我國(guó)地形走向總的狀態(tài)是西高東低。西部北有青藏高原，南有云貴高原。隨著我國(guó)西部經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)的展開(kāi)，煤礦、石油化工企業(yè)的建設(shè)，對(duì)防爆電氣設(shè)備的需求也隨之而來(lái)。高原環(huán)境般是高海拔、高寒、空氣稀薄、缺氧。本文討論這些環(huán)境特點(diǎn)會(huì)給防爆電氣設(shè)備的防爆性能所帶來(lái)的影響。

1、防爆電氣設(shè)備

防爆電氣設(shè)備：按規(guī)定條件（防爆型式）設(shè)計(jì)制造而不會(huì)引起周圍爆炸性混合物（爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所）爆炸的電氣設(shè)備，即指應(yīng)用于爆炸性環(huán)境的一種電氣設(shè)備。

爆炸性環(huán)境使用設(shè)備：指單獨(dú)或組合使用在爆炸性環(huán)境、能防止由于自身的潛在點(diǎn)燃源而引起爆炸的電氣防爆設(shè)備。

常見(jiàn)的防爆電氣設(shè)備

• 防爆電泵
• 防爆儀器儀表和電氣連接用配件
• 防爆開(kāi)關(guān)、控制及保護(hù)產(chǎn)品
• 防爆變壓器類
• 防爆通訊設(shè)備
• 防爆電機(jī)
• 防爆照明燈具
• 其它特殊的電氣設(shè)備

2、防爆電氣設(shè)備基本防爆類型

(1)隔爆型具有隔離外殼的電氣設(shè)備，能把點(diǎn)燃爆炸性混合物的部件封閉在一個(gè)外殼內(nèi)。該外殼能承受內(nèi)部爆炸性混合物的爆炸壓力并阻止其向周圍爆炸性混合物傳爆。

(2)增安型在正常運(yùn)行條件下，不會(huì)產(chǎn)生點(diǎn)燃爆炸性混合物的火花或危險(xiǎn)溫度，并在結(jié)構(gòu)上采取措施，提高其安全程度，以避免在正常運(yùn)行條件下和規(guī)定的過(guò)載條件下出現(xiàn)點(diǎn)燃爆炸性混合物的火花或危險(xiǎn)溫度。

(3)本質(zhì)安全型在正常運(yùn)行情況下或標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下所產(chǎn)生的火花或熱效應(yīng)，均不能點(diǎn)燃爆炸性混合物。

(4)通風(fēng)充氣型或正壓型具有保護(hù)外殼，且殼內(nèi)充有保護(hù)氣體，其壓力保持高于周圍爆炸性混合物氣體的壓力，以避免外部爆炸性混合物進(jìn)入外殼內(nèi)部。

(5)充油型全部或某些帶電部件浸在油中，使之不能點(diǎn)燃油面以上或外殼周圍的爆炸性混合物。

(6)充砂型外殼內(nèi)充填細(xì)顆粒材料，以便在規(guī)定使用條件下，外殼內(nèi)產(chǎn)生的電弧、火焰?zhèn)鞑?，殼壁或顆粒材料表面的過(guò)熱溫度，均不能點(diǎn)燃周圍的爆炸性混合物。

(7)防爆特殊型采用國(guó)標(biāo)GB3836—83《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備》未包括的防爆型電氣設(shè)備或部件時(shí)，由主管部門制訂暫行規(guī)定，送勞動(dòng)人事部備案，并經(jīng)指定的鑒定單位檢驗(yàn)后，按防爆特殊型電氣設(shè)備處置。

(8)粉塵防爆型為了防止爆炸性粉塵進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部，外殼的接合面應(yīng)緊固嚴(yán)密，并加封墊圈，轉(zhuǎn)動(dòng)軸與軸孔間要加防塵密封。粉塵沉積有增溫引燃作用，所以要求設(shè)備的外殼表面光滑、無(wú)裂縫、無(wú)凹坑或溝槽，并且有足夠的強(qiáng)度。

(9)無(wú)火花型在正常運(yùn)行時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)火花，電弧和高溫表面的電氣設(shè)備，適用于2區(qū)。

3、高原環(huán)境條件對(duì)防爆電氣設(shè)備防爆性能的影響

1、空氣壓力的影響

海拔高度的提升會(huì)導(dǎo)致氣壓降低，兩者之間的關(guān)系大體是每升高1km，氣壓降低10kPa。高海拔環(huán)境下，空氣密度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于正常環(huán)境，造成電氣間隙降低，同樣的電氣設(shè)備，在高海拔地區(qū)更容易發(fā)生絕緣擊穿現(xiàn)象。在額定電壓下，電氣設(shè)備負(fù)載運(yùn)行時(shí)絕緣材料被瞬時(shí)擊穿，出現(xiàn)熔斷甚至?xí)鹚芰辖^緣材料的燃燒，由此引發(fā)電氣安全事故。另外，一些設(shè)備是在低海拔地區(qū)生產(chǎn)制造，但是如果在高海拔地區(qū)使用，容易在設(shè)備內(nèi)外形成空氣壓力差。設(shè)備內(nèi)部的氣體或液體，在壓力作用下更容易向外滲漏，當(dāng)壓力達(dá)到一定程度后還會(huì)發(fā)生爆炸事故。

2、空氣溫度變化的影響

高原地區(qū)由于空氣稀薄，白天由于直接接受光照，升溫較快；而夜晚由于保溫能力差，地溫也比平原地區(qū)更低，兩點(diǎn)對(duì)電氣設(shè)備產(chǎn)生的影響有：首先，溫度變化快，導(dǎo)致電氣設(shè)備的表面容易凝結(jié)水滴，加快金屬外殼或金屬材料的腐蝕;夜晚溫度較低時(shí)，可能會(huì)造成電氣設(shè)備內(nèi)部的液體凝固，并且因?yàn)轶w積膨脹導(dǎo)致電氣設(shè)備的管路出現(xiàn)破裂。其次，低溫環(huán)境下陶瓷、金屬以及高分子材料的脆性會(huì)明顯增加，這些電氣設(shè)備如果在夜晚還繼續(xù)使用，很容易出現(xiàn)開(kāi)裂、碎裂等問(wèn)題。最后，長(zhǎng)期處于溫差較大的環(huán)境下，電氣設(shè)備的老化速度更快，使用壽命會(huì)嚴(yán)重縮短。

3、空氣絕對(duì)濕度變化的影響

高原地區(qū)由于光照時(shí)間長(zhǎng)，空氣濕度相對(duì)而言更低?？諝鉂穸茸兓瘜?duì)于電氣設(shè)備的影響主要是降低了介電系數(shù)。介電系數(shù)越低，對(duì)電氣設(shè)備材料、性能等方面提出的要求就更高。例如正常電氣設(shè)備的介電系數(shù)在2.7-3.1之間。而高海拔地區(qū)由于空氣濕度較低，介電系數(shù)往往只能達(dá)到1.5左右。受此影響，電氣設(shè)備要想保持正常狀態(tài)工作，必須要具備更高的機(jī)械強(qiáng)度、更高的擊穿電壓和更低的熱漲系數(shù)。目前來(lái)看，許多高海拔地區(qū)的礦業(yè)公司在選擇工業(yè)電氣設(shè)備時(shí)，并未考慮到這一方面的影響，因此電氣設(shè)備發(fā)生故障的概率也會(huì)明顯增加。

4、結(jié)束語(yǔ)

高原環(huán)境條件對(duì)防爆電氣設(shè)備防爆性能的影響有正面的，也有負(fù)面的。具體地說(shuō)：

1、高原空氣稀薄，空氣電擊穿強(qiáng)度下降，對(duì)增安型和本質(zhì)安全型設(shè)備，裸露帶電體間的電氣間隙和爬電距離的防爆作用受到削弱。

2、高原空氣溫度低，爆炸性氣體空氣混合物的最小點(diǎn)燃能量上升，使本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的安全性提高；同時(shí)會(huì)對(duì)隔爆外殼中爆炸性氣體空氣混合物的爆炸壓力上升產(chǎn)生影響。

高原空氣中缺氧，爆炸性氣體空氣混合物的最小點(diǎn)燃能量上升，同樣對(duì)限能防爆的本質(zhì)安全型沒(méi)有不利影響。

3、高原的低氣壓，爆炸性氣體空氣混合物的最小點(diǎn)燃能量和最大試驗(yàn)安全間隙上升，對(duì)限能防爆的隔爆型和本質(zhì)安全型沒(méi)有不利影響。

4、高原空氣稀薄，對(duì)電氣設(shè)備散熱條件造成的負(fù)面影響被高原海拔上升空氣溫度下降所完全補(bǔ)償。所以，高原環(huán)境條件對(duì)防爆電氣設(shè)備的溫度組別影響不大。