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屏蔽型防爆电缆阅读:19

屏蔽型防爆电缆是一种将电磁屏蔽功能与防爆安全特性相结合的特种电缆,专门用于存在爆炸性气体、粉尘或蒸汽的危险环境(如石油、化工、煤矿、天然气开采等)。

结构特点

  这种电缆通常由以下关键部分组成,缺一不可:

  1.导体(Conductor)

  通常采用高纯度无氧铜,多股细绞合,以提高柔韧性和抗疲劳性。

  在隔爆型应用中,导体截面积需严格符合标准,以限制短路时的热效应。

  2.绝缘层(Insulation)

  材料必须具备阻燃、耐油、耐腐蚀和低烟无卤特性。

  常用材料:交联聚乙烯(XLPE)、乙丙橡胶(EPR)或氟塑料(FEP/PFA)。

  要求:绝缘电阻高,击穿电压高,且在高温下不分解出可燃气体。

  3.屏蔽层(Shielding Layer)——关键特征

  作用:

  抗干扰:防止外部电磁场干扰内部信号(如4-20mA模拟信号、通讯总线)。

  防辐射:防止内部高频信号向外辐射引发干扰。

  静电泄放:将电缆表面因摩擦产生的静电荷导入大地,防止静电积聚放电引发火花。

  形式:

  铜丝编织网:机械强度高,柔韧性好,接地可靠,最常用。

  镀锡铜带绕包:覆盖率高,适合高频屏蔽,但柔韧性稍差。

  复合屏蔽:铜带+铜丝组合,兼顾高频和低频性能。

  4.护套层(Jacket)

  必须满足防爆认证要求(如Ex认证)。

  材料通常为氯丁橡胶(CR)、聚氨酯(PUR)或交联聚烯烃,具备极高的耐磨、耐老化、耐化学腐蚀和阻燃性能。

  表面通常印有“防爆”、“Ex”标识及适用区域代码。

防爆机制

  屏蔽型防爆电缆的防爆主要通过以下方式实现:

  1.隔爆结构(Flameproof)

  电缆终端连接处(接线盒、格兰头)采用隔爆设计。即使电缆内部发生电弧或火花,被封闭在金属外壳内,不会引燃外部环境中的爆炸性气体。

  电缆本身若通过GB/T 3836系列标准测试,其护套能承受内部爆炸压力而不破裂。

  2.本安防爆(Intrinsically Safe,Ex i)

  在本质安全回路中,屏蔽层是必须的。它防止外部能量耦合进入危险区域,同时泄放静电。

  屏蔽层必须单点或多点可靠接地(视频率而定),且接地电阻通常要求小于4Ω或10Ω。

  3.防静电与阻燃

  屏蔽层和特殊护套材料能有效防止静电积聚,避免静电放电(ESD)成为点火源。

  护套材料在火焰中不传播燃烧,且发烟量极低。

应用领域

  1.石油化工:炼油厂、化工厂的反应器、泵房、储罐区。

  2.油气开采:海上钻井平台、输油管道、压缩机站。

  3.煤炭矿山:井下掘进机、采煤机、皮带输送机控制系统。

  4.燃气设施:天然气调压站、加气站。

  5.制药与粮食加工:涉及易燃易爆粉尘的环境(如面粉厂、药粉车间)。

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