照明燈具主要使用隔爆型。隨著增安型電氣設備在2區爆炸危險場所的廣泛應用，增安型和復合型照明燈具也越來越多地被使用。增安型的燈具在具有一定防爆性能的基礎上，同隔爆型燈具相比，具有重量輕、價格低、安裝維護方便、使用壽命長等優點。在石化企業使用最普遍的復合型電氣設備是增安—隔爆復合型防爆電氣設備，一般由隔爆部件、增安型接線端子和增安外殼三部分組成，它既有隔爆型的安全性能，又具有增安型的優點。

防爆燈在安裝前要從銘牌與產品說明書中核對:防爆型式、類別、級別、組別；外殼的防護等級；安裝方式及安裝用的緊固件要求等。防爆燈的安裝要確保固定牢靠，緊固螺栓不得任意更換，彈簧墊圈應齊全。防塵、防水用的密封圈安裝時要原樣放置好。電纜進線處，電纜與密封墊圈要緊密配合，電纜的斷面應為圓形，且護套表面不應有凹凸等缺陷。多余的進線口，須按防爆類型進行封堵，并將壓緊螺母擰緊，使進線口密封。

在日常檢修維護中，需要注意以下幾點。

防爆燈、燈罩打開前應能自動切斷電源。但因設置聯鎖裝置較復雜，不易實現，故大多數燈具只在外殼明顯處設“嚴禁帶電打開”等字樣的警告牌。又因燈泡斷電后表面溫度還很高，如立刻打開燈罩，仍有點燃爆炸性氣體混合物的危險（主要指隔爆結構），故白熾燈、高壓汞燈、高壓鈉燈這些燈泡表面溫度高的光源，又能快速打開蓋的燈具要注意這一點。筆者單位使用較多的CeY-1型防爆熒光燈就具有開蓋斷電的聯鎖機構，為檢修工作提供了方便和安全保障。因熒光燈為冷光源燈具，不存在表面高溫，斷電后可立即開蓋。

在更換燈泡（管）時，防爆燈的隔爆接合面應妥善保護，不得損傷；經清洗后的隔爆面應涂磷化膏或204-1防銹油，嚴禁涂刷其他油漆；隔爆面上不得有銹蝕層，如有較輕微銹蝕，經清洗后應無麻面現象。用于防塵、防水用的密封圈一定要保證完好，這一點對增安型燈具而言是十分重要的。如果密封圈損壞嚴重，要用相同規格、相同材質的密封圈予以更換，必要時更換整個燈具。檢修時要注意燈罩是否完好，如有破裂要馬上更換。

1 維護維修人員需經崗位培訓，了解燈具的使用性能，明確使用要求。維修人員須具備專業知識，熟悉燈具產品結構。

2 定期消除防爆燈具外殼上的積塵和污垢，提高燈具光效和散熱性能。清潔方式可根據燈具外殼防護能力，采用噴水(燈具上標志陰以上)或用濕布揩。噴水清洗時，應切斷電源，嚴禁用干布擦洗燈具塑料外殼(透明件)，防止產生靜電。

3 檢查燈具塑料外殼(透明件)有無嚴重變色，如變色嚴重，說明塑料已經老化。檢查透明件有無受過異物沖擊的痕跡，保護網有無松動、脫焊、腐蝕等。如有，應停止使用，及時維修更換。

4 光源損壞應及時關燈，通知更換，以免由于光源不能啟動而使鎮流器等電氣元件長期處于異常狀態。

5 潮濕環境中使用的燈具燈腔內如有積水應及時清除，更換密封部件，確保外殼防護性能。

6 打開燈罩時，應按警告牌要求，斷電源后開蓋。

7 開蓋后應順便檢查隔爆結合面是否完好，橡膠密封件是否變硬或變粘，導線絕緣層是否發綠和碳化，絕緣件和電氣元件是否有變形和焦痕。如發現這些問題，應及時維修更換。

8 維修更換后的光源、零部件和電氣元件的型號、規格、尺寸、性能應和維修更換前的光源、零部件和電氣元件完全一致。

9 關蓋前應用濕布(不能過分濕)輕揩燈具回光和透明件，以提高燈具光效。在隔爆結合面上應薄薄地涂上一層204-1置換型防銹油，關蓋時應注意密封圈是否在原來的位置上起到密封作用。

10 燈具密封的部分不應經常拆卸和打開。

攜帶式燈具分為由饋電網供電和自帶電源兩種。由饋電網供電的燈具，從防爆接線箱（盒）或防爆插銷至燈具之間應使用橡套電纜，其接地或接零線芯應在同一護套內；電纜應采用主線芯最小允許截面為25平方毫米的YC、YCW重型橡套電纜。在這里要特別強調一點:攜帶式燈具的電纜不允許有中間接頭。

筆者所在單位曾發生過這樣一起事故:某夜晚搶修乙烯輸送泵，接臨時防爆燈二盞，防爆標志為dIICT4。當鉗工拿起燈具靠近泵體細看時，引燃從泵體泄漏的乙烯氣體，將其中一人面部灼傷。經檢查燈具的防爆性能正常，問題出在燈具的電纜上。原來，距燈具1 5m處有一電纜接頭，用絕緣包布纏繞，接引燈具電纜時在地上拖曳，露出電纜線芯，當鉗工提起燈具照射泵體時，該裸露線芯碰到設備基礎槽鋼上，遂對地打火，引燃乙烯混合氣體。這起事故暴露了我們防爆安全管理上的漏洞。事故發生后，我們對所有攜帶式燈具及其電纜線進行了仔細檢查，排除了發生類似事故的隱患。這起事故告訴我們，在電氣防爆安全管理上，決不能存在僥幸心理，要嚴格按照相關規程和要求去做，才能做到萬無一失。

1、隔爆型電氣設備

具有能承受內部爆炸性氣體混合物的爆炸壓力， 并阻止內部的爆炸向外殼周圍爆 炸性混合物傳播的電氣設備外殼的電氣設備，其標志為“d”。

2、增安型電氣設備

在正常運行條件下不會產生電弧、火花或可能點燃爆炸性混合物的高溫，結構上 采取措施提高安全裕度，以避免在正常和認可的過載條件下出現電弧、火花或高濕電氣設備，其標志為“e”。

3、防爆原理

電氣設備引燃可燃性氣體混合物有兩方面原因：一個是電氣設備產生的火花、電 弧、另一個是電氣設備表面(即與可燃性氣體混合物相接觸的表面)發熱。對于設備在正常運行時能產生電弧、火花的部件放在隔爆外殼內，或采取澆封型、充砂型、充油型或正壓型等其他防爆型式就可達到防爆目的。而對于增安型電氣設備是對在正常運行時不會產生電弧、火花和危險高溫的設備，如果在其結構上再采取一些保護措施，盡力使設備在正常運行或認可的過載條件下不會發生電弧、火花和過熱現象，就可進一步提高設備的安全性和可靠性。因此這種設備在正常運行時就沒有引燃源，而可用于爆炸危險環境。

4、防爆標志舉例

4.1、如電氣設備為ⅡB類隔爆型T3組，標志為ExdⅡBT3。

4.2、如電氣設備為Ⅱ類增安型，溫度組別為T2組，標志為ExeⅡT2。

4.3、如電氣設備采用一種以上的復合型式，則先標出主體防爆型式，后標出其它防爆型式，如主體采用增安型內裝ⅡC類隔爆部件，溫度組別為T4，標志為ExedⅡCT4。

4.4、如電氣設備為粉塵防爆防塵型T11組。標志為：DIPDPT11。

防爆燈具是具有防爆性能的一類照明燈具，具有Ex這樣的標志。防爆燈具的密封性能，在結構上進一步采取保護措施等等，國家對防爆燈具有一定的要求。而非防爆燈具都沒有一以上的要求。

第一． 防爆燈具的防爆類別、級別與溫度組別見國家標準規定。

第二． 按防觸電保護型式可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類。防觸電保護是為防止防爆燈具外殼易觸及零件帶電，使人體觸電或不同電位的導體觸及產生電火花而引燃爆炸性混合物。

AⅠ類——在基本絕緣的基礎上，將易觸及的正常工作時不帶電的可導電部件都連結到固定線路中的保護接地導體上。

BⅡ類——用雙重絕緣或加強絕緣作為安全保護措施，無接地保護。

CⅢ類——使用有效值不大于50v的安全電壓，并且其中不會產生高于此電壓值。