詳解防爆電纜與電纜防爆保護(hù)系統(tǒng)
在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所（如石油、化工、礦山、制藥等行業(yè)），電氣系統(tǒng)的安全是重中之重。我們常常關(guān)注電機(jī)、儀表、控制柜等設(shè)備的防爆，卻容易忽略連接它們的“血管”——電纜。電纜本身可能成為點(diǎn)火源（由于短路、過熱、火花等），也可能成為危險(xiǎn)介質(zhì)傳播的路徑。
因此，構(gòu)建一個(gè)完整的防爆電氣系統(tǒng)，必須深入理解兩大概念：“防爆電纜” 本身的特點(diǎn)與選擇，以及 “電纜的防爆保護(hù)產(chǎn)品”（即如何讓電纜安全穿過危險(xiǎn)區(qū)域）的技術(shù)規(guī)范。
01、第一部分：防爆電纜的特點(diǎn)
首先需要明確一個(gè)概念：通常所說的“防爆電纜”并非指電纜自身能抵抗內(nèi)部爆炸，而是指其具有特殊的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)，能最大限度地防止因自身故障引發(fā)外部爆炸，并能在火災(zāi)等極端條件下維持一段時(shí)間的電路完整性。
其主要特點(diǎn)如下：
1、阻燃特性
特點(diǎn)：阻燃是防爆電纜最核心的特性。其絕緣和護(hù)套材料采用特殊配方，當(dāng)暴露在火焰中時(shí)，能有效抑制火焰的蔓延和傳播，離開火源后能自行熄滅。這可以防止火勢(shì)沿著電纜竄燃，將事故控制在局部。
標(biāo)準(zhǔn)體現(xiàn)：常用IEC 60332系列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行衡量。例如IEC 60332-1（單根垂直燃燒）、IEC 60332-3（成束燃燒）。阻燃等級(jí)常見A/B/C類，其中A類要求最高。
2、無鹵低煙特性
特點(diǎn)：傳統(tǒng)電纜（如PVC）燃燒時(shí)會(huì)釋放出大量黑色濃煙和腐蝕性、毒性的鹵酸氣體（如氯化氫）。這不僅阻礙人員逃生和救援，還會(huì)嚴(yán)重腐蝕精密電子設(shè)備。
無鹵低煙電纜采用聚烯烴等材料，燃燒時(shí)煙密度低，毒性小，透光率高。這在空間相對(duì)封閉的石油平臺(tái)、化工廠房、地鐵隧道中至關(guān)重要。
3、耐高溫與耐熱特性
特點(diǎn)：爆炸危險(xiǎn)環(huán)境常伴有高溫工況。防爆電纜的絕緣和護(hù)套材料具有更高的長(zhǎng)期允許工作溫度（如90°C, 105°C, 甚至125°C以上）和耐熱變形能力，防止因過熱導(dǎo)致絕緣老化、熔化，進(jìn)而引發(fā)短路。
4、機(jī)械防護(hù)增強(qiáng)
特點(diǎn)：為防止在安裝或使用過程中因擠壓、磨損、撕裂等機(jī)械損傷破壞絕緣，此類電纜常采用鎧裝設(shè)計(jì)（如鋼絲鎧裝、鋼帶鎧裝）或加強(qiáng)型護(hù)套，提供優(yōu)異的抗壓和抗拉性能。
5、屏蔽結(jié)構(gòu)
特點(diǎn)：很多防爆電纜集成銅絲編織或鋁塑復(fù)合帶屏蔽層。這不僅能抵抗電磁干擾（EMI），保證信號(hào)傳輸?shù)姆�(wěn)定性（對(duì)儀表和通訊電纜尤其重要），還能在一定程度上疏導(dǎo)短路電流和內(nèi)外部電火花能量。
總結(jié)： 選擇“防爆電纜”時(shí)，不應(yīng)只看名稱，而應(yīng)核查其技術(shù)參數(shù)，確保其滿足所需的阻燃等級(jí)（如IEC 60332-3A）、無鹵低煙特性、溫度等級(jí)和機(jī)械防護(hù)要求。
02
第二部分：電纜防爆保護(hù)產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)范
電纜自身達(dá)標(biāo)后，如何安全地將其引入防爆設(shè)備、穿越墻壁或隔板，是另一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這里的“防爆”是指通過一系列密封和保護(hù)措施，維持整個(gè)電氣系統(tǒng)的防爆完整性。其主要產(chǎn)品和規(guī)范如下：
核心產(chǎn)品：電纜引入裝置—— 俗稱“防爆格蘭頭”
這是最常用、最重要的電纜防爆保護(hù)產(chǎn)品。其技術(shù)規(guī)范極為嚴(yán)格。
1.防爆型式與認(rèn)證
規(guī)范要求：必須與所連接的設(shè)備防爆型式匹配并獲得認(rèn)證。例如，用于隔爆型（Ex d）設(shè)備的格蘭頭，其自身也必須具有Ex d認(rèn)證。它通過精密的螺紋嚙合和壓力來保證與設(shè)備接口處的隔爆性能。
標(biāo)志：產(chǎn)品上必須清晰鑄有防爆標(biāo)志（如 Ex d IIC Gb/Ex e II Gb） 和認(rèn)證編號(hào)。
2.夾緊與密封性能
夾緊電纜：格蘭頭必須提供足夠的機(jī)械夾緊力（通過密封圈和壓緊螺母實(shí)現(xiàn)），防止電纜被拉脫或扭轉(zhuǎn)，提供夾緊保護(hù)。
密封防塵防水：必須有效密封電纜與格蘭頭之間的空隙，達(dá)到較高的防護(hù)等級(jí)（IP代碼），通常要求不低于IP66（防塵浸水級(jí)），防止外部潮氣和粉塵侵入，保護(hù)設(shè)備內(nèi)部。
阻止傳爆（對(duì)于隔爆型）：這是隔爆型格蘭頭的核心功能。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)（如多層密封圈、迷宮式通道）能確保設(shè)備內(nèi)部發(fā)生爆炸時(shí)，火焰和高溫氣體在通過格蘭頭時(shí)被冷卻和熄滅，防止傳到外部。
3.結(jié)構(gòu)材料與腐蝕防護(hù)
材料：主體通常采用黃銅、不銹鋼（304/316） 或高品質(zhì)工程塑料（對(duì)于增安型等）。不銹鋼材質(zhì)尤其適用于腐蝕性環(huán)境。
防腐：許多格蘭頭帶有耐化學(xué)腐蝕的密封圈（如Viton氟橡膠）。
4.適用電纜范圍
每個(gè)格蘭頭都有明確的適用電纜外徑范圍。選型時(shí)必須確保電纜外徑在此范圍內(nèi)，否則無法實(shí)現(xiàn)有效密封和夾緊。
其他關(guān)鍵保護(hù)產(chǎn)品：
防爆密封接頭（Through-wall Sealing）：當(dāng)電纜需要穿過危險(xiǎn)區(qū)與非危險(xiǎn)區(qū)之間的墻壁或地板時(shí)，必須使用防爆密封接頭或密封模塊（Sealing Module），用防爆膠泥或復(fù)合填料將穿墻孔徹底封死，防止爆炸通過電纜橋架或管道縫隙傳播到另一個(gè)區(qū)域。
防爆撓性連接管（Flexible Conduit）：用于設(shè)備進(jìn)線口與剛性鋼管之間的最后連接段，保護(hù)電纜免受機(jī)械應(yīng)力（振動(dòng)、拉扯）并維持防爆完整性。它由金屬網(wǎng)套或波紋管與兩端的防爆接頭組成。
其他關(guān)鍵保護(hù)產(chǎn)品：
防爆密封接頭（Through-wall Sealing）：當(dāng)電纜需要穿過危險(xiǎn)區(qū)與非危險(xiǎn)區(qū)之間的墻壁或地板時(shí)，必須使用防爆密封接頭或密封模塊（Sealing Module），用防爆膠泥或復(fù)合填料將穿墻孔徹底封死，防止爆炸通過電纜橋架或管道縫隙傳播到另一個(gè)區(qū)域。
防爆撓性連接管（Flexible Conduit）：用于設(shè)備進(jìn)線口與剛性鋼管之間的最后連接段，保護(hù)電纜免受機(jī)械應(yīng)力（振動(dòng)、拉扯）并維持防爆完整性。它由金屬網(wǎng)套或波紋管與兩端的防爆接頭組成。
03、第三部分：系統(tǒng)應(yīng)用的核心規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)
所有設(shè)計(jì)和選型必須遵循以下核心法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)：
GB 3836.1-2021 《爆炸性環(huán)境 第1部分：設(shè)備 通用要求》：提供了總則和設(shè)備選型的通用要求。
GB 3836.2-2021 《爆炸性環(huán)境 第2部分：由隔爆外殼“d”保護(hù)的設(shè)備》：詳細(xì)規(guī)定了隔爆型設(shè)備（包括格蘭頭）的結(jié)構(gòu)、試驗(yàn)和標(biāo)志要求。
GB 3836.15-2017 《爆炸性環(huán)境 第15部分：電氣裝置的設(shè)計(jì)、選型和安裝》： 這是電纜敷設(shè)和保護(hù)的直接依據(jù)。它明確規(guī)定：
電纜的阻燃耐火要求。
電纜引入裝置的選擇和安裝要求。
隔離密封的要求（在危險(xiǎn)區(qū)域邊界、導(dǎo)管進(jìn)出口等位置必須進(jìn)行密封）。
IEC 60079系列標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，與GB標(biāo)準(zhǔn)大多等效。
GB/T 19666-2019 《阻燃和耐火電線電纜或光纜通則》：規(guī)定了電纜阻燃和耐火性能的分級(jí)和要求。
04、結(jié)論
構(gòu)建一個(gè)真正安全的防爆電氣系統(tǒng)，是一個(gè)從“線”到“點(diǎn)”的全方位工程：
“線”：選擇符合環(huán)境要求的阻燃、低煙、無鹵、耐用的電纜，這是安全的基礎(chǔ)血脈。
“點(diǎn)”：在每一個(gè)電纜的接入點(diǎn)、穿越點(diǎn)，都必須使用經(jīng)過認(rèn)證、正確選型、規(guī)范安裝的防爆保護(hù)產(chǎn)品（如格蘭頭、密封接頭），這是保證系統(tǒng)防爆完整性的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。
忽視任何一環(huán)，都等同于在危險(xiǎn)的爆炸環(huán)境中埋下了致命的隱患。唯有嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、選型、施工和驗(yàn)收，才能確保這條“生命線”的安全與可靠。
