在爆炸性粉尘环境中，电气设备的安全是重中之重。而“故障电流”正是威胁电气安全的主要元凶之一。本文将为您解析什么是故障电流，以及外壳防尘防爆标准如何通过严格规定来确保设备在故障下的安全。

一、什么是“故障电流”？

专业定义：在电网中的某一点发生故障时，流经网络另一指定点的电流。

通俗理解：想象一下社区供电系统：当一户人家因电器短路发生严重故障时，不仅该户的电闸会跳闸，还可能造成整个楼栋的灯光瞬间闪烁或电压骤降。那个源自故障点、冲击整个电网的异常大电流，就是“故障电流”。

二、不同防爆等级对故障电流的要求

国际标准IEC 60079-31：2022 Explosive atmospheres -Part 31: Equipment dust ignition protection by enclosure "t"将“t”型外壳防尘防爆设备分为三个等级，其对故障电流的承受和分断能力要求也逐级提升。

1.最高级别：“ta” 级设备

具有最高的设备保护级别。

核心要求：必须明确标示其仅适用于预期短路电流不超过1.5 kA的电路。这意味着，它不能安装在大容量电网的入口处，其设计初衷并非用于切断强大的故障电流。

2.中高级别：“tb”与“tc”级设备

当这些设备被设计用于连接主电网，并且需要分断10 kA以上的故障电流时，它们就必须接受一项极为严酷的测试——短路分断测试。

三、关键的“短路分断测试”是什么？为何重要？

1. 什么样的设备需要测试？

并非所有“tb”或“tc”设备都需要。只有那些被设计安装在电路关键入口、充当“安全卫士”的开关和断路器类设备，才需要进行这种测试。

2. 测试为何必不可少？

当设备内部的开关元件切断巨大的短路电流时，会产生高温电弧。这些电弧产物（炽热气体和金属蒸汽）会瞬间猛烈排放到设备外壳的有限空间内，导致内部压力急剧升高。

潜在风险：这种压力冲击很可能损坏设备的外壳和密封结构，破坏其防爆完整性。

测试目的：短路分断测试就是为了模拟这一极端情况，验证设备在成功切断大电流后，其防爆完整性和密封性依然可靠，不会因内部压力激增而失效。

3.严谨的测试流程

该测试被安排在两个关键测试之间，顺序至关重要：

第一步：压力测试-检验密封件安装是否可靠；

第二步：短路分断测试 - 让设备在模拟真实故障下执行分断，承受内部爆炸的压力冲击；

第三步：IP防护等级测试 - 检验经过严酷考验后，设备的密封性能是否依然达标。

只有通过这一完整流程，才能证明该设备在“战斗”过后，其密封依然坚固可靠。

四、安全措施与标志要求

如何降低风险？——限制故障电流。

标准允许通过技术手段降低系统对设备的考验，常用方法包括：

·使用限流熔断器

·使用限流断路器

这些装置能在故障电流上升到峰值前迅速切断电路，如同在洪流前筑起一道快速闸门，保护下游设备。

五、清晰的标志要求

为方便用户正确选型与安装，标准强制要求设备必须清晰标注其短路能力：

·“ta”级设备：必须标明“适用于最大短路电流1.5 kA”。

·“tb/tc”级设备：若内含断路器并用于主电源连接，则必须标注其通过第3条短路分断测试时所用的主电源最大短路电流值（如：20 kA），告知用户其安全应用的上限。

参考文献:

IEC 60079-31:2022 Explosive atmospheres -Part 31: Equipment dust ignition protection by enclosure "t"[S].

IEC 60050-603:1986 Electrotechnical terminology-Generation, transmission and distribution of electricity Power system planning and management[S].