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电气防火限流式保护器在可燃性粉尘环境中的应用——安科瑞严新亚

发布于：2022-12-26 09:05:26 来自：电气工程/电气资料库 [复制转发]

电气防火限流式保护器在可燃性粉尘环境中的应用

摘要：文章阐述了可燃性粉尘的特点及可燃性粉尘环境粉尘爆炸的危害性，结合国家现行的电气产品规范的要求，通过一个提取车间内部粉尘爆炸危险区域的电气设计实例，系统阐述了可燃性粉尘危险环境的分区原则、电气设备选型、线路短路灭弧保护设计、防雷防静电设计等，结尾提出不断利用新技术新产品提高可燃性粉尘危险场所的设计水平的要求。

关键词：可燃性粉尘；电气设备；高表面温度；防雷防静电设计；电气防火限流式保护器；

电气防火限流式保护器在可燃性粉尘环境中的应用

1.概述

所谓的可燃性粉尘环境，是指在大气环境的条件下，粉尘或纤维状的可燃性物质与空气的混合物点燃后，燃烧将传至全部未燃烧混合物的环境。随着现代工业技术的发展，可燃性粉尘的危险场所在不断增多，其危害变得不可避免，相应的粉尘爆炸事故也时有发生。1987年3月15日我国哈尔滨亚麻纺织厂发生的特大型亚麻粉尘爆炸事故，造成了巨大的人身伤亡和财产损失。因此，在这可燃性粉尘环境下的电气设计，不仅要严格按照国计标准、规范要求，正确选用粉尘防爆电气设备，还可以结合时下较新技术，采用针对线路电弧保护的新产品，其中电气防火限流式保护器就是比较合理的线路短路灭弧产品。

2.防雷设计

依据《建筑物防雷设计规范》（GB 50057-2010）第3.0.3条的第7点：具有2区或22区爆炸危险场所的建筑物，应划为第②类防雷建筑物。本提取车间的干菌丝气力输送系统所占房间应划分为第②类防雷建筑物部分。

又根据本规范的第4.5.1条第3点，当一、二类防雷建筑物部分的面积之和小于建筑物总面积的30%，且不可能遭直接雷击时，该建筑物可确定为第三类防雷建筑物。由于可燃性粉尘危险区域面积并未达到提取车间的30%，提取车间可划分为第三类防雷建筑物，防直击雷的措施按照第三类防雷建筑物标准进行设计，但对可燃性粉尘危险区域的第②类防雷建筑物部分，防闪电感应和防闪电涌侵入措施，应采取第②类防雷建筑物的保护措施进行设计。

3.防静电接地设计

对可燃性粉尘危险环境内可能产生静电危险的设备和管道，均应采取防静电接地。所有的金属设备、装置外壳、金属管道、支架、构件、部件等，一般应采用防静电直接接地；不便或工艺不允许直接接地的，可通过导静电材料或制品间接接地。

具体设计中，可燃性粉尘危险环境内环形接地干线采用25×4热镀锌扁钢距地0.3m沿墙或钢平台明装，过门及过道处接地干线则埋地暗敷。连接设备的接地支线采用25×4镀锌扁钢埋地暗敷至设备。

4.线路短路灭弧保护设计

电气防火限流式保护器专门用于低压配电线路中短路灭弧保护和过载保护，可以合理克服传统断路器、空气开关和监控设备存在的短路电流大、切断短路电流时间长、短路时产生的电弧火花大，以及使用寿命短等弊端，当发生短路故障时，能以微秒级速度快速限制短路电流以实现灭弧保护，可显著减少电气火灾事故，保障使用场所人员和财产的安全。

本工程设计选用了安科瑞ASCP系列的电气防火限流式保护器，其产品具有功能丰富，型号多样等特点，具体如下表所示：

本设计中根据不同末端回路的电流规格的不同，共选用了较大额定电流为20A的ASCP200-20D型产品67只，较大额定电流为40A的ASCP200-40D型产品46只，以及较大额定电流为63A的产品35只。

为提高监控的智能化，本设计中将所有限流式保护器通过其自带的RS485通讯组网后，连接到安科瑞的Acrel-6000/B电气火灾监控主机上，并将主机设置在电工值班室内，实现对所有限流式保护器监测数据的远程监控。

5.设计中注意点

（1）由于对可燃性粉尘防爆缺乏充分的认识，某些电气设计工程师不管是气体爆炸危险场所还是可燃性粉尘危险场所，都选用气体防爆电气设备。这种做法是错误的，可燃性粉尘危险环境电气设备与气体防爆电气设备的外壳防护要求完全不同，气体防爆电气设备在可燃性粉尘危险场所是完全没有作用的，反之亦然。因此，两者不能互换使用。

（2）可燃性粉尘危险环境电气设备根据外壳等级可分为防尘型和尘密型，但并不意味着该电气设备具备了防水的功能，绝大多数的可燃性粉尘危险环境用电气设备不能阻止水进入其内部，因此不能将这些设备直接安装在户外露天场所，也不能用水冲洗其外壳。如果想让可燃性粉尘危险场所用电气设备具备以上功能，须在设计中指出设备须满足IPX5以上的外壳防护等级要求。

（3）电气防火限流式保护器在设计时应注意其额定电流应与其前级的断路器的额定电流保持一致。另外，由于其内部采用了固态开关作为开关器件，使用过程中会产生热量，因此在安装时应该注意保障其良好的通风散热条件，不建议安装在密闭的配电箱内。

6.结语

在实际的设计过程中，要全方面、完善地做好一个可燃性粉尘危险环境工程的设计，需要工艺、通风、建筑等多个协调和配合，每个专业在各自的设计领域内都有相应的设计要求，缺一不可。

同时也要求我们电气设计人员不断了解新技术和新产品，针对这种可燃性粉尘危险环境工程的设计，可以尝试采用短路灭弧产品来减少由于线路老化、绝缘损失等原因造成的线路短路而引起的电弧光，这对于减少现场电气火灾事故具有较好的效果。希望通过设计人员的协同努力，并随着国家新技术新产品的不断出现和应用，可燃性粉尘危险环境的设计水平一定能迈上一个新的台阶。

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