【摘 要】在工业环境中，易爆炸的作业环境向来是必然存在的，而且对相关员工的生命安全有着很大影响。所以在易爆炸的危险作业环境中，电气设计环节必须要依据爆炸危险场所的具体特点以及相关规章来落实。因此本文将主要针对爆炸危险环境下电气设计展开，为电气作业安全度的提升奠定基础。
【关键词】爆炸危险环境；电气设计；
在工业运作过程中，特别是电力领域的运作过程中，易爆炸的危险环境是必然存在的。在这样的环境下，应当怎样实行电力设计，能够将风险度降到最低，确保相关员工的人身安全，是企业最为重要的一项课题。
一、爆炸危险环境分析
爆炸危险环境，通常指现场空气中含有爆炸性粉尘、气体以及矿井甲烷等易于引发爆炸的成分的作业环境。在啤酒厂内的爆炸危险环境主要包括爆炸性粉尘危险环境和爆炸性气体危险环境。在以上爆炸危险环境当中，对电气系统进行设计时必须要依据爆炸危险环境的实质特点，严格遵照相关设计规范与基准进行设计，要始终贯彻以防范为主的原则，因地制宜运用严谨的预防思想，使得设计方案更符合特殊危险环境的电气安全需求。
本文对于电气设计环节的研究分析，主要是针对在有可能发生易燃成分泄露进而引发爆炸现象的环境。因爆炸危险环境具备一定的特殊性，所以这种环境下的电气设计环节，也有与一般电气设计之间的区别，应当比一般环境下的设计更加严谨。第一是针对危险区域进行更加精准的划分，第二依据危险区域具体的范围与等级，结合爆炸性物质的具体成分与级别，来选取相关的防爆电气设备。第三确保设计方案符合国家现行以及行业现行的相关法规与标准，保证设计方案的规范性[1]。
二、爆炸危险环境下的电气设计要点
（一）爆炸危险区域的划分及设备选择
在划分爆炸性粉尘环境的过程中，需要根据相应的通风情况、爆炸极限以及粉尘量进行确定，或根据粉尘特性、行业特点、区域使用条件等进行确定，如果形成爆炸性粉尘的范围小、不容易出现粉尘云或者粉尘不容易外释，可以根据实际的情况分析。如果采用半封闭建筑物，及露天或通风措施，能适当降低危险区域等级，缩小相应影响范围，如果有连锁停车或者除尘装置，可以划分成非危险区域。
举例来说，啤酒的主要原料包括大米和麦芽，在原材料投放及处理过程中会产生少量粉尘，属于ⅢB级非导电粉尘，而且持续时间短暂，所以投料间和原料处理间可划分为22区爆炸性粉尘环境；氨制冷站作为啤酒厂的主要冷源，其采用制冷剂以氨为主，而氨属于爆炸性气体，其分级为ⅡA级，在设备运行过程中，制冷站会偶尔出现少量的氨泄漏且短时存在，所以可以将氨制冷站划分为2区爆炸性气体环境。
冷冻站及其控制室应设置备用照明，采用自带蓄电池的应急照明灯具，持续供电時间不小于30分钟，备用照明作为正常照明的一部分。
爆炸危险环境内的事故通风应选用相应防爆等级的风机，其负荷等级应按二级负荷供电，且应在室内外设置启停控制按钮，并与气体或粉尘浓度探测器联动。
（二）防雷与接地设计要点
对于存在爆炸危险的环境来说，防雷设计是最为重要的一项工作。啤酒厂中爆炸危险场所的防雷等级应划为地二类防雷建筑物，但与其他正常环境场所位于同一建筑物内，当二类防雷建筑物部分的面积之和小于建筑物总面积的30%且不可能遭直接雷击时，整栋建筑物可以确定为第三类防雷建筑物。根据爆炸环境的具体防雷特点来分析，相关人员应更加注意以下几点。其一是接闪器的安设。接闪器的具体用途，是能够在爆炸危险环境当中保护建筑物不受损害。接闪器的结构主要有三种：架空接闪网或接闪线、独立的接闪杆、直接加装在建筑物上的避雷设施，而且接闪网或避雷带的布设，应当沿易受雷击的部位展开。对于冷冻站未安装阻火器的氨放散管，应按单独设置接闪杆对其进行保护，详细的保护范围计算准则，可参见《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010。其二是防雷的接地设计。这一环节的具体设计与防雷效果有着密切关联。建筑上安设的避雷装置，接地部分应确保与电气设备防雷电感应接地进行合并安设，并且要取整体接地电阻的最小值，在不需要合并的情况下，应根据相关规范中对于安全距离的要求进行设置。针对安全范围进行设计时，应当确保防止雷电直击的人工接地部分，距离建筑物入口、出口货人行道的整体距离不小于3米，在整体距离小于3米时，则应当采取以下措施。其一是要确保水平接地的局部深埋范围不小于1米。其二是在水平接地部分，应事先包附绝缘层，确保安全，设计人员在设计过程中，可选取50到80毫米厚度的沥青层进行绝缘处理，其具体宽度应当在超过接地体2米的距离。其三是要使用沥青碎石地面设计，或在设备接地体部分的表层预先敷设50-80毫米厚的沥青保护层，其具体宽度也应当超过接地体2米的距离。此外在对防雷接地装置进行设置的过程中，还可以利用环形的接地装置网，这样的装置网，其具体作用是对各类感应过电压的削减。进而确保防雷接地装置各种接地形式的达成，另外一点是只有对并列的管道要采用串联的接地方式，其他则应当采取并联形式[2]。
（三）系统的防静电设计
首先在卸氨台或卸油台等易引发安全问题的部分，应当预先设置好对接地线进行跨接的接地端子，并且适当增设静电接地预警装置。其二是在成品油的作业场所，应当事先设置具备消除人体静电功能的装置，以确保后续作业不会因静电而产生影响。其三是在输油管道等部分，应当事先做好等电位的联接并确保接地稳定。其四是在地上部分或管沟部分安设的输油管道分支点以及两端，包括直线段每隔200～300米的位置，应事先安设能够起到防静电作用的接地装置。其五是防静电接地、建筑物防雷接地、电气设备的工作接地部分以及信息系统的接地部分等，宜共用接地装置，其具体的接地电阻不应超过1欧。
（四）配电所、变电所的布置
依据《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058-2014具体条文规定来分析，配电所、变电所以及控制室的具体设计要点，主要包含以下两点。其一是配电所、变电所以及控制室的具体位置，应当布置在爆炸危险区域的范围之外，当为正压室时，可布置在1区、2区之内。其二是对于易燃物质重量超过空气重量的爆炸性危险环境，1区、2区周遭的配电所、变电所以及控制室之内的地面设置，较比室外的地面应当高出0.6米左右。以上几个要点，都是对爆炸危险环境下电气设计环节影响十分重大的重点。因此在设计过程当中，设计人员应当针对这几项要点进行更深入的思考，确保设计方案安全性的提升，这样才能保证在后续的每个施工环节当中，现场爆炸可能性都能得到最大程度的削减，为每个作业环节奠定更加可靠的安全基础[3]。
结语：
在容易出现爆炸问题的作业环境下，电气系统设计的细化，以及设计方案安全系数的提升，能够确保施工过程中的爆炸风险得到最大程度的削减，进而保证每个人的生命安全都不受到影响，这不仅仅避免企业利益流失，更能体现以人为本的原则。是当前电气系统设计过程中最应重视的问题
参考文献：
[1]王悦，宋文华，宋相杰，程宝东，张焜.爆炸危险环境电气系统安全评价方法研究[J].南开大学学报（自然科学版），2016，（05）：79-83.
[2]李向光，付薇，李宝云.浅谈国内外爆炸危险环境的电气设计[J].电气防爆，2014，（04）：26-29.
[3]廖珍书，冯北平，秦亮.浅谈爆炸危险环境的电气设计[J].建筑电气，2008，（05）：6-13.
（作者单位：中轻（广州）轻工设计有限公司）