扁电缆的防爆要求是其在易燃易爆环境中安全应用的核心标准，涉及设计、选材、认证及安装等多个环节。以下从防爆原理、标准规范、选型关键、认证流程及典型应用场景展开分析，提供可直接应用的防爆扁电缆选型与使用指南。
一、扁电缆防爆的核心原理
扁电缆在防爆环境中需通过以下机制避免引发爆炸：
限制能量传递：
防止电缆因短路、过载产生电火花或高温（如短路时表面温度需低于可燃气体引燃温度）。
隔离爆炸源：
电缆护套需具备阻燃、抗静电性能，避免成为爆炸传播媒介。
机械防护：
防止电缆因外力损伤（如挤压、穿刺）导致绝缘破坏，引发电弧。
二、扁电缆防爆的标准与规范
1. 国际标准
| 标准名称 | 适用区域 | 核心要求 |
|---|---|---|
| IEC 60079系列 | 全球防爆通用标准 | 包括Ex d（隔爆型）、Ex e（增安型）、Ex i（本安型）等防爆类型。 |
| ATEX指令（2014/34/EU） | 欧盟市场 | 强制要求防爆设备通过CE认证，标注Ex标记（如Ex d IIB T4）。 |
| UL 2225 | 北美市场 | 规定防爆电缆的护套材料、耐温等级及机械强度。 |
2. 中国标准
| 标准名称 | 适用区域 | 核心要求 |
|---|---|---|
| GB 3836系列 | 中国防爆通用标准 | 等同采用IEC 60079，如GB 3836.1（通用要求）、GB 3836.8（无火花型nA）。 |
| GB/T 19666 | 阻燃耐火电缆 | 规定防爆电缆需同时满足阻燃（B1级）、无卤（烟密度≤150）等要求。 |
3. 防爆区域划分
| 区域类型 | 爆炸风险 | 防爆电缆要求 |
|---|---|---|
| 0区 | 持续存在爆炸性气体 | 必须使用本安型（Ex i）或隔爆型（Ex d）电缆，且需通过气密性测试。 |
| 1区 | 可能偶尔出现爆炸性气体 | 可使用增安型（Ex e）或无火花型（Ex nA）电缆，护套需耐油、耐磨。 |
| 2区 | 仅在异常情况下出现爆炸性气体 | 可使用普通防爆电缆，但需满足IP65防护等级（防尘防水）。 |
三、扁电缆防爆选型的关键参数
1. 防爆类型
| 防爆类型 | 原理 | 适用场景 | 典型产品 |
|---|---|---|---|
| Ex d（隔爆型） | 通过厚壁外壳承受内部爆炸压力 | 煤矿井下、石油化工装置区 | 普睿司曼Ex d铠装扁电缆 |
| Ex e（增安型） | 提高设备安全性，避免产生电火花 | 加油站、粮食仓储 | LAPP ÖLFLEX® EX防爆扁电缆 |
| Ex i（本安型） | 限制电路能量，低于最小点燃能量 | 危险气体浓度监测系统、传感器布线 | igus chainflex CFX防爆扁电缆 |
| Ex nA（无火花型） | 防止电缆表面产生危险温度 | 2区防爆场所 | 上海起帆Ex nA无火花扁电缆 |
2. 护套材料
| 材料类型 | 优势 | 劣势 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 氯丁橡胶（CR） | 耐油、耐磨、阻燃 | 低温性能差（-20℃以下变硬） | 石油钻井平台、加油站 |
| 热塑性聚氨酯（TPU） | 耐低温（-40℃）、抗撕裂 | 成本较高（比PVC贵30%） | 冷库、极地环境 |
| 无卤低烟（LSZH） | 燃烧时无卤素、低烟、无毒 | 机械强度略低 | 室内防爆场所（如数据中心） |
3. 电气性能
额定电压：
防爆电缆需满足设备电压要求（如Ex d电缆通常为0.6/1kV）。
载流量：
需考虑环境温度（如煤矿井下温度可达40℃，载流量需降额使用）。
绝缘电阻：
≥100MΩ·km（IEC 60502标准），防止漏电引发电火花。
4. 机械性能
| 参数 | 要求 | 测试标准 |
|---|---|---|
| 抗拉强度 | ≥15MPa（铜芯+芳纶纤维增强） | ISO 6892-1（抗张强度测试） |
| 弯曲半径 | ≤8倍电缆外径（如10mm²电缆≤80mm） | EN 50525-2-81（动态弯曲测试） |
| 耐磨性 | 护套耐磨次数≥50万次（DIN 53516） | ISO 6722-1（耐磨测试） |
| 耐冲击性 | 1kg重锤从1m高度落下不损坏 | IEC 60068-2-75（冲击测试） |
四、扁电缆防爆认证的流程
1. 申请与资料准备
提交产品技术文档（如防爆设计图纸、材料成分表）。
提供第三方检测报告（如防爆性能测试、护套阻燃测试）。
2. 测试与审核
实验室测试：
防爆性能测试（如Ex d电缆需通过内部爆炸压力测试）。
护套阻燃测试（如UL 94 V-0级自熄时间≤10秒）。
现场审核：
核查生产过程是否符合防爆要求（如护套挤出温度控制）。
3. 认证与监督
颁发防爆认证证书（如ATEX证书、Ex标志）。
年度监督审核（如抽检产品、核查生产记录）。
五、扁电缆防爆的典型应用场景
1. 石油化工行业
场景：炼油厂、加油站、天然气管道。
要求：
电缆需通过Ex e（增安型）或Ex d（隔爆型）认证。
护套材料需耐油（如氯丁橡胶CR）。
典型产品：普睿司曼Ex d铠装扁电缆（护套厚度≥2.5mm）。
2. 煤矿行业
场景：井下采煤机、输送机。
要求：
电缆需通过MA认证（中国煤安认证）。
护套需抗静电（表面电阻≤10⁹Ω）。
典型产品：上海起帆MA认证煤矿用扁电缆。
3. 粮食仓储
场景：粮库、面粉厂。
要求：
电缆需通过Ex nA（无火花型）认证。
护套需防尘（IP6X）。
典型产品：LAPP ÖLFLEX® EX防爆扁电缆。
4. 制药与食品行业
场景：洁净车间、反应釜。
要求：
电缆需通过UL GREENGUARD认证（低VOC排放）。
护套需耐化学腐蚀（如酒精、消毒剂）。
典型产品：igus chainflex CFX防爆扁电缆（TPU护套）。
六、扁电缆防爆的常见问题与解决方案
1. 电缆护套开裂
原因：
护套材料老化（如氯丁橡胶在紫外线照射下开裂）。
方案：
改用TPU护套（耐紫外线、抗老化）。
增加护套厚度（如从1.5mm增至2.0mm）。
2. 电缆短路引发火花
原因：
电缆绝缘损坏（如被尖锐物刺穿）。
方案：
采用双层绝缘结构（如XLPE+云母带）。
增加金属铠装层（如钢带铠装）。
3. 防爆认证不匹配
原因：
电缆防爆类型与区域划分不符（如在0区使用Ex e电缆）。
方案：
重新选型（如0区必须使用Ex d或Ex i电缆）。
调整区域划分（如将0区降级为1区）。
七、扁电缆防爆的供应商推荐
| 品牌 | 优势领域 | 典型产品 | 认证 |
|---|---|---|---|
| 普睿司曼 | 石油化工、煤矿 | Ex d铠装扁电缆 | ATEX、IECEx、MA |
| LAPP（缆普） | 粮食仓储、制药 | ÖLFLEX® EX防爆扁电缆 | ATEX、UL 2225 |
| igus（易格斯） | 机器人、自动化设备 | chainflex CFX防爆扁电缆 | ATEX、UL |
| 上海起帆 | 中国煤矿、粮食仓储 | MA认证煤矿用扁电缆 | CCC、MA |
八、总结与直接结论
优先防爆类型：
0区：Ex d或Ex i（如普睿司曼Ex d铠装扁电缆）。
1区：Ex e或Ex nA（如LAPP ÖLFLEX® EX防爆扁电缆）。
2区：Ex nA或普通防爆电缆（如上海起帆Ex nA无火花扁电缆）。
关键材料选择：
石油化工：氯丁橡胶护套（耐油）。
冷库：TPU护套（耐低温）。
室内：LSZH护套（低烟无卤）。
风险提示：
未通过防爆认证的电缆可能导致：
爆炸事故（如煤矿瓦斯爆炸，损失可达数千万元）。
法律责任（如《安全生产法》规定，使用不合格防爆设备可处20万元以上罚款）。
停产整顿（如防爆检查不合格，企业需停产整改）。
扁电缆的防爆要求是保障高危行业安全生产的“生命线”，建议优先选择通过国际权威认证（如ATEX、IECEx）的供应商，并要求提供防爆认证证书及检测报告。对于特殊场景（如极地环境），需定制化选型（如超低温TPU护套）。
相关内容