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非靜態(tài)正壓型電氣設備的安全措施和安全要求
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| 發(fā)布時間：
2021/12/22 |
非靜態(tài)正壓型電氣設備的安全措施和安全要求
非靜態(tài)正壓型電氣設備是相對靜態(tài)正壓型電氣設備而言的。這種電氣設備在爆炸性危險場所中正常運行時需要實時地補充保護性氣體，以維持內部的正壓值。
非靜態(tài)正壓型電氣設備，按照正壓保護技術的不同，又分為連續(xù)稀釋式正壓型電氣設勻
漏補償式正壓型電氣設備。
這種電氣設備，包括保護性氣體輸送管道，應該牢固地安裝在爆炸性危險場所中。
一、正壓外殼內壓力變化狀態(tài)示意圖
在正壓型電氣設備中，通常情況下，由鼓風機、空氣壓縮機等機械向正壓外殼供給保護性氣體。具有一定壓力的保護性氣體氣體流，在進入進氣管道、設備外殼和從排氣管道排出的過程中，會發(fā)生壓力的變化。
這主要是由于氣體流在通過所經路程時受到器壁或零部件的表面摩擦阻力引起的；尤其是，當正壓型電氣設備內包含旋轉部件或運動部件時，這些部件的運動對氣體流產生擾動作用，改變著內部壓力的分布狀態(tài)，有時候還可能出現(xiàn)負壓現(xiàn)象。因此，保護性氣體在正壓外殼內壓力的分布是不均勻的。
1.正壓型電氣設備內無旋轉部件時
在正壓型電氣設備內無旋轉部件時，正壓外殼(包括進氣管道、設備外殼和排氣管道)內
保護性氣體的壓力分布比較均勻，壓力數(shù)值變化也比較小。
(1)在連續(xù)稀釋情況下
當正壓保護系統(tǒng)采用連續(xù)稀釋方式來保持正壓外殼內部的正壓時，若正壓保護系統(tǒng)的排氣口設在非危險場所，壓力分布示意圖如圖5.1所示；若正壓保護系統(tǒng)的排氣口設在危險場所，壓力分布示意圖如圖5.2所示。
非危險場所 危險場所 非危險場所
圖5.1正壓保護系統(tǒng)排氣口設在非
危險場所時壓力分布示意圖
1-保護性氣體進氣口;2-輸送管道;3-鼓風機或空氣壓縮機;4-設備外殼;5-阻氣門;6-保護性氣體排氣口;7-設備外殼內的壓力;8-大氣壓力
非危險場所 危險場所 非危險場所
圖5.2正壓保護系統(tǒng)排氣口設在危險場所時壓力分布示意圖
1-保護性氣體進氣口;2-輸送管道;3-鼓風機或空氣壓縮機;4-設備外殼;5-阻氣門;6-火花和顆粒擋板;7-保護性氣體捧氣口;8-設備外殼內的壓力;9-大氣壓力
從圖5.1和圖5.2中可以看出，在連續(xù)稀釋情況下，正壓外殼(包括進氣管道、設備外殼和排氣管道)內部的最低正壓出現(xiàn)在排氣口處。
(2)在泄漏補償情況下
當正壓保護系統(tǒng)采用泄漏補償方式來保持正壓外殼內部的正壓時，壓力分布示意圖如圖5.3所示。
從圖5.3中可以看出，在泄漏補償情況下，正壓外殼(包括進氣管道、設備外殼和排氣管道），內部的最低正壓同樣出現(xiàn)在排氣口處。
2.正壓型電氣設備內有旋轉部件時
在某些正壓型電氣設備中，由于功能的需要，常常帶有旋轉部件，例如像風扇那樣的部件。這樣，風扇造成的局部壓力和壓力場就會改變保護性氣體氣體流的壓力分布狀況。在旋轉電機中就出現(xiàn)這種情況。
(1)內風扇式旋轉電機
在泄漏補償式正壓保護系統(tǒng)中，內風扇式旋轉電機內保護性氣體的壓力和內風扇引起的局部壓力分布示意圖如圖5.4所示。
非危險場所 危險場所 非危險場所
圖5.3在泄漏補償式正壓保護系統(tǒng)中壓力分布示意圖
1-保護性氣體進氣口;2-輸送管道;3-鼓風機或空氣壓縮機;4-設備外殼;5-排氣口閥門;6-保護性氣體排氣口;7-設備外殼內的壓力;8-大氣壓力
圖5.4內風扇式旋轉電機內壓力分布示意圖
1-保護性氣體進氣口;2-輸送管道;3-鼓風機或空氣壓縮機;4-旋轉電機的外殼;5-捧氣口閥門;6-保護性氣體排氣口;7-旋轉電機外殼內的壓力;8-大氣壓力
從圖5.4中可以看出，內風扇在旋轉電機外殼內部造成一個和保護性氣體氣體流方向不一致的氣體流，從而改變著外殼內部壓力的分布狀況和大小。在合適的條件下，在內風扇進氣側就會產生負壓；這個負壓可能把外部的可燃性氣體吸入正壓外殼內。這是一種很糟糕的現(xiàn)象。
分析可知，提升保護性氣體的壓力，使內風扇造成的壓力減小，就可以消除產生這種負壓的可能性。
(2)外風扇式旋轉電機
當旋轉電機帶有外風扇時，泄漏補償式正壓保護系統(tǒng)的電機外殼內壓力分布示意圖如圖5.5所示。
從圖5.5中可以看出，外風扇在旋轉電機外殼外部造成一個周圍大氣的氣體流。然而，這個氣體流對外殼內的保護性氣體的壓力分布狀態(tài)沒有構成直接的影響，但是，它卻使外殼外部的壓力升高。
因而，在評價正壓外殼的內部壓力與外部壓力之差時，人們應該考慮外風扇造成的這種不利影響，而把不應該僅考慮大氣壓力。
圖5.5外風扇式旋轉電機內壓力分布示意隰.
1-保護性氣體進氣口；2-輸送管道；3-鼓風機或空氣壓；4-旋轉電機的外殼；5-排捧氣口閥門；6-保護性氣體捧氣；7-旋轉電機外殼內的壓力；8-大氣壓力；9-外部壓力
按照上述3個式子描述的邏輯關系，設計人員便可以設計出正壓保護系統(tǒng)的電氣控制原理圖。
從表5.1和上述3個表達式的邏輯關系可以看出，在這個邏輯控制系統(tǒng)中，任何一個參數(shù)達不到規(guī)定值(自動安全裝壹檢測出故障)時，正壓保護系統(tǒng)都會使系統(tǒng)自動翻轉回到初始狀態(tài)(S。)。
綜上所述，“pb”級正壓型電氣設備的正壓保護系統(tǒng)的控制過程如下。
在正壓型電氣設備起動過程中，最高正壓檢測裝置處于低電平，它給主電路起動裝置一個電信號(“非”)，系統(tǒng)處于等待狀態(tài)；流量檢測裝置開始檢測保護性氣體的流量，一旦氣體流量達到規(guī)定的最小流量，便發(fā)出信號給最低正壓檢測裝置、定時器和主電路起動裝置；最低正壓檢測裝置獲得流量檢測信號后便開始監(jiān)測外殼內的壓力，一旦正壓值達到規(guī)定的最低壓力，它便向定時器和主電路起動裝置發(fā)出信號；定時器收到流量信號“與”最低正壓信號后便開始計時，一旦計時時間達到規(guī)定值，它便向主電路起動裝置發(fā)出合閘供電指令，主電路起動裝置在最高正壓檢測裝置信號“與”流量檢測裝置信號“與”最低正壓檢測裝置信號“與”定時器信號共同作用下合閘供電。至此，正壓型電氣設備起動完成。
在正壓型電氣設備運行過程中，一旦自動安全檢測裝置檢測到某個被監(jiān)測參數(shù)偏離了
值，整個正壓保護系統(tǒng)就會馬上翻轉，回到初始狀態(tài)。
“pb”級正壓型電氣設備正壓保護系統(tǒng)控制邏輯示意圖如圖5.6所示。
在圖5.1中，101—“非”門，將最高正壓信號的低電平轉換為高電平；102—“與”門，保證流量值與，正壓值符合要求；103—“與”門，保證在流量信號、最低正壓信號觸發(fā)下起動延時功能；104—“與”門，保證在最高正壓信號、流量信號、最低正壓信號、定時信號觸發(fā)下立即對主電路合閘供電。至此，設備投入正常運行。反之，假若最高正壓信號、流量信號、最低正壓信號中任何一個偏離整定值，主電路起動裝置(k)都會立即將主電路斷開。
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