在与防爆相关的标准中,各防爆型式的设备均非常重视温度,但是有些人员难以
区分清楚
这些温度。我就
简单介绍一下几
个主要的温度。
与防爆相关的温度主要分两类,分别与设备、爆炸性物质相关,由于篇幅关系,爆炸性物质相关的温度,会在其它文章里说明。
与设备相关的主要有高表面温度和工作温度两种。
1.高表面温度maximum surface temperature(MST)
在不利运行条件下(但在规定的容许范围内)工作时,电气设备的任何部件或任何表面所达到的高温度。
这是防爆设备重要的温度。由于爆炸性物质可以被高温表面点燃,因此,几乎所有用于爆炸性环境的防爆设备或部件在进行检验时,都应进行这一项目的检验。
测定高表面温度的试验应在电气设备额定电压的90%~110%之间、设备达到高表面温度时的不利条件下进行。
对不同防爆型式的设备,测定MST的部位也是不一样的。
如Pz正压型、nR限制呼吸型、液浸型、充砂型等,采用这些防爆型式时,外壳将内部元件与爆炸性环境分隔开,内部的高温元件不与爆炸性环境接触,即使温度超过环境中爆炸性物质的低点燃温度,也不会引起爆炸;或者采用隔爆型外壳,内部的点燃不会引起环境的爆炸。这些防爆型式的设备只需要测量外壳外部的高表面温度即可。
对增安型、本质安全型、Px正压、Py正压等,采用这些保护型式时,外壳内部依然存在爆炸性环境,并且外壳不能阻隔火焰传播,内部的过高的温度会点燃外壳内的爆炸性物质,并传播到环境中。这些防爆型式的设备,还应当测量外壳内部发热元件的高表面温度,并且应当在恶劣的工况下进行。
在测量设备MST的试验过程中,应当避免环境内的通风帮助设备进行额外的散热,尤其是小型设备和外壳外部有肋板的。空气自然流动时,在设备表面会有一层薄的层流,由于空气自身的热阻,此处的散热情况较差,当有额外的气流时,将会破坏这个层流,有利于散热,造成测得的MST低于恶劣工况下MST。
在测量内部元件的MST时,应将测温点设置在高温元件的高温度处,通常是散热条件不利的位置,或者是气流死角,如元件面向线路板处,与热对流垂直的线路板之间。在检验时,可以使用热成像仪或者仿真软件帮助确认温度高的位置。
线路板上元器件发热示意图