一、引言:危險的連接點與安全的解決方案
在化工、石油、煤礦、海上平臺等存在易燃易爆氣體或粉塵的環境中,任何一個微小的電火花或高溫表面都可能引發災難性的爆炸事故。電氣系統中大量的電纜連接、分線、過渡點位,恰恰是潛在危險最集中的地方。普通的接線箱無法阻止內部火花或高溫的擴散。
防爆接線端子箱(也稱為防爆接線盒或防爆分線箱)正是為解決這一致命風險而設計的特種設備。它本身通常不配備開關、斷路器等功能性元件,其核心使命只有一個:為電線或電纜提供一個安全、可靠的連接或分支環境,將其內部可能產生的故障能量與外部危險環境隔離,是爆炸危險場所電氣布線系統中的“安全樞紐”。
二、防爆原理與核心結構設計
防爆接線端子箱主要采用隔爆型(Ex d)和增安型(Ex e)兩種防爆型式,或兩者的復合型(Ex de)。
隔爆型(Ex d)原理:
“承受與隔離”:其箱體擁有足夠機械強度的隔爆外殼,能承受內部爆炸產生的壓力而不損壞。同時,精加工的法蘭隔爆結合面具有特定的間隙、長度和光潔度,能有效冷卻和熄滅內部爆炸后向外逸散的火焰,并降低其溫度,從而阻止外部爆炸性混合物被點燃。
應用: 這是的型式,適用于1區、2區等大多數危險環境。
增安型(Ex e)原理:
“預防與增強”:不對內部爆炸進行密封,而是通過對箱體結構、電氣間隙、爬電距離的優化設計,并采用高質量的絕緣材料,確保在正常運行和規定異常條件下,箱內端子等部件根本不會產生電弧、火花或危險高溫。
應用: 通常用于2區環境,或作為隔爆箱的輔助接線腔。
核心結構特點:
堅固的箱體: 常采用抗沖擊、耐腐蝕的鋁合金(表面噴塑)、316不銹鋼或工程塑料(適用于強腐蝕環境)制成。
隔爆結合面: 是隔爆性能的生命線,加工精度要求,安裝時需涂敷204-1等防銹油保護。
防爆電纜引入裝置: 箱體兩側或底部設有多個電纜入口,配有橡膠密封圈和金屬壓緊裝置,確保電纜接入后形成密封。
內部接線端子: 采用高品質、耐高溫的接線端子,排列整齊,留有足夠的電氣間隙和爬電距離,方便接線操作。
緊固件: 箱蓋通常采用不銹鋼內六角或外六角螺栓緊固,并帶有“嚴禁帶電開蓋”的性警告標志。
三、如何科學選型?關鍵要素指南
正確的選型是安全的前提。需遵循以下步驟:
明確環境危險等級:
根據國家標準(GB 3836.14)確定安裝區域是0區、1區還是2區(或Division 0/1/2)。1區必須選用隔爆型(Ex d),2區可選用隔爆型或增安型(Ex e)。
識別爆炸介質:
查清現場存在的爆炸性氣體/粉塵的類型和組別(如IIA, IIB, IIC)。IIC級(如氫氣、乙炔)環境必須選用適用于IIC組的產品(標志為Ex d IIC T6)。
確定溫度組別:
設備的最高表面溫度必須低于現場可燃氣體的引燃溫度。例如,環境中有苯(引燃溫度560℃),則可選擇溫度組別為T1(≤450℃)的產品。
確定箱體規格與材質:
尺寸與端子數量: 根據需要接入的電纜數量、線徑以及接線端子的數量選擇合適的箱體大小,務必預留足夠的操作空間。
材質:
鋁合金: 通用型,輕便,耐腐蝕性好,性價比高。
不銹鋼: 適用于潮濕、海水腐蝕、化學品腐蝕等苛刻環境,機械強度更高。
工程塑料: 適用于強酸強堿環境,重量輕,無腐蝕問題。
防護等級(IP Code): 戶外或多塵潮濕環境應選擇IP65(防塵防噴水)或IP66(防塵防強噴水)等級。
認證與標準:
產品必須具有國家機構頒發的防爆合格證,并符合GB3836系列標準(等同于IEC 60079系列)。這是安全性的法定證明。
四、安裝、使用與維護規范
安裝:
必須斷電操作!由專業電工施工。
電纜引入時,必須選擇合適規格的引入裝置,并確保密封圈壓緊,保證其彈性密封功能。
所有接線必須牢固可靠,內部接地端子必須與外部接地系統可靠連接。
箱蓋緊固時,所有螺栓必須齊全并均勻擰緊,確保隔爆面有效貼合。
使用與維護:
絕對嚴禁帶電開蓋! 這是鐵律。
定期檢查:檢查隔爆結合面是否完好、有無銹蝕;密封圈是否老化、開裂、失去彈性;緊固件是否生銹或松動;電纜引入口是否密封完好。
發現任何缺陷(如隔爆面嚴重銹蝕、箱體破損),必須立即停止使用,并由專業人員更換或維修,嚴禁“帶病運行”。
五、典型應用場景
石油化工管道: 為沿線儀表(如溫度、壓力傳感器)提供接線和信號中轉。
生產線控制柜: 作為主防爆控制柜與現場設備(如電機、閥門)之間的線路分配節點。
罐區與裝卸區: 連接液位計、流量計等設備的電纜分線。
煤礦井下: 巷道中照明、監控系統電纜的連接與分支。
污水處理廠: 在存在可燃氣體的泵站、池區進行安全接線。
防爆接線端子箱雖小,卻是整個防爆電氣系統中承上啟下的關鍵一環,其安全性能直接關系到整個區域的安全。它并非一個簡單的“鐵盒子”,而是一個集精密機械加工、材料科學和電氣設計于一體的高科技安全產品。用戶必須高度重視其選型、安裝和維護的每一個細節,嚴格遵守操作規程,才能確保這個“安全樞紐”,為在危險環境中工作的生命和財產筑起一道堅實的防火墻。