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    低温环境对不同防爆型式电气设备的影响

    一、低温对防爆电气设备的影响

    低温可能会产生下列影响,宜予以考虑:

    1.电化学电容器冻结失效;

    2.电池组放电;

    3.蜡和保护性化合物固化并开裂;

    4.橡胶材料失去弹性和失效;

    5.油脂冻结影响铰链和转轴;

    6.继电器故障;

    7.晶体管放大特性降低;

    8.材料或焊接面失去延展性或脆化;

    9.材料膨胀或收缩不同对元件正确配合产生影响;

    10.油黏度增加,流动受限或停止,造成保护缺失或机械系统故障;

    11.在老化的电气设备中作为介质绝缘的油会含有更多的水分,会降低介电强度,或者甚至会造成绝缘故障。

    二、低温对不同防爆型式的影响

    低于-20℃的环境温度可能对设备的防爆型式造成影响,宜在设备评定和试验时予以考虑。如果不同防爆型式标准中没有特别规定这些低温问题,则宜考虑可能出现的关键问题,下列章条给出了示例。

    本质安全型“i"

    在低温下,本质安全设备中使用的元件,如安全栅,以及具有动态本质安全元件的限制火花时限电源性能特性会发生变化。选择元件时宜考虑这些变化,并宜按照GB/T 3836.4的要求,利用制造商规定的运行温度进行评定。该额定值宜考虑影响本质安全性能的半导体元件运行的变化,以提供要求的本质安全功能。

    这种系统中使用的具有动态本质安全元件的电源,其本质安全效能取决于使用场所的环境温度。

    在低温下,本质安全电源的动态半导体元件的灵敏度下降,开关时间增加。GB/T3836.4规定火花点燃试验应在易点燃条件的电路布置中进行。但是,实际上,实验通常是在实验室温度下进行。

    因此,涉及低温的地方,对具有动态本质安全保护电源的系统,需要在应用范围内的温度下,包括动态半导体元件的低温度,以及在高工作温度时火花试验装置连接适宜负载的条件下,测试本质安全性能。

    在低于-40℃的环境温度下提供本安保护的半导体元件,可能需要特殊加热系统。对于在寒冷海洋气候下使用的设备,尽管设备符合GB/T 3836.4的爬电距离和绝缘材料相比漏电起痕指数(CTI)规定,可能需要高于IP54的防护等级,以确保防止氯化物可能在印制电路板表面沉积造成起痕。

    隔爆外壳“d”

    确保外壳完整性的紧固件宜由在低温下保持强度的材料制造。这对低于-40℃的温度尤其重要。

    对于粘结接合面,宜使用耐寒粘结剂。

    隔爆结合面可能需要附加防腐措施,尤其是海洋性气候条件下使用的设备。

    不同温度系数的材料配合的接合面,宜考虑温度从上限至下限变化对隔爆间隙的影响。

    正压外壳“p"

    在低温下运行的正压系统,可能需要采取附加措施以确保可靠运行。

    可能需要固定配置的加热器、环境净化装置或其他防冷凝装置。

    液浸型"o”

    宜采用适用于低温的液体,或者起动前设备先预热。宜在说明书中规定。

    三、设备的选择、安装和使用

    限定功能

    设备防爆合格证可允许设备在低温下运行,但是对低温下设备的功能没有规定。本文件在下面给出了一些出于安全原因宜考虑的因素。例如,即使设备在防爆合格证规定温度限值范围内运行,也可以使用加热器。

    低温下,一些电池不宜作为应急灯的备用电源,可以采用电池位于温度较高场所的不间断电源系统,或有其他充分措施(如加热)。低温下,荧光灯管的光输出将降低,可考虑由其他光源提供必要的光输出。

    对于其他通常采用电池作为备用电源的系统,可能需要较简单的备用电源方法。

    电缆和导线

    除GB/T 3836.15的要求之外,下列情况也宜考虑:

    低温下电缆护套和电缆引入装置的密封元件硬度可能会变化,在安装、检查和维护时,宜遵照制造商的建议;

    低温下电缆的允许小弯曲半径可能需要增大;

    由于GB/T3836.15对本质安全型设备使用的电缆引入装置没有特殊要求,因此对于低温应用,宜避免使用没有“d""e""t"型式防爆合格证的电缆引入装置,因为它们可能没有进行过低温试验。

    密封件和密封材料

    宜按照其低温特性选择弹性密封件并宜避免冻结条件。

    宜对密封件进行充分处理以便于安装和维护,例如,对密封件进行润滑。

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