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防爆について

 Explosion-proof

石油化学、化学製品製造プラント等 可燃性、爆発性のある蒸気・ガスを有する環境では、防爆仕様の機器を使用する必要があります。
労働安全衛生法で、危険個所で電気機械器具を使用する際には「防爆構造電気機械器具」でなければならず、作業者は「防爆構造電気機械器具」以外の電気機械器具を使用してはならない。と規定されています(第二百八十~二百八十二条)。

1.防爆とは
  危険個所
  防爆型電気機器
  防爆電気工事・設備

2.防爆構造
  除外される機器定格
  本質安全防爆構造
  安全増防爆構造
  耐圧防爆構造
  内圧防爆構造
  油入防爆構造
  樹脂充填防爆構造
  非点火防爆構造
  特殊防爆構造
  防じん防爆構造

3.機器表示
  国際整合防爆指針による表示
  構造規格表示

4.関連法規
      労働安全法
  電気事業法
  消防法

防爆とは

「可燃性のガス・蒸気がある場所」で、「電気火花が原因」となり、「爆発・火災」を起こさないための技術です。
危険箇所
危険箇所は、3段階に分類されます。特別危険箇所(ZONE0)、第1類危険箇所(ZONE1)、第2類危険箇所(ZONE2)と表記されます(括弧内は国際規格表記)。
危険箇所の種別は、放出源、換気度、換気度の有効度により判定します。また、ガスの重さ(空気比)によっては、高さに制限が生じることもあります。
*JISC60079-10 危険場所分類で規定
従来は、第0種危険場所、第1種危険場所、第2種危険場所と表記されていましたが、2008年の法改正で改められました。
防爆型電気機器
防爆型電気機器とは、可燃性のガス・蒸気、粉じんを電気火花が点火源とならない設計で製造された機器です。
危険箇所の種類によって、使用可能な防爆構造が異なります。また、厚生労働省指定の検定機関による型式認定を受けた機器のみ使用する事が出来ます。
防爆電気工事・設備
危険箇所では、電気火花が点火源とならないように電気工事を実施する必要があります。ケーブルの保護、ガスの流動防止等を指針に沿って行う必要があります。
電気配線工事を「防爆型電気工事」と称し、「防爆型電気機器」を使用し施工した設備を「防爆型電気設備」と称します。

防爆構造

工場電気設備防爆方針は、防爆構造電気機械器具構造規格を引用したてられています。2015年には、国際整合防爆指針(2015EX)を制定し、IEC規格との整合を行っています。
IEC規格に検定合格した海外製品は、日本で指定機関による防爆検定に合格しなければ使用する事はできません。
点火源から除外される機器の定格
定格電圧:1.5V以下
定格電流:0.1A以下
定格電流:25mw
*上記定格の機器を接続した際に上記を超える事が予見される際には適用除外
本質安全防爆構造:ia(ZONE0,1,2)・ib(ZONE1,2)
正常作動時、事故発生等の異常時ともに点火源とならない構造。指定機関による防爆検定に合格した機器。
安全増防爆構造:e(ZONE2)
正常な状態で点火源とならない絶縁性能を持ち、外部からの損傷及び温度の上昇による危険に対する安全性が高い構造。
耐圧防爆構造:d(ZONE1,2)
耐圧防爆構造/全閉された容器で構成され、容器内で可燃ガスによる爆発が発した際に、容器がガス爆発時の圧力に耐える構造。
内圧防爆構造:f(ZONE1,2)
機器内部を清浄な空気、不燃性ガス等により外部より高い気圧にした構造、及び容器内のガス濃度を爆発限界点より低くする構造。外部から空気、不燃性ガス等を供給する機構、内圧を常に検出し内圧保持が不能となった際には、電源を断つ・警報を発する機構が必要。
油入防爆構造:o(ZONE1,2)
油入防爆構造/容器内部を不燃性油で満たし、点火源となる電気機器を浸す事により、容器外部の爆発性雰囲気と遮断した構造。
樹脂充てん防爆構造:ma(ZONE0,1,2)・mb(ZONE1,2)
容器内部を絶縁性を持つ樹脂(コンパウンド)で包み、点火源となる電気機器を覆う事により、容器外部の爆発性雰囲気と遮断した構造。
非点火防爆構造:n(ZONE2)
火花を発生させない構造で正常な状態で点火源とならない絶縁性能を持ち、外部からの損傷及び危険に対する安全性が高い。
nA:簡易安全増防爆 nL:簡易本質安全防爆 その他nC、nL等の種類が存在
特殊防爆構造:s
他の規格に属さない新たな材料、技術に対応するための規格。
個別に検定を受ける必要があります。
容器による粉じん防爆構造:t
爆燃性、可燃性粉じん環境下で、点火源とならない構造を有する構造。
特殊粉じん防爆構造:SDP(ZONE20,21,22) 普通粉じん防爆構造:DP(ZONE21,22)

*上記で表記した各防爆構造の適用できる危険箇所(ZONE0,1,2)は、便宜的な分類です。実運用の際には、詳細確認の上機器選定を行ってください。

機器表示

国際整合防爆指針による表示
 
  国際整合防爆指針に基づく表示例       
  防爆機器表示 防爆構造 機器グループ 温度等級 EPL  
  Ex ib Ⅱa T3 Gc  
  表示例:ガス蒸気防爆機器・本質安全防爆構造・最高表面温度200℃以下・ZONE2で使用可  
  Ex ma ⅢC T120℃ Da  
  表示例:粉じん防爆機器・導電性粉じん環境下・樹脂充填防爆構造・最強表面温度120度未満・ZONE20,21,20,0,1,2で使用可(ZONE20,21,20:粉じん危険箇所)  
   
           

 
構造規格表示
 
  構造規格表示例  
  防爆構造の種類 爆発等級分類 発火点温度  
  G4  
  耐圧防爆構造・爆発等級2・発火点135~200℃以下に対応した防爆機器構造  
 
  防爆構造の種類   爆発等級の分類 *スキ奥行25mm  
  表記 構造   表記 火炎逸走を生ずるスキの最小値  
  耐圧防爆構造   0.6mm超  
  油入防爆構造   0.4~0.6mm以下  
  内圧防爆構造   0.4mm以下  
  安全増防爆構造        
  本質安全防爆構造        
  特殊防爆構造        
             
  
  発火点   
  表記 発火点温度  
  G1 450℃超  
  G2 300~450℃以下  
  G3 200~300℃以下  
  G4 135~200℃以下  
  G5 100~135℃以下  
  G6 85~100℃以下  
       

  機器グループ      
  表記 対象 備考  
  ガス・蒸気 工場・事業用防爆爆電気機器  
  Ⅱa ガス・蒸気 分類Aの爆発性ガスに適用  
  Ⅱb ガス・蒸気 分類Bの爆発性ガスに適用  
  Ⅱc ガス・蒸気 分類Cの爆発性ガスに適用  
  Ⅲa 粉じん 可燃性浮遊物  
  Ⅲb 粉じん 非電導性粉じん  
  Ⅲc 粉じん 導電性粉じん  

  技術基準:温度等級  
  表記 最高表面温度  
  T1 300~450℃以下  
  T2 201~300℃以下  
  T3 135~200℃以下  
  T4 101~135℃以下  
  T5 86~100℃以下  
  T6 85℃以下  

  EPL(機器保護レベル)  
  表記 保護手段 使用可能箇所
  Ga 極めて高い ZONE0,1,2 ガス・蒸気
  Gb 高い ZONE1,2 ガス・蒸気
  Gc 強化した ZONE2 ガス・蒸気
  Da 極めて高い ZONE20,21,22 粉じん
  Db 高い ZONE21,22 粉じん
  Dc 強化した ZONE22 粉じん
 

関連法規

労働安全衛生法(厚生労働省所管)
 労働安全衛生法の中で、危険箇所の定義、構造規格、機器の検定について規定しています。
 *労働安全衛生施行令
   労働安全衛生規格
   電気機械器具防爆構造規格
電気事業法(経済産業省所管)
 危険箇所への電気設備設置、使用に関する電気安全を規定しています。 
消防法(総務省所管)
 工場の新設、改造を行う際に危険箇所の設定等について協議、設備の設置許可申請が必要。
 完成した工場、設備は使用前検査を受け、合格する事により操業が許可されます。
 * 設置許可申請、完成検査
*防爆機器の設置、使用については、関連法令の規定に則し、各自治体消防署への設置許可申請、完成検査が必要となります。

*本ページは、独立行政法人労働者健康安全機構 労働安全衛生総合研究所の資料を基に作成しました。

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