防爆连接器是石油化工、煤矿和制药等行业爆炸危险区域中电气设备连接的关键元件。Ex d隔爆型和Ex e增安型是两种最常见的防爆类型,很多工程师在选型时分不清两者的区别。我们上海科迎法电气在防爆连接器的设计制造方面积累了丰富经验。本文从防爆原理、结构差异、适用区域和安装规范角度把两者的区别讲清楚。

防爆连接器隔爆型和增安型选型区别和安装规范

防爆连接器Ex d和Exe怎么选?隔爆型和增安型选型区别和安装规范

一、Ex d隔爆型防爆原理

 

Ex d隔爆型的防爆原理是允许外壳内部产生电弧火花,但外壳的接合面(隔爆面)将火焰冷却熄灭,不向外传播。

 

隔爆型连接器的壳体采用金属材质(铜合金镀镍或不锈钢),壳体壁厚不小于3毫米,能承受内部爆炸压力(1.5兆帕)。壳体的螺纹接合面或平面接合面有精确控制的间隙和长度,当外壳内部发生气体爆炸时,火焰在接合面间隙中被冷却到低于外部气体自燃温度,不会引燃外部爆炸性气体。

 

隔爆面的参数。螺纹接合面间隙0.1到0.2毫米,接合面长度不小于12.5毫米(M20螺纹5到6扣完整螺纹)。平面接合面间隙0.1到0.2毫米,接合面长度不小于12.5到25毫米(取决于气体类别IIC、IIB或IIA)。

 

Ex d隔爆型适合1区和2区(气体环境),允许内部产生电弧火花(如开关触点在断开时产生电弧)。防爆标志示例Ex d IIC T6 Gb(IIC类包含氢气乙炔,T6最高表面温度85摄氏度,Gb设备保护级别适合1区)。

 

二、Ex e增安型防爆原理

 

Ex e增安型防爆连接器的原理是通过提高电气设备的安全程度,防止在正常运行和规定的故障条件下产生电弧火花。

 

增安型连接器的壳体不需要承受内部爆炸压力(因为不允许内部产生爆炸)。壳体的作用是防护(IP等级)和耐冲击,不需要隔爆面。增安型的安全措施包括:接线端子防松动(弹簧式或螺纹防松设计)、爬电距离和电气间隙增大(比普通工业等级大一级)、绝缘材料耐热性好(最高工作温度高于实际使用温度20摄氏度以上)。

 

Ex e增安型适合1区和2区(气体环境),但设备本身不允许产生电弧火花(如接线端子和电缆引入装置)。防爆标志示例Ex e IIC T6 Gb。

防爆连接器Ex d和Exe怎么选?隔爆型和增安型选型区别和安装规范

三、Ex d和Ex e的结构差异

 

差异一 壳体材质。Ex d必须用金属壳体(铜合金或不锈钢),承受内部爆炸压力。Ex e可以用金属或塑料壳体(增强工程塑料),不承受爆炸压力。

 

差异二 接合面。Ex d有精密隔爆面(螺纹或平面),间隙和长度严格控制在标准公差内。Ex e没有隔爆面要求,普通螺纹密封即可。

 

差异三 内部空间。Ex d内部有足够的空间容纳电弧爆炸(燃烧膨胀空间),壳体内部容积影响隔爆参数。Ex e内部不需要爆炸空间。

 

差异四 爬电距离。Ex d的爬电距离按普通工业等级。Ex e的爬电距离增大一级(防止表面飞弧)。

 

差异五 安装维护。Ex d安装时不能损坏隔爆面(不能划伤、不能涂密封胶),维护时需要检查隔爆面间隙。Ex e安装简单,不需要检查隔爆面。

 

四、选型方法

 

选型步骤一 确认危险区域。1区和2区可选Ex d或Ex e。如果设备本身产生电弧(如开关触点),必须选Ex d。如果设备不产生电弧(如接线端子、电缆引入装置),可选Ex e。

 

选型步骤二 确认气体类别。IIC类(氢气乙炔)要求隔爆面参数最严,选Ex d IIC。IIB类(乙烯)和IIA类(丙烷)参数较松。

 

选型步骤三 确认温度组别。T6(85摄氏度)最严格,T5(100摄氏度)、T4(135摄氏度)、T3(200摄氏度)逐渐放宽。连接器自身不发热(只传输电流),温度组别取决于连接器额定电流和环境温度。

 

选型步骤四 确认设备保护级别。Gb适合1区(设备保护级别高)。Gc适合2区(设备保护级别中等,可选Ex nR限制呼吸型)。

 

选型步骤五 确认防护等级。户外或潮湿环境选IP66或IP67。防爆控制柜内部选IP54。

增安型防爆连接器选型区别和安装规范

五、安装规范

 

安装规范一 隔爆面保护。Ex d连接器安装时不能损坏隔爆面,不能用密封胶涂抹隔爆螺纹,安装后检查螺纹啮合扣数(不少于5扣完整螺纹)。

 

安装规范二 电缆密封。电缆引入装置的密封圈规格和电缆外径匹配,拧紧压紧螺母后密封圈均匀包裹电缆外径(压缩量15到35百分比)。多余电缆引入孔用防爆盲板封堵。

 

安装规范三 接地。防爆连接器金属壳体必须可靠接地,接地电阻不大于4欧姆。接地导线截面积不小于相线截面积的一半,最小4平方毫米。

 

安装规范四 紧固。连接器与设备外壳的连接螺栓必须弹簧垫圈防松,拧紧力矩按壳体规格确定。不允许用粘合剂代替螺栓紧固。

 

安装规范五 布线。爆炸危险区域的电缆敷设在钢管或电缆桥架中,钢管螺纹连接处涂导电密封脂确保接地连续性。

 

六、应用场景

 

场景一 油气储运站。加油站和油库的防爆区域使用Ex d IIC T6隔爆型连接器连接加油机液位计和油泵的电缆。

 

场景二 化工厂。DCS和SIS系统的现场仪表在1区使用Ex d或Ex e连接器。不产生电弧的仪表选Ex e,有开关触点的设备选Ex d。

 

场景三 制药厂。洁净车间和防爆区域的现场设备使用Ex e增安型连接器(不锈钢壳体易清洗)。

 

场景四 煤矿井下。I类矿井环境使用矿用隔爆型Ex d I连接器,隔爆面参数按I类标准。

 

如需防爆连接器选型或安装技术支持,请联系科迎法电气技术团队。