爆炸性环境用电气装置最高表面温度的设计规范与选型导则

1. 适用范围

本导则适用于本公司设计、生产及选型的所有用于爆炸性环境（包括煤矿、气体、粉尘）的电气装置，对设备最高表面温度的确定、限制、标识及用户选型要求作出规定。

2. 规范性引用文件

• GB 3836.1-2021 爆炸性环境 第1部分：设备 通用要求

• GB 3836.15-2017 爆炸性环境 第15部分：电气装置的设计、选型和安装

• IEC 60079-0:2017 Explosive atmospheres – Part 0: Equipment – General requirements

3. 术语定义

• 最高表面温度 (Maximum surface temperature)：在规定的试验条件下，设备任何部分可能达到的最高温度（包括外部和内部可达表面）。

• 引燃温度 (Ignition temperature)：按GB/T 3836.12测定，可燃性气体/蒸气与空气混合物发生自燃的最低温度。

• 温度组别 (Temperature class)：依据最高表面温度划分的II类设备组别。

4. 设计要求

4.1 一般原则

设备制造商应在设计文件中明确最高表面温度，且在正常及最不利故障条件下（如短路、过载、元件失效），该温度不得高于设备标注的温度组别限值或直接标注的温度值。

4.2 各防爆型式的特殊考量

• 隔爆型“d”：外壳外部最高表面温度需满足组别要求；内部温升虽不直接考核，但不得导致外壳结构强度下降。

• 增安型“e”：需进行温升试验，且绕组温升不得超过规定值（电阻法）。

• 浇封型“m”：浇封层表面温度不得超过组别限值及浇封材料的耐热等级。

• 粉尘型“tD”：分别考核最大无尘表面温度（A型）和有尘表面温度（B型），后者通常允许值更低。

4.3 粉尘环境的附加要求

对于III类设备，最高表面温度应同时满足：

$$T_{max}\le 0.67\times T_{cloud}\text{且}{T}_{max}\le T_{layer}-75K$$

其中 $T_{cloud}$ 为粉尘云最低引燃温度，$T_{layer}$ 为粉尘层（5mm厚）最低引燃温度。

5. 选型要求

5.1 气体环境选型表

5.2 选型步骤

1. 确定危险区内所有可燃物质的引燃温度，取最低值。

2. 根据上表选择对应的温度组别（设备温度组别数值不高于该引燃温度对应的组别）。

3. 检查设备铭牌，确认防爆标志中的温度组别或直接给出的最高表面温度符合要求。

4. 对于变频设备，必须在全部调速范围内验证最高表面温度不超标。

5. 对于可能同时存在气体和粉尘的区域，设备需同时满足两者的温度限制。

6. 标识示例

• Ex db IIB T4 Gb：气体环境，最高表面温度≤135℃。

• Ex tb IIIC T120℃ Db：粉尘环境，最高表面温度≤120℃（有尘状态）。

• Ex eb IIC T6 Gb：气体环境，最高表面温度≤85℃。

7. 注意事项

• 环境温度超过40℃时，必须重新评估设备表面温度，必要时降低组别使用。

• 设备不允许未经批准自行改变散热条件（如拆除风扇、覆盖保温层）。

• 定期检查设备表面有无积尘、积料，粉尘厚度超过5mm会显著改变散热，应按有尘状态重新评定。