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充砂型防爆电气设备的故障工况
发布时间: 2017-8-10
  我们对充砂型防爆电气设备提出“故障”的概念,主要是考虑到,假若设备的电路发生故障,它就有可能产生超出设备额定值的大电流和过电压。这样的大电流和过电压会使设备内部局部过热和(或)绝缘击穿,严重时将损坏填充材料的基本性能,降低这种防爆型式的防护安全性能。
  在充砂型防爆电气设备内部可能发生的故障,可以分为两类:一类是在设计时设计人员必须考虑的故障,称为计人故障;另一类是设计时可以不考虑的故障,称为不计入故障。
 1.计入故障
  计入故障包括:
  ①任何电气元器件发生的短路。
  ②任何电气元器件发生的断路。
  ③在印制电路中出现的故障。
  假若一种故障可能引发另外一些后续故障,例如短路可能造成过热,这只可以认为是一故障。
在充砂型防爆电气设备内发生了所谓的计入故障,有可能在相关电路中形成异常的过电压和大流,进而威胁设备的防爆安全性能。因而,设计人员必须评估这种故障可能造成的不利影响。
 2.不计入故障
  不计人故障包括:
  ①当在不大于元器件标称额定电压和额定功率的2/3条件下使用时,薄膜电阻、线绕电和螺旋型单层线圈的电阻值低于额定值。
  ②当在不大于元器件标称额定电压的2/3条件下使用时,塑料薄膜电容器、陶瓷电容器、纸质电容器发生的短路。
  ③当两个不同电路的最大电压有效值之和u不大于1000V,两个不同电路的元器件额定压值至少为1.5U时,光耦合器和继电器的隔离环节出现的故障。
  在充砂型防爆电气设备内,上述的这些元器件已经引入了1.5倍的安全系数,它们可能发生的故障对电路造成的影响可以不必考虑。
 3.无故障元件和结构
  以下元件和结构被认为是无故障元件和无故障结构:
  ①符合国家标准GB 3836.3《爆炸性环境第3部分:由增安型“e”保护的设备》要求变压器、线圈和绕组或符合国家标准GB 3836.4《爆炸性环境 第4部分:由本质安全型保护的设备》要求的变压器,可以认为是不会发生故障的。
  ②当裸露带电部件之间或印制电路板中的爬电距离或间距至少等于表8.2中所示数值便可以认为它不会发生短路故障。
  在试验时,试验人员应该对外壳充以0.05MPa的过压,历时lOs。外壳上任何尺寸都不超过0.5mm的永久性变形为合格。
  另外,对于密封式充砂外壳,假若内装电容器(除塑料薄膜电容器、陶瓷电容器和纸质容器以外)的体积是填充材料体积的8倍以上,那么,试验压力应该是1.5MPa,历时10s。
不管试验压力是0.05MPa还是1.5MPa,压力值的公差均采用0~5%。
 4.最高温度测试
  充砂型防爆电气设备的最高温度试验适用于将热熔断器作为限温保护装置的情况。
  在试验时,试验人员瘁该以至少1.7倍额定电流(熔断体)的连续电流通过熔断器电当限温保护装置动作时测量此时外壳外表面的温度和距外壳内表面5mm范围内填充材料的温度所测的温度不大于相应温度组别的温度值为合格。
 5.介电强度试验
  充砂型防爆电气设备的介电强度试验应该在设备组装完成后进行。试验分为两种:正常运行试验和可能故障状态试验(经分析电路不可能出现故障时此项试验不做)。试验部位为:
  ·不同电位的带电零部件之间。
  ·不同电位的带电零部件与金属外壳之间。
在试验时,试验人员应该在上述的试验部位施加以下试验电压:
  (1)正常运行状态试验
  ①对于供电电压不超过90V(峰值),或者,内部电压不超过90V(峰值)的设备,试验压为500V(有效值),公差为0~5%。
  ②对于供电电压超过90V(峰值),或者,内部电压超过90V(峰值)的设备,试验电压(2U+1000)V(有效值)或1500V(有效值),取二者之中较大值,公差为0~5%。
  这里,u为设备的工作电压。
  (2)可能故障状态试验
  试验电压为发生故障时设备内部可能出现的最高电压(峰值)。
  不管是正常运行状态试验还是可能故障状态试验,试验电压至少施加1min。在试验过程中不应该发生闪络或短路。
 
 
 
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