在與防爆相關的標準中,各防爆型式的設備均非常重視溫度,但是有些人員難以差異清楚這些溫度。我就簡單介紹一下幾個首要的溫度。與防爆相關的溫度首要分兩類,分別與設備、爆炸性物質(zhì)相關,由于篇幅聯(lián)系,爆炸性物質(zhì)相關的溫度。
與設備相關的首要有最高表面溫度和作業(yè)溫度兩種。
1.最高表面溫度maximum surface temperature(MST)
在最倒霉工作條件下(但在規(guī)矩的容許范圍內(nèi))作業(yè)時,電氣設備的任何部件或任何表面所抵達的最高溫度。
這是防爆設備最重要的溫度。由于爆炸性物質(zhì)可以被高溫表面點著,因此,簡直全部用于爆炸性環(huán)境的防爆設備或部件在進行測驗時,都應進行這一項目的測驗。
測定最高表面溫度的試驗應在電氣設備額定電壓的90%~110%之間、設備抵達最高表面溫度時的最倒霉條件下進行。
對不同防爆型式的設備,測定MST的部位也是不一樣的。
如Pz正壓型、nR約束呼吸型、液浸型、充砂型等,選用這些防爆型式時,外殼將內(nèi)部元件與爆炸性環(huán)境分隔開,內(nèi)部的高溫元件不與爆炸性環(huán)境接觸,即便溫度逾越環(huán)境中爆炸性物質(zhì)的最低點著溫度,也不會引起爆炸;或許選用隔爆型外殼,內(nèi)部的點著不會引起環(huán)境的爆炸。這些防爆型式的設備只需要測量外殼外部的最高表面溫度即可。
對增安型、本質(zhì)安全型、Px正壓、Py正壓等,選用這些維護型式時,外殼內(nèi)部依然存在爆炸性環(huán)境,并且外殼不能阻隔火焰?zhèn)鞑ィ瑑?nèi)部的過高的溫度會點著外殼內(nèi)的爆炸性物質(zhì),并傳播到環(huán)境中。這些防爆型式的設備,還應當測量外殼內(nèi)部發(fā)熱元件的最高表面溫度,并且應當在最惡劣的工況下進行。
在測量設備MST的試驗過程中,應當避免環(huán)境內(nèi)的通風協(xié)助設備進行額定的散熱,尤其是小型設備和外殼外部有肋板的。空氣自然流動時,在設備表面會有一層薄的層流,由于空氣本身的熱阻,此處的散熱狀況較差,當有額定的氣流時,將會破壞這個層流,有利于散熱,形成測得的MST低于最惡劣工況下MST。
在測量內(nèi)部元件的MST時,應將測溫點設置在高溫元件的最高溫度處,通常是散熱條件最倒霉的方位,或許是氣流死角,如元件面向線路板處,與熱對流筆直的線路板之間。在測驗時,可以運用熱成像儀或許仿真軟件協(xié)助承認溫度最高的方位。
線路板上元器件發(fā)熱示意圖
2. 作業(yè)溫度service temperature
最高表面溫度首要考慮在最倒霉的狀況下,電氣設備產(chǎn)生的極限溫度點著爆炸性物質(zhì)的能力。而作業(yè)溫度考慮,在長期的工作中,設備產(chǎn)生的溫度對設備及設備上與安全相關的零部件的倒霉影響,由于長期非正常工作顯然是不允許或許不或許的,因此,只需要考慮額定條件、正常工作時的溫度。
在GB3836.1-2010標準中無此術語的定義,在IEC60079-0-2017的3.79中有此術語。
maximum or minimum temperature reached at specific points of the equipment when the equipment is operating at ratedconditions, including ambient temperature and any external sources of heatingor cooling(see 5.2)。
作業(yè)溫度測定應在額定負載狀況下,設備處于最高或最低環(huán)境溫度和最大額定外部熱源或冷源時進行。
這個溫度首要用于承認對溫度靈敏的防爆安全相關部件對高低溫的耐受程度,或許溫度突然改變形成的急劇膨脹或縮短對零部件的影響。如引進設備的密封圈、與防爆或防護相關的襯墊、隔爆外殼上的透明件、與防爆相關的復合物等。
為了謹慎地查核這些零部件,這些部件的作業(yè)溫度測量點應當設置在其實踐作業(yè)方位上,而不應簡單地用外殼溫度替代。例如,直接進線的設備,其引進設備處的溫度會高于外殼外部溫度;用于阻隔主腔與接線腔的澆封結構的過線設備,其靠主腔側的溫度也高于接線腔側的溫度。澆封型設備運用的復合物、本質(zhì)安全電路中用于下降元件表面的復合物,也應當測量內(nèi)部與其嚴密接觸的元件表面的作業(yè)溫度,避免內(nèi)部實踐作業(yè)溫度逾越復合物的連續(xù)工作溫度(continue operation temperature,COT)。即便是非金屬材料制成的外殼,也應當根據(jù)其內(nèi)表面溫度進行相關的測驗,而不是表面面。
2.2 繞組溫度
繞組溫度歸于作業(yè)溫度的一種。對增安型電機、本質(zhì)安全設備運用的電機或變壓器的繞組,除了最高表面溫度不能逾越相應溫度組別的規(guī)矩值,還應確保在繼續(xù)工作過程中,繞組的絕緣不損壞,因此,標準中還規(guī)矩了絕緣繞組的極限溫度。
3. 溫度組別
II類設備為了合理地對防爆設備進行分組,便于測驗與現(xiàn)場運用,防爆標準中根據(jù)爆炸性物質(zhì)特性,規(guī)矩了運用在該組別設備的最高表面溫度,從T1到T6共分為6個組別,在測驗時,關于須承受例行試驗承認最高表面溫度的Ⅱ類電氣設備,不應逾越在電氣設備上標志的溫度或溫度組別;關于須承受型式試驗承認最高表面溫度的Ⅱ類電氣設備,不應逾越在電氣設備上標志的溫度或溫度組別,但關于T6、T5、T4和T3組(或標志的溫度≤200℃)應低5K;關于T2組和T1組(或標志的溫度>200℃)應低10K;
對I類設備,標準中規(guī)矩的最高表面溫度分為兩種狀況,當設備表面或許堆積煤塵時,不應逾越150℃;當設備表面不會堆積煤塵時,允許不逾越450℃,制造商在規(guī)劃時,可以根據(jù)產(chǎn)品的實踐狀況,在滿意安全要求的前提下,合理規(guī)劃產(chǎn)品結構。
對外殼內(nèi)部的元件來說,由于這些元器件往往比較小,并且表面積/體積比也大,散熱條件要比大型發(fā)熱體好,產(chǎn)生的熱量也相對小,假如規(guī)劃合理,將不簡單點著爆炸性環(huán)境。因此,在GB3836.1標準中,小元件可以有更高的最高表面溫度,必要時可以經(jīng)過點著試驗承認其防爆安全性。
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