防爆电气设备保护级别简介

1.设备保护级别的基本概念及其分级

（1）基本概念

对于防爆电气设备而言，每一种防爆型式都具有自己的安全技术措施和安全技术要求。在正常运行工况下和认可的异常条件下，这些措施和要求应该能够保证电气设备不能成为可燃性气体的点燃源。但是，假若电气设备在环境条件的影响下或者设备自身存在着没有被发现的设计缺陷和制作瑕疵而在运行时发生了故障，那么这些措施和要求还能保持防爆安全性能吗？这就是这些措施和要求的可靠程度是否能满足设备在相应运行条件下的防爆安全性能的要求。

于是，人们提出了设备保护级别的概念。

所谓设备保护级别（Equipment Protection Level，EPL）是一种使用可能发生的各类故障和预期采用的预防措施来评价某种防爆型式的设备所具有的防爆安全性能可靠程度的方法。

在使用故障概念来评价防爆电气设备的防爆安全性能可靠程度时，人们将故障定义为防爆电气设备（或元器件）出现不能实现预期的防爆安全性能的状态。而且，故障又被分为预期故障和罕见故障。所谓预期故障是指设备在正常运行状态下出现的损坏或失效；罕见故障是指已知设备要发生的两个独立故障在单独发生时不能够造成点燃，而在同时发生时就会造成点燃，这是一种罕见的故障类型。

人们根据设备可能发生故障的情况对设备采取一些附加保护措施，以使某种防爆形式的设备具有相应的可靠程度。

（2）设备保护级别的分级和标志方法

设备保护级别分为3个级别：a级、b级和c级。一般认为：

①a级保护级别应该保证设备在正常运行状态下、出现预期故障和罕见故障情况下仍然能够保持防爆安全性能。

②b级保护级别应该保证设备在正常运行状态下和出现预期故障情况下仍然能够保持防爆安全性能。

③c级保护级别应该保证设备在正常运行状态下和规定的异常情况下能够保持防爆安全性能。

通常情况下，一种防爆型式的设备保护级别应该分为3个级别。但是，有时候，某种防爆型式也允许使用2个级别或1个级别。

原则上，设备保护级别有两种标志方法：(www.xing528.com)

一种是，按照防爆型式标志，即防爆型式符号和设备保护级别符号连写在一起就构成了这种防爆型式的保护级别。例如，本质安全型设备的保护级别表示为：ia、ib或ic。

另一种是，按照设备类型标志，即设备类型符号和设备保护级别符号连写在一起就构成了这种类型设备的保护级别。例如，Ⅰ类设备，即矿用设备，标志为Ma或Mb（M系mine的缩写）；Ⅱ类设备，即工厂用设备（气体），标志为Ga，或Gb，或Gc（G系gas的缩写）。在实际应用时，这两种标志方法有时候一起使用，例如，ExmbⅡGb，ExicⅡCT5 Gc，ExdiaⅡBT5 Gb（参见第2.2.7节）。

2.设备保护级别要求的保护措施

为了防止某种防爆型式的电气设备在出现故障时成为周围可燃性气体的点燃源，必须对它采取适当的提高可靠程度的保护措施。根据设备保护级别的不同，一般认为：

①对于保护级别为a级的设备，应该至少设置两个独立的保护措施。在设备运行过程中，两个独立的保护措施既能够在正常运行状态下和出现预期故障条件下又能够在出现罕见故障条件下保证设备不可能成为可燃性气体的点燃源。

两个独立的保护措施的作用在逻辑关系上应该是“或”的关系，即一个保护措施失效后第二个保护措施仍然起保护作用。概率论告诉我们，假若第一个保护措施的故障概率为10^-m，第二个保护措施的故障概率为10^-n，那么，两个独立的保护措施的故障概率就是10-（m+n）。尽管设备出现罕见故障的概率极小，但是，只要这些保护措施的故障概率足够小，两个独立的保护措施就可以有效地防止预期故障和罕见故障造成的不利影响。于是，“两个独立的保护措施”就可以有效地防止a级设备成为可燃性气体的点燃源。

②对于保护级别为b级的设备，应该至少设置一个保护措施。这个保护措施在设备正常运行状态下和出现预期故障情况下能够保证设备不可能成为可燃性气体的点燃源。

③对于保护级别为c级的设备，一般不需要另加保护措施。c级设备在正常运行时不可能成为可燃性气体的点燃源。但是，对于一些特殊情况，人们还是附加一个保护措施。

3.设备保护级别和防爆级别

防爆电气设备的设备保护级别和防爆级别是两种完全不同的概念，然而，在实际应用中，人们常常将二者混淆在一起。

正像前述的那样，设备保护级别是一种评价防爆电气设备所具有的防爆技术措施和防爆安全要求可靠程度的方法；而防爆级别则是一种使用“间隙”和“电流”对可燃性气体“危险程度”分级（ⅡA级、ⅡB级和ⅡC级）的方法，防爆电气设备与之对应也进行这样的分级。当使用设备保护级别来评价某种防爆型式某一防爆级别的可靠程度时，就会出现3个设备保护级别。例如，对于本质安全型防爆型式来说，防爆级别有3级（ⅡA级、ⅡB级和ⅡC级），而设备保护级别对于每一个防爆级别同样有3级（a级、b级和c级），这样，可能的组合有9种，通常表示为ExiaⅡA、ExibⅡA和ExicⅡA，ExiaⅡB、ExibⅡB和ExicⅡB，ExiaⅡC、ExibⅡC和ExicⅡC。

此外，有一些防爆型式没有防爆级别，这种防爆型式则只有设备保护级别。例如，浇封型防爆型式就是这样，通常表示为Exma、Exmb和Exmc。

在实际应用中，假若工业现场为长时间存在氢气的爆炸性危险场所（0区），则此时要求的本质安全型设备应该是设备保护级别为ia级，防爆级别为ⅡC级，即ExiaⅡC；假若工业现场同样存在氢气，但它不是经常出现而是偶尔出现的（1区），则使用ib级、ⅡC级（ExibⅡC）本质安全型设备即可满足要求，当然，也可以使用ExiaⅡC级的设备，如此等等。