防爆正壓柜的防護邏輯可拆解為 3 個關鍵步驟,形成完整的防爆閉環:
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初始換氣( purge ):設備通電啟動后,首先會向柜內充入保護氣體(通常為壓縮空氣或氮氣)。此過程需將柜內原有空氣或可能殘留的易燃易爆氣體排出,換氣量需達到柜內容積的 5 倍以上(部分高等級要求 10 倍),確保柜內環境潔凈。
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壓力建立與維持:換氣完成后,系統會繼續充入保護氣體,直至柜內氣壓達到預設的 “正壓值”(通常為 50-150Pa)。隨后,壓力傳感器實時監測柜內氣壓,當氣壓因泄漏下降到 “最低保護壓力” 時,補氣裝置會自動啟動補氣,始終保持柜內正壓狀態。
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壓力聯鎖保護:若出現柜內氣壓持續下降(如柜體破損)或氣壓過高(如補氣故障)的情況,系統會觸發聯鎖保護。一方面切斷柜內電氣設備的電源,避免內部產生電火花;另一方面發出報警信號,提醒工作人員檢修。
正壓防爆功能的實現,依賴于以下核心部件的協同工作:
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柜體:采用鋼板或不銹鋼焊接而成,具備良好的氣密性,能承受一定壓力且不泄漏,是維持正壓的基礎。
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壓力控制系統:包含壓力傳感器、減壓閥、流量調節閥,負責監測氣壓并調節補氣量,確保壓力穩定在安全范圍。
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換氣與補氣裝置:由風機或氣動閥組成,負責初始換氣階段的氣體置換,以及正常運行時的補氣作業。
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聯鎖與報警系統:與壓力傳感器聯動,當氣壓異常時,立即切斷柜內電源(如接觸器、斷路器),同時通過聲光報警提示故障。
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保護氣體源:提供潔凈、無油無水的氣體,常見為工廠壓縮空氣管網,特殊場景(如忌氧環境)會使用氮氣瓶。
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適用場景:主要用于容納變頻器、PLC、配電柜等產生電火花的電氣設備,適配于化工、石油、制藥等存在 IIA、IIB、IIC 類爆炸性氣體,或 21 區、22 區可燃性粉塵的危險環境。
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核心優勢:相比隔爆型設備,正壓柜可直接容納常規電氣元件,無需對元件進行防爆改造,后期維護更換元件更便捷,且散熱性能更好,適合大功率設備長期運行。
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