隔爆型電器設備外殼的耐爆性設計

　　隔爆型電器設備外殼的耐爆性設計
 

　　隔爆外殼中產(chǎn)生的爆炸壓力受爆炸氣體混合物的濃度、外殼的容積及形狀、點(diǎn)火源的位置、接合面間隙、爆炸性氣體混合物的初始壓力及溫度等的影響。在低于大爆炸壓力濃度時(shí)，爆炸壓力與混合物的濃度成正比;當外殼的容積增大時(shí)，其熱損失相對減小，爆炸壓力相對增高;就外殼的形狀而言，非球型容器比球型容器的爆炸壓力要低;點(diǎn)火位置偏離中心，其爆炸壓力會(huì )下降;接合面間隙增大，爆炸壓力將下降;爆炸性氣體混合物的初始壓力溫度提高，爆炸壓力將增大。
 

　　隔爆型電氣設備爆炸時(shí)其內部會(huì )產(chǎn)生大約0.5Mpa-2.0Mpa的爆壓，將對殼壁產(chǎn)生沖擊。當外殼材質(zhì)的強度不能滿(mǎn)足要求時(shí)，造成破損，所以外殼的抗拉強度及壁厚應達到要求。
 

　　隔爆型電氣設備的外殼常用材料有：鋼板、鑄鋼、鑄鋁合金、鑄鐵等材料。當采用鑄鐵時(shí)，其牌號應不低于HT250;當采用鑄鋁時(shí)，應用抗拉強度不低于120Mpa，含鎂和鋯量不高于7.5%的材料。當外殼容積不大于0.01升時(shí)，可采用陶瓷材料制造。當外殼容積不大于2.0升時(shí)，可采用塑料材料制造，但塑料外殼的結構強度受成型工藝及易自然老化的影響，一般用于外殼容積小于0.1升的隔爆部件。目前主要是使用鋁合金材質(zhì)的防爆電氣產(chǎn)品居多，只有在現有壓鑄殼體尺寸不能滿(mǎn)足需求時(shí)，才采用鋼板或者不銹鋼材質(zhì)。比如：防爆接線(xiàn)箱/盒、防爆插接裝置、防爆操作柱等防爆電器。
 

　　隔爆外殼由于要隨爆炸的沖擊力，因此其壁厚值相對其它防爆型式的外殼要大。以鑄鋁殼體為例，容積不大于2.0升的外殼，殼壁厚應在4.0-8.0mm之間，法蘭厚度應在8.0-12.0mm之間;壓鑄鋁外殼的壁厚由于致密度相對較高，其壁厚可設計得小一點(diǎn)。
 

　　隔爆型電氣設備在結構設計時(shí)，要盡量避免壓力重疊現象。壓力重疊現象一般生產(chǎn)在包含兩個(gè)或多個(gè)空腔以小孔形式連通的外殼內，當一個(gè)空腔引爆后，其火焰向另一空腔傳播，由于火焰的前沿面比氣體傳播速度要慢，另一空腔首先進(jìn)行氣體預壓，再進(jìn)行點(diǎn)燃爆炸，這樣產(chǎn)生的爆壓比前一個(gè)空腔高數倍，將造成殼體的嚴重損壞。事實(shí)上，在同一空腔中，當電氣部件安裝不合理時(shí)也會(huì )產(chǎn)生壓力重疊現象。
 

　　因此，外殼不宜制成以小孔連通的多空腔形式，殼體電器元件的安裝也應避免將整腔分割成幾個(gè)小空腔。另外，外殼三維尺寸之比不宜過(guò)大，否則殼內會(huì )產(chǎn)生壓力重疊現象。所以在設計防爆配電箱、防爆開(kāi)關(guān)等產(chǎn)品時(shí)不建議尺寸做得太大，條件允許的情況下都會(huì )盡量縮小外殼的尺寸。