在石油、化工、天然气、煤矿、制药、粉尘加工等存在易燃易爆气体或粉尘的危险场所,普通电气设备在运行过程中可能因电火花、高温表面或机械火花引发爆炸事故。为确保人员和设备安全,必须使用经过专门设计和认证的防爆电器。中国国家标准 GB 3836.1-2021《爆炸性环境 第1部分:设备 通用要求》 是防爆电气产品设计、制造和检测的核心基础标准,自2022年5月1日起正式实施,替代了旧版GB 3836.1-2010。
该标准等效采用国际电工委员会标准 IEC 60079-0:2017,与国际先进水平接轨,为防爆电器的防爆等级检测提供了统一的技术依据和安全规范。
标准适用范围
GB 3836.1-2021 适用于在爆炸性气体环境(含蒸气、薄雾)中使用的电气设备或其部件,涵盖以下主要防爆型式:
隔爆型(d)
增安型(e)
本质安全型(i)
正压型(p)
充油型(o)
充砂型(q)
n型(nA、nC、nL等)
浇封型(m)
该标准规定了防爆电器在结构、材料、温升、电气间隙、爬电距离、外壳防护、耐压试验等方面的通用安全要求,是其他GB 3836系列专用标准(如GB 3836.2、3、4等)的基础。
防爆等级的构成
防爆电器的“防爆等级”并非单一参数,而是一个由多个维度组成的综合标识,通常在设备铭牌上以特定格式标注。根据 GB 3836.1-2021,主要包括以下要素:
(1)防爆型式(Protection Type)
表示设备采用的防爆技术,如:
Ex d IIB T4 Gb:隔爆型,适用于IIB类气体,最高表面温度T4,设备保护级别Gb。
Ex ia IIC T6 Ga:本质安全型,适用于IIC类气体,T6温度组别,保护级别Ga。
(2)气体组别(Gas Group)
根据爆炸性气体的最小点燃电流比(MICR)和最大试验安全间隙(MESG)划分:
I类:煤矿甲烷(CH₄)
II类:工业气体,细分为:
IIA(如丙烷)
IIB(如乙烯)
IIC(如氢气、乙炔)——防护要求最高
(3)温度组别(Temperature Class)
设备在额定运行条件下,其最高表面温度不得超过的限值:
温度组别 | 最高表面温度(℃) | 示例气体 |
T1 | 450 | 氢气 |
T2 | 300 | 乙烯 |
T3 | 200 | 汽油 |
T4 | 135 | 乙醛 |
T5 | 100 | 碳二硫 |
T6 | 85 | 硝化甘油 |
(4)设备保护级别(EPL, Equipment Protection Level)
基于设备适用的危险区域划分:
Ga / Gb / Gc:用于气体环境
Ga:适用于0区(连续存在爆炸性气体)
Gb:适用于1区(偶尔存在)
Gc:适用于2区(短时存在)
防爆等级检测主要内容
依据 GB 3836.1-2021,防爆电器在取得防爆合格证前,必须通过一系列严格的检测项目,主要包括:
(1)结构与材料检查
外壳材质强度(如铸铝、不锈钢、工程塑料)
隔爆接合面长度、间隙、表面粗糙度测量
紧固件防松措施
电缆引入装置密封性能
(2)电气安全测试
电气间隙与爬电距离测量(依据污染等级和材料组别)
绝缘电阻与介电强度试验(耐压测试)
接地连续性测试
(3)温度测试(关键项目)
在额定负载下连续运行,测量外壳、绕组、接线端子等部位的最高表面温度
确保在最不利条件下,温度不超过所标称的温度组别限值
对于本质安全电路,还需进行故障条件下的温升测试
(4)外壳防护等级(IP代码)测试
按 GB/T 4208 标准进行防尘防水试验
典型要求如 IP65、IP66,确保粉尘和水汽不进入设备内部
(5)冲击与跌落试验
对外壳进行机械冲击测试(如 IK08)
模拟运输或安装过程中的跌落风险
(6)非金属材料耐热耐寒试验
高温压力试验(+40℃或更高)
低温冲击试验(-25℃或更低)
防止塑料外壳老化、开裂或变形
(7)耐爆与传爆试验(针对隔爆型设备)
在爆炸性气体环境中进行实际点燃试验
验证外壳能承受内部爆炸压力且不引燃外部环境