發布單位:南陽盛通防爆電機電器有限公司 技術部
適用用途:工程設計、正壓柜選型、安評驗收、投標參數編制、防爆技術學習
文檔定位:技術科普|防爆全型式體系連載
前言
在防爆電氣四大主流型式中,正壓型 Ex p是防爆控制柜、PLC防爆機柜、變頻防爆控制系統的專屬解決方案。隔爆殼體很難做大尺寸柜體,增安型不允許內部布置開關、接觸器、變頻器等打火元器件,本安型只適配小功率儀表。正壓外殼 Ex p 恰好填補這一空白,允許柜內使用普通常規電氣元件,依靠氣壓屏障實現防爆,廣泛應用于化工、醫藥、油氣、糧油加工 1 區、2 區危險場所。
很多設計、采購人員對正壓防爆理解片面,只看柜體外觀,忽略吹掃、壓力聯鎖、氣源條件,造成安評整改、現場失爆隱患。本文依據 GB/T 3836.5‑2021《爆炸性環境 第 5 部分:由正壓外殼 “p” 保護的設備》,完整拆解正壓防爆原理、分類、結構、優缺點、適用邊界、選型與現場使用禁忌,補齊防爆型式知識庫。
一、什么是正壓型 Ex p?國標官方定義
正壓外殼保護 Ex p:向設備殼體內通入干燥潔凈保護氣體(潔凈壓縮空氣、氮氣等惰性氣體),使外殼內部壓力持續高于外部環境壓力,形成壓力屏障,阻止外部爆炸性氣體、蒸氣進入腔體內部;啟動前完成預吹掃置換,排凈腔內殘留危險介質,讓內部的電弧、高溫元器件接觸不到爆炸混合物,以此實現防爆保護。
通俗理解:不靠殼體硬扛爆炸,靠 “往外吹氣” 把危險氣體擋在柜體外面。
- Ex d 隔爆:內部允許爆炸,外殼承受爆炸壓力,阻止火焰外傳。
- Ex p 正壓:杜絕爆炸混合物進入腔體,從根源消除爆炸條件。
正壓分為 px、py、pz 三類保護:
- px 型:用于 1 區,保護級別 Gb,故障條件下維持正壓保護,安全性最高;
- py 型:用于 1 區,保護級別 Gb;
- pz 型:用于 2 區,保護級別 Gc,適用于爆炸介質偶爾出現環境。
防爆標志示例:Ex p IIC T4 Gb,代表正壓外殼、IIC 氣體組別、T4 溫度組別、1 區適用 Gb 保護級別。
二、正壓型 Ex p 完整工作流程
整套正壓系統不是單純一個柜體,而是柜體 + 氣路 + 正壓控制器 + 傳感器 + 聯鎖保護的成套系統,分為四個階段:
- 預吹掃置換:設備上電之前,通入保護氣體,對柜體內部強制吹掃,把腔體內可能滲入的可燃氣體全部排出,吹掃時長按照設備說明書執行,吹掃不達標無法合閘送電。
- 建立正壓:吹掃完成,持續供氣,把柜內壓力維持在規定工作區間,常規工作壓力 50‑250Pa。
- 正常運行:壓力穩定達標后,聯鎖回路解鎖,柜內電氣系統方可通電工作。
- 壓力監控與故障聯鎖:運行過程實時監測腔內壓力。壓力偏低聲光報警;壓力跌破下限閾值,必須聯鎖切斷柜內主回路電源,嚴禁只報警不斷電,這是安評重點核查項。
按照供氣模式分為兩種:
- 持續通風型(t):氣體持續流過柜體,散熱效果好,耗氣量大,適合柜內發熱元器件多的變頻、PLC 控制柜;
- 泄漏補償型(b):柜體密封性好,少量補氣補償泄漏,耗氣量小,適合柜內發熱量小的儀表機柜。
三、正壓型 Ex p 允許使用危險區域
- 適用氣體危險區域:1 區、2 區;
- 保護級別:Gb(1 區)、Gc(2 區);
- 嚴禁用于 0 區;
- 可適配 IIA、IIB、IIC 各類氣體組別,可匹配 T1‑T6 全溫度組別。
重要提示:正壓防爆保護的前提是氣源穩定可靠,氣源中斷,防爆保護直接失效。
四、正壓 Ex p 典型適配設備(工程高頻)
正壓最大優勢:柜內可以使用普通非防爆的斷路器、接觸器、變頻器、PLC、觸摸屏、軟啟動器,不用全部采購防爆元器件,完美解決大尺寸控制系統防爆難題。
- PXK 系列正壓防爆配電柜、控制柜;
- PLC 自控機柜、DCS 本地操作柜;
- 變頻控制柜、軟啟動控制柜;
- 分析儀器機柜、檢測儀表成套柜;
- 大型 MCC 電機控制中心柜體;
- 琴臺式、上下腔、左右腔非標防爆控制系統。
五、正壓型 Ex p 核心優點
- 柜體尺寸不受限:可以做大尺寸成套控制柜,隔爆殼體很難實現大型柜體;
- 內部元器件選型靈活:柜內可使用常規工業電器,不用全部選用防爆元器件,成套方案綜合成本可控;
- 散熱性能優異:持續通氣模式可以帶走柜內元器件工作熱量,適合變頻器等發熱設備;
- 維護體驗好:柜內元器件為通用標準件,備件采購方便;
- 覆蓋等級廣:可做到 IIC 氫氣級、T6 最高溫度組別,滿足高�;すr。
六、正壓型 Ex p 固有短板(選型必看)
- 依賴穩定氣源:必須持續提供干燥潔凈壓縮空氣或者氮氣,現場無氣源則無法使用;
- 成套系統復雜:柜體、減壓閥、過濾器、正壓控制器、壓力傳感器、聯鎖回路缺一不可,不是簡單焊接鋼板就等于正壓柜;
- 不能帶電開蓋:開蓋會直接泄壓,保護失效,檢修必須斷電泄壓之后開啟柜門;
- 對氣源品質有要求:氣源含水、含油會造成柜內元器件腐蝕損壞,進氣端必須配置油水干燥過濾裝置;
- 后期運維要求高:需要定期檢查氣路、密封、壓力聯鎖功能,不能安裝之后放任不管。
七、Ex p 正壓 VS Ex d 隔爆 VS Ex e 增安 核心工程對比
- Ex d 隔爆:允許內部爆炸,外殼承壓;適合電機、小型開關箱;柜體尺寸受限,內部元器件必須防爆;可用于 1 區、2 區。
- Ex e 增安:源頭杜絕火花,輕量化殼體;只適合接線盒、端子箱;不允許內部布置開關、接觸器、變頻器;可用于 1 區、2 區。
- Ex p 正壓:氣壓屏障隔絕危險氣體;適合大型控制柜、PLC、變頻系統;柜內可用普通元器件;依賴氣源,可用于 1 區、2 區。
八、行業高頻選型與現場誤區(安監重點核查)
誤區 1:鋼板焊個柜子,接上氣管,就是正壓防爆柜
正壓外殼是成套認證產品,柜體、正壓控制器、聯鎖邏輯整體拿防爆合格證。自行改造普通柜體加裝氣路,屬于非法改造,安評直接判定不合格。
誤區 2:壓力低了只聲光報警,不切斷電源
國標強制要求:壓力低于下限,必須聯鎖切斷柜內危險回路,只報警不斷電屬于重大安全缺陷。
誤區 3:吹掃時間可以隨意縮短
吹掃目的是排凈柜內混入的可燃氣體,擅自縮短吹掃時間,送電瞬間存在爆炸風險。
誤區 4:氣源可以直接接入,不用過濾干燥
壓縮空氣含有水汽油污,長期進入柜內會腐蝕電路板、端子,造成設備故障,進氣必須加裝干燥油水過濾器。
誤區 5:正壓柜運行過程可以直接開門檢修
開門直接泄壓,防爆保護消失,必須停機斷電,泄壓完成之后才可以開啟柜門。
誤區 6:正壓可以用于 0 區
Ex p 正壓型式不支持 0 區連續爆炸環境,0 區只能選用 ia 級本安設備。
九、正壓型 Ex p 選型實操口訣
大柜自控選正壓,氣源穩定是前提;
吹掃完成再送電,失壓聯鎖要斷電;
含水含油要過濾,嚴禁帶電開柜門;
零區環境不能用,成套證書要核驗。
十、行業FAQ
Q1:正壓柜內部電器元件還需要防爆嗎?
A:在正壓保護正常生效前提下,柜體內部可以使用普通工業電器;但整套設備必須取得完整 Ex p 防爆合格證,不允許用戶自行隨意加裝元器件。
Q2:現場沒有壓縮空氣,能不能使用正壓柜?
A:不能。正壓防爆依賴持續保護氣體供給,無氣源工況應當選用隔爆型方案。
Q3:1 區環境正壓選 px 還是 py?
A:1 區危險場所優先選用 px 型,Gb 保護級別,滿足更高故障安全冗余;2 區可選用 pz 型 Gc 級別。
Q4:正壓柜和隔爆控制柜怎么選?
A:柜體體積小、功率不大,優先隔爆 Ex d;柜體尺寸大、內部有變頻器、PLC、大量接觸器,優先正壓 Ex p。
Q5:采購正壓柜需要核對哪些資料?
A:防爆合格證、型式試驗報告,核對防爆標志、保護級別、氣體組別、溫度組別與現場工況匹配,確認具備吹掃、失壓報警、失壓斷電聯鎖全套功能。
十一、盛通防爆技術總結
南陽盛通防爆提醒:
正壓 Ex p 是大型控制系統的高效防爆解決方案,但不是 “買個柜子就萬事大吉”,氣源條件、吹掃邏輯、壓力聯鎖、密封維護,每一項都直接決定現場安全。選型時不能只看價格,需要完整匹配現場危險區域、氣體組別、溫度組別、氣源條件,避免出現選型錯誤,導致項目驗收整改。
盛通防爆可提供 PXK 系列上下腔、左右腔、琴臺式正壓防爆控制柜成套方案,證書齊全,適配化工、醫藥、油氣等多種工況,提供選型、技術答疑、參數核對技術支持。
技術支持:盛通防爆技術部





