引言

在爆炸性環(huán)境中，模擬負荷實驗，設備放電，自動控制，變頻器能耗制動等均需要電阻器元器件，而常規(guī)的電阻器卻不能滿足使用環(huán)境的要求，故需要防爆型電阻器。目前防爆型電阻器越來越被人們所重視，用量也就越來越大。

1、防爆型電阻器的防爆型式和防爆原理

防爆型電阻器是利用電流通過電阻時所產(chǎn)生的熱效應，將電能轉(zhuǎn)化為熱能的形式的電子元器件，通常由防爆器件部分、電阻部分和電氣控制部分組成。防爆器件部分實質(zhì)上是一個防爆接線盒；電阻部分就是發(fā)熱體，是由電阻率大、熔點高的電阻絲和氧化鎂粉等制成的加熱管；電氣部分主要由電阻器的串并連接和監(jiān)測溫度的溫控器構(gòu)成。

爆炸性混合物產(chǎn)生爆炸的條件

爆炸是指物質(zhì)從一種狀態(tài)，經(jīng)過物理變化或化學變化，突然變成另一種狀態(tài)并放出巨大的能量，而產(chǎn)生的光和熱或機械功。在此僅談及爆炸性混合物的爆炸，即所有的可燃性氣體、蒸氣及粉塵與空氣所形成的爆炸性混合物的爆炸。這類爆炸需要同時具備三個條件才可能發(fā)生：第一，必須存在爆炸性物質(zhì)或可燃性物質(zhì)；第二，要有助燃性物質(zhì)，主要是空氣中的氧氣；第三，就是還要存在引燃源(如火花、電弧和危險溫度等)，它提供點燃混合物所必需的能量。只有這三個條件同時存在，才有發(fā)生爆炸的可能性，其中任何一個條件不具備，就不會產(chǎn)生燃燒和爆炸。因此，采取適當?shù)拇胧谷齻€條件不同時具備即可達到防止爆炸的目的。由于爆炸性混

合物普遍存在于煤炭、石油、化工、紡織、糧食加工等行業(yè)的生產(chǎn)、加工、儲運等場所，如發(fā)生爆炸則危害極大。于是，人們采取了多種防爆技術(shù)方法，防止爆炸危險性環(huán)境形成及其爆炸。

防爆型電阻器的防爆型式

常用的防爆型電阻器分為隔爆型電阻器、增安型電阻器和“n”型電阻器三類。它們除應滿足GB3836．1—2000標準規(guī)定的防爆通用要求外，還必須符合各種防爆型式的專用要求。下面針對不同的防爆型式分別簡單地介紹防爆型電阻器的防爆原理和技術(shù)要求。

隔爆型防爆電阻器

隔爆型防爆型式是把可能點燃爆炸性氣體混合物的部件全部封閉在一個外殼內(nèi)，其外殼能夠承受通過外殼任何接合面或結(jié)構(gòu)間隙，滲透到外殼內(nèi)部的可燃性混合物在內(nèi)部爆炸而不損壞，并且不會引起外部由一種、多種氣體或蒸氣形成的爆炸性環(huán)境的點燃(參見GB38362標準)。把可能產(chǎn)生火花、電弧和危險溫度的零部件均放入隔爆外殼內(nèi)，隔爆外殼使設備內(nèi)部空間與周圍的環(huán)境隔開。隔爆外殼存在間隙，因電氣設備呼吸作用和氣體滲透作用，使內(nèi)部可能存在爆炸性氣體混合物，當其發(fā)生爆炸時，外殼可以承受產(chǎn)生的爆炸壓力而不損壞，同時外殼結(jié)構(gòu)間隙可冷卻火焰、降低火焰?zhèn)鞑ニ俣然蚪K止加速鏈，使火焰或危險的火焰生成物不能穿越隔爆間隙點燃外部爆炸性環(huán)境，從而達到隔爆目的。

隔爆型“ｄ”按其允許使用爆炸性氣體環(huán)境的種類分為I類和IIA、IIB、IIC類。(如圖4)

該防爆型式設備適用于1、2區(qū)場所。（如圖1和圖2）

隔爆型電阻器是依靠一種所謂的“隔爆外殼”保護的電阻器。這種防爆型式的電阻器實際上是指電源引入部分作為隔爆型來處理的防爆結(jié)構(gòu)，電阻元件是一般是由加熱管電阻構(gòu)成，與隔爆外殼焊接。隔爆型電阻器的防爆原理是隔爆外殼+外殼外表面的最高溫度。由于隔爆型電阻器在正常工作或可能的故障條件下將不可避免地產(chǎn)生危險高溫，因此，這種電阻器的外殼必須能夠承受通過外殼任何接合面或結(jié)構(gòu)間隙滲透到外殼內(nèi)部的可燃性混合物在內(nèi)部爆炸而不損壞，并且還不會引起外殼外部由一種、多種氣體或蒸汽形成的爆炸性環(huán)境發(fā)生點燃；而且，這種電阻器的表面的最高溫度不應該超過它所允許的溫度組別的溫度。所以，隔爆型電阻器的設計主要是隔爆外殼防爆性能的設計和加熱管電阻功率的計算。

對于隔爆外殼，它必須滿足耐爆性能和隔爆性能。

(1)耐爆性能即外殼機械強度。隔爆外殼具有足夠的機械強度，能承受內(nèi)部的爆炸壓力而不

損壞，而且不產(chǎn)生影響防爆性能的永久性變形，就是隔爆外殼的耐爆性能。這是依靠外殼材質(zhì)、形狀、壁厚等結(jié)構(gòu)因素來確定的。

(2)隔爆性能即外殼內(nèi)部發(fā)生點燃而不會通過接合面間隙引起外部出現(xiàn)點燃的性能。外殼接合面具有足夠小的間隙和足夠長的配合寬度，內(nèi)部的爆炸生成物(熾熱的火焰、顆粒和氣流、壓力)就不會竄出外殼并點燃周圍環(huán)境中的爆炸性混合物。

在隔爆型電阻器的設計中，選擇外殼隔爆接合面參數(shù)是一項十分重要的工作，合理的結(jié)構(gòu)和參數(shù)選擇才能滿足其防爆安全性能。我們知道，GB3836．2—2000標準對隔爆參數(shù)給出了明確的規(guī)定。通常情況下，應該根據(jù)隔爆外殼的加工工藝，例如，鑄造水平、焊接能力、機加工水平、機床精度等來選擇隔爆參數(shù)。一般地，設計人員會把隔爆接合面寬度值選得要比標準大一些，因為在實際加工時可能會出現(xiàn)一些無法預計的誤差，而且一旦產(chǎn)品定型，寬度值不會因工藝而變化太大。對于隔爆接合面間隙值，設計人員應該選擇標準值(進行試驗時為最不利的情況)，只要通過試驗，則比標準值小的間隙都應該是安全的；這樣才能提高機械加工的經(jīng)濟性，從而保證工藝符合設計要求。選擇適當小但應滿足標準要求的寬度參數(shù)、適當大且不超過標準要求的間隙參數(shù)，是隔爆結(jié)構(gòu)設計的重要方法。