防爆電気設備が必要な施設等は「ガス又は蒸気が爆発の危険のある濃度に達する箇所」全てが対象です。
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 防爆電気設備の基礎

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関連情報の索引かかわり検索について
 このページにおいて防爆対策の基礎を全て説明するには、その情報量からして困難があります。また、危険雰囲気の場所で直接作業に携る皆さんは、防爆や電気工事などの知識や資格が必要ですので、既にその講習を受講したり関連の資格を有しているものと思われます。ここで説明する内容はbansei.comページ掲載の製品を対象にして、その取扱いに関わる要点を中心に説明してありますので、防爆機器全体の説明としては至らない部分があることをご了承ください。
 更に詳しい防爆設備関連の情報収集には、
防爆機器の取扱注意と保全に移動するか、web上に公開されている防爆規格の説明や関連資料に簡単アクセスできるよう【検索キーワード】を文末に設けしましたので、情報収集時のキーワード選定にお役立てください。

★お知らせ
 ここで説明の「防爆規格や基準」内容の一部は、平成22年8月24日厚生労働省労働基準局の通達(基発0824第2号)の
「電気機械器具防爆構造規格における可燃性ガス又は引火性の物の蒸気に係る防爆構造の規格に適合する電気機械器具と同等以上の防爆性能を有するものの基準等について」の通り「技術的基準」に代わって「国際防爆指針」が構造規格に適合するものとなりました。

危険箇所について 
 工場などの防爆電気設備に使用する機器類は、爆発性雰囲気の危険な作業環境で使用することから、安全確保のため欠くことができないものとして、防爆対策機器の使用が法的に義務付けられています。対象となる主な作業場所としては、石油・化学プラント、ガス・ガソリン・薬品等の取扱所をはじめ、塗装や溶剤洗浄作業を行う場所のほか、その貯蔵・保管施設など、あらゆる危険物を使用する設備・工場などが対象となります。
 そして、“危険箇所”の呼び名のとおり一度事故が起こると、その仕事に携わる作業員や建物・設備に甚大な影響が出るばかりでなく、その周辺にも拡大被害がおよぶことがあるため、慎重かつ万全な防爆対策が必要になります。このため、防爆対策には危険領域、レベル、対象物質などによって細かく規制や基準があります。


【防爆危険区域について】
 化学プラントなどの施設が稼働中は“防爆指定区域”ですが、定期点検のため対象施設内の危険物質を排除し安全な状態にして作業を行う場合は、“防爆:危険区域指定”を一時的に解除しますので、塗装などの引火性溶剤を使用する作業者以外は、引火爆発への危険意識が希薄になりがちです。しかし、作業は多数の業者が同時に様々な作業を行いますので、隣接作業する者は互いに細心な注意が必要です。
 例えば、タンク内部や配管の非破壊検査を浸透探傷試験で目視検査を行う場合などは、換気の良くない内部で洗浄剤や現像剤などの溶剤を多く使用しますので、作業場所はたちどころに“爆発性雰囲気”になりますので、これらへの溶接火花の飛び火などには注意が必要です。


【漫画の危険場所について】
イラストは爆発の危険性を説明した“誰でも陥いり易い危険箇所”です。
 まず、スプレーガスやOILが存在する“爆発性雰囲気”の中に“裸電球が着火源”としてあります。この場所が、屋外や換気の良い室内の場合・換気の悪い室内の場合・換気の無い室内の場合とした条件にあてはめると、それぞれ危険箇所の第2類危険箇所・第1類危険箇所・特別危険箇所にあたり、とても裸電球で照らして作業できる作業環境ではありません。つまり、何処にでも見られるような作業現場も“爆発性雰囲気”になると“危険箇所”なのです。また、猫が倒れているのは、そのガスの種類や密度と位置によっては“部分的な危険箇所”になり注意が必要と言うことです。



空気と燃える物と熱があると
何時でも何処でも危険箇所

◯特別危険箇所:
連続・長時間、又は頻繁に 爆発の危険濃度に達する場所。
◯第1類危険箇所:
通常状態で爆発の危険濃度に達する可能性のある場所。 
◯第2類危険箇所:
通常状態で爆発の危険濃度に達するおそれが少ない場所。

危険箇所とは空気に対する可燃性ガス.蒸気の

濃度が爆発限界範囲に達する場所のこと。
 

使えるものの条件
 
電子や電気設備が原因で爆発または火災が発生する"危険箇所"の条件として「爆発性雰囲気」と「点火・着火源の存在」の二つがあります。
「爆発性雰囲気」は、危険箇所に爆発性のガス,蒸気や可燃性粉塵などが存在し、その空気に対する濃度が爆発限界範囲内にあること。
「着火源」は、電子・電気設備で対象となる爆発性ガスに点火する能力がある電気火花(アーク・スパーク・静電気)や金属工具や機器類の衝撃火花が発生、または化学反応や摩擦による過熱で高温部が存在することがあげられます。
 この様な作業環境の基本的な防爆対策としては、爆発性雰囲気の生成と電気設備が着火源となるのを実質的にゼロとなるような小さな値以下に保持する(本質安全防爆)か、機器の内部で爆発が発生しても外部に爆発が及ばない構造(耐圧防爆)などが備わった機器が必要となります。
また、これらの防爆構造機器の他にも、本質安全防爆・内圧防爆・油入防爆・安全増防爆・樹脂充てん防爆・特殊防爆などいろいろ規格があるほか"危険箇所"で使用する"工具類"に至るまで"防爆用とか非着火性"を選んで使用する必要もあります。

規格や基準
1・防爆規格
 このサイトでは以下の規格や基準が関係しますが説明は要点のみです。
規格内容詳細を調べる場合は、文末に列記の検索キーワード】を利用して関連情報を検索してご覧下さい。

A)〔社〕産業安全技術協会(TIIS:厚生労働省指定の防爆型式検定などの代行機関)
労働安全衛生法令で定める機械等の検定業務やJIS基準による安全性能試験業務および、機械等の認定業務を行っています。
 「防爆」は大きく分けて厚生労働省所管の電気機械器具防爆構造規格「工場防爆/防爆構造規格」と技術的基準「IEC整合/技術的基準」の二通りがあります。この他、経済産業省所管の「電気設備技術基準」や日本工業規格=JIS規格の舶用防爆や炭坑用(廃止)などもありますが、ここでは「工場防爆/構造規格・IEC整合/技術的基準」に基づき、携帯電灯・耐圧防爆構造蛍光灯ハンドランプを例に説明します。
 なお、これらを工場の“危険雰囲気”中で使うには、。労働安全衛生法、労働安全衛生法施行令「工場防爆」の検定や認証合格品(防爆の表示が労検やEx・EEx)がなければ使用できません。
*製品表示例:耐圧防爆構造蛍光灯ハンドランプ《d2G4/検定合格番号 43726号》 

B)IEC規格:IEC(国際電気標準会議)が制定した国際規格「IEC79」
 電気機械器具防爆構造規格における可燃性ガス又は引火性の物の蒸気に係る防爆構造に適合する電気機械器具と同等以上の防爆性能を有するものの技術的基準でIEC79 関係の「技術的基準」です。(防爆の表示がEEx)
*製品例:防爆型コンセント《EExde IICT6 / NO.276.136》

C)CENELEC規格(欧州電気標準化委員会) 
 ヨーロッパの電気機器に関する規格の中の防爆規格。さらに本質安全防爆としてFISCO、ENTITYがあります。また、CEマーキングATEX(防爆)指令では防爆性能に品質管理体制の監査などが加わります。(防爆の表示がEEx・参考:米国NECの場合は「AEx」)
*製品表例:防爆型携帯電灯 《EExiae IICT4 / NO.95D6041》

日本の工場で使用する防爆機器は「防爆構造規格」か「技術的基準」の規格に基づいて製作された物を電気設備技術基準や消防法に基づいて設置して使用することになります。

これらの日本国内防爆検定品には、「TIIS防爆」英文の場合はTIIS Certification あるいは「労検防爆」の表示と番号が表示してあります。

2・危険箇所とは,
 爆発性雰囲気の生じる可能性のある場所で、そのレベルによって3通りに分かれます。とくに
"特別危険箇所"の場所は、危険性が特別に無いとか零ではなく"最も危険な場所"ですので、ご注意ください。
漫画のレベルは、その場所と条件によってA)〜C)に変わります。(電球無しとしてです。)

A) ◯特別危険箇所:連続・長時間、又は頻繁に爆発の危険濃度に達する場所。  (旧、第0種危険場所≒Zone0の場所)
   *電気機器の選定においては、“本質安全防爆構造のia ”か“樹脂充てん防爆ma”及び特殊防爆sしか使用できません。

B) ◯第1類危険箇所:通常状態で爆発の危険濃度に達する可能性のある場所。  (旧、第1種危険場所≒Zone1の場所)
   *電気機器の選定においては、耐圧防爆構造・本質安全ib・樹脂充填防爆mb・内圧防爆などの製品を使用します。

C) ◯第2類危険箇所:通常状態で爆発の危険濃度に達するおそれが少ない場所。 (旧、第2種危険場所≒Zone2の場所 )
   
*電気機器の選定においては、耐圧防爆構造をはじめ各種の防爆構造と非点火防爆nが使用可能です。
 

3・防爆構造について
 
工場や事業所において、爆発性ガスや蒸気の危険雰囲気中では、一般の電気機器は使用できません。必ず、防爆構造の検定や認証のあるものを使用しませんと、電気機器が発生する花火、発熱によりガスや蒸気に引火し爆発する危険があります。
 このような危険場所で使用できるのは、厚生労働省指定の型式検定代行機関である〔社〕産業安全技術協会の検定に合格し、認定された電気機器の「防爆構造」または「技術的基準」の製品です。(外国から輸入した製品も認定されていることが必要です。)
 また、防爆構造にはその電気機器の防爆構造分けに応じて使用可能なガスの種類が定められ、9種類の構造と等級に分類されています。(英小文字)は、防爆構造の記号です。

A)耐圧防爆構造記号(d)=全閉構造の容器内部で可燃ガスの爆発が起こった場合に、容器がその圧力に耐えて、外部の爆発性ガスに引火するおそれのない構造です。

B)内圧防爆構造記号(f)=容器内の保護ガスを外部の気圧より高めてi維持するものと、容器内のガスの濃度を爆発限界より低いレベルにすることによって防爆性能を確保する2通りの防爆構造方式です。

C)油入防爆構造記号(o)=点火源となる電機機器部分を油中に浸し、外部に存在する爆発性雰囲気から遮断して点火しないようにした防爆構造で、爆発等級に関係なく使用できます。

D)安全増防爆構造記号(e)
=正常な状態で点火源となる恐れがないものの絶縁性能、並びに温度の上昇による危険と外部からの損傷等に対する安全性をより高めた構造です。

E)本質安全防爆構造記号(i/ia/ib)=正常時及び事故時に発生する火花や高温部により爆発性ガスに点火しないことが、公的機関において試験や確認された構造です。

F)特殊防爆構造記号(s)=特殊な構造により、爆発性ガスの引火防止ができることを公的機関において試験や確認された構造で、既存の防爆構造以外の原理による構成や材料などの技術的進歩を取り入れた構成に適用する防爆構造です。

G)樹脂充填防爆記号(ma/mb)=全閉構造容器などの内部に樹脂を充填して、外部の爆発性ガスに引火するおそれのない構造としたもので記号maの機器は特別危険箇所でも使用可能です。

H)非点火防爆(n)=正常な状態で点火源となる恐れがないものの絶縁性能、並びに火花を発生させない構造で危険と外部からの損傷等に対する安全性を高めた構造で、安全増防爆に類似していますが使用できるのは第2類危険箇所に限られます。
 

4・爆発等級について
 
爆発性ガスの火炎逸走限界の値とガスの発火点の範囲によって等級が決められます。
等級は構造規格に於ける防爆構造容器の接合面の隙間と面積による等級と技術的基準のガス・蒸気のクラス分けによりますが、機器の選定に於いては、使用する場所の対象となるガスや蒸気の危険特性分類表の爆発等級またはガスのグループ分けで判断します。とくに、爆発等級3に関しては、対象物に着火するのに要するエネルギーの大小によりa・b・cと分れています。

 構造規格(爆発等級)  技術的基準(グループ)
  火炎逸走限界    IIA ガスの分類 
 2 火炎逸走限界   IIB ガスの分類 
 3 火炎逸走限界    IIC ガスの分類 


5・発火度及び温度等級について
  電気機器を使用したときに、その表面(耐圧防爆では内部も)に可燃性ガスや蒸気が触れて発火しない温度=防爆機器の表面温度がガスや蒸気の発火温度以下までしか温度上昇しないグループに分けた記号。構造規格と技術的基準では、概ね同程度の温度として選択できますが、その温度範囲選択は、爆発性雰囲気に於けるガス種類の発火点温度の確認が必要です.。 
  また、温度等級(技術的基準)の温度は、防爆機器の表面最高温度です。以下の発火度・温度等級の番号は大きいほど爆発し易いガスであるということです。

〔発火度の分類表〕 

 発火度
(構造規格)
 発火点(発火温度)
〔℃〕
 許容使用温度
〔℃〕
   温度等級
(技術的基準)
 最高表面温度の許容範囲
〔℃〕
G1  450 以上  360 T1  300を超え450 以下
G2   300を超え450 以下  240 T2  200を超え300 以下
3G  200を超え300 以下  160 T3  135を超え200 以下
G4  135を超え200 以下  110 T4  100を超え135 以下
G5  100を超え135 以下 80 T5   85を超え100 以下
G6   85を超え100 以下   70 T6          85 以下  

6・製品やカタログの記号表示について

 以上の要約説明から、防爆機能を示す記号の組合せ表示例です。構造規格と技術的基準を上下対象に並べて、その内容が殆ど同じであることを説明してあります。
 

                                      
 ▼〔工場防爆/防爆構造規格〕耐圧防爆構造蛍光灯ハンドランプの例
 《説明5》 発火度(温度等級) −−−−ーーーー−−−−−  
 《説明4》 爆発等級(グループ)−−ーーーー−−−−↓   ↓
 《説明3》 防爆構造種類2 −−−ーーーー−−↓   ↓    ↓
 《説明3》 防爆構造種類1−−ーーーー−−↓ ↓   ↓   ↓
 《説明1》 防爆記号−−−ーーーー−↓   ↓ ↓   ↓   ↓
                         なし  d    2   G4
 ====================================================
                           Ex  d e  IIC   T6
 《説明1》 防爆記号−−ーーーー−−↑  ↑ ↑   ↑   ↑
 《説明3》 防爆構造種類1 −ーーーー−−  ↑ ↑   ↑   ↑
 《説明3》 防爆構造種類2 −−−−ーーーー−↑   ↑   ↑
 《説明4》 グループ(等級) −−−ーーーー−−−−  ↑   ↑
 《説明5》 温度等級(発火度) −−ーーーー−−−−−−− ↑ 
 ▲〔IEC整合/技術的基準〕国際基準・防爆型コンセントの例
 *この他、IECやCENELEC規格では、防爆記号を“EEx”と表示して組合表示します。
 


7・IP保護等級(IP Protection Rating) について
防爆規格や基準内容の爆発や着火に直接関係しませんが、機器内部への固体異物(粉塵など)や水の侵入に対する保護の程度を示す方法として、IEC 60529で規定された保護等級です。JISでもC0920に定められています。これは、それぞれが固体と水に対する保護の程度ですので、2つの数字の組み合わせによって表記されます。本来は手や指による接触範囲などの定義もありますが、ここでは防爆機器に関係する大きさの保護等級部分のみを示します。なお、防爆機器に於ける粉塵や水の侵入による影響としては、絶縁不良・漏電・発熱の発生原因となり着火源となるからです。
例・IP66の場合は、IP=異物侵入保護、十位の6=個体の条件、一位の6=水の条件です。

◎粉塵など固体に対する保護:第1特性数字(十位)
 IP4x  直径 1.0mm 以上の固形物体、細いワイヤなどに対する保護 (直径 1.0mm のワイヤが侵入しない)
 IP5x  塵挨の侵入の制限 (正常な動作や安全性を阻害するような粉塵の侵入に対する保護)
 IP6x  防塵 (塵挨に対する完全な保護)

◎水の侵入に対する保護:第2特性数字(一位)
 
IPx3  鉛直から 60°以内からの散水に対する保護
 IPx4  任意の方向からの散水に対する保護
 IPx5  任意の方向からの水の噴流に対する保護
 IPx6  任意の方向からの水の強い噴流に対する保護
 IPx7  一時的な水没に対する保護
 IPx8  加圧条件下での長時間の水没に対する保護

JIS規格 C0920(
電気機械器具の防水試験及び固形物の侵入に対する保護等級)では、水の浸入を許容していません。

8・規格遵守と保守管理の重要性
 漫画で説明のとおり工場の危険場所については、爆発性雰囲気が常時存在するわけではなく、その場所の異常時や特別な作業内容のときにだけ、爆発性の物質が存在する可能性があるような条件が多いこと。
 また、爆発性雰囲気の発生と機器の故障やメンテナンス作業が同時に起きたり作業を行う確率はとても低いことが言え"確率・コスト・合理化"などの面から見ると、防爆対策への投資は、"滅多に起きない・贅沢な・無駄"とも取られかねません。
 しかし、原因がどうあれ爆発による災害が一旦起きると、その拡大被害範囲は過去の災害例からして説明するまでもなく、爆発性雰囲気が存在する作業場所の安全確保は、法や規格の遵守がなければ絶対にありえません。
そして、規格や基準に適合した防爆機器を使用するには、その機能性能が正常状態を保つように保守・点検・整備する"保全と管理"が欠かせません。

防爆機器の保全については、防爆機器の取扱注意をご覧下さい。
 

関連ページリンクと資料収集
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【あ】IEC 79規格/国際電気標準会議・安全増防爆/油入防爆・IP保護等級/IP Protection Rating・IEC構造規格・応用灯/耐圧防爆構造蛍光灯ハンドランプ・防爆型携帯電灯・1本より軽いグレア・色で品質管理
【か】拡大被害防止・過熱/高温部・危険対象物質/危険雰囲気/危険箇所・厚生労働省指定/型式検定代行機関・経済産業省/電気設備技術基準・ガスや蒸気の危険特性分類表/爆発等級/温度等級発火温度危険区域警戒用・ガス抜き・原子力・火力発電・ガスタービン・現像剤塗布指標
【さ】
産業安全技術協会・船舶用防爆/炭坑用/携帯電灯/ JIS規格/JIS C0930/JIS C0920I/JS F8009/JIS M7615/JIS Z9110・消防法・作業灯と色で品質管理・推進機・シールド工法・浸透探傷検査・樹脂充填防爆m・CPIラベル・作業指標/
【た】
耐圧防爆/特殊防爆・電気機械器具/防爆構造規格・電気設備技術基準・タイプn防爆構造・電気自動車/研究施設・着火源/発火点/引火点・タイキちゃん電線の整理整頓トンネル・土木工事・
【な】内圧防爆・日本規格協会・内線規程・燃料電池/ガス発電設備粘着タック試験仲間が誇るなかまぼっくすnakamabox/
【は】
爆発性ガス蒸気/可燃性粉塵・本質安全・ハタラキモノタロベ・bansei.com/保守管理作業照明選びのポイント・防爆電機設備/防爆構造規格・爆発性雰囲気/爆発限界内・非破壊検査・CEマーキング/ATEX防爆指令・防爆エアーカーテン・PLlabel・防爆工具・発火度及び温度等級・包装材の再使用ヴァンセイ非点火防爆n非着火性試験ベリリウム銅合金・ボイラ・
【ま】
無電圧状態・マニュアルPL警告ラベルデザインマグネットホルダーまだ早いが遅くなる勿体無いが地球を救う目視検査
【や】
ヨーロッパ電気標準化委員会/CENELEC規格・ユビキタスより効果的に使うオプション品指で触れて汚れキズ絡み防止
【ら】労働安全衛生法・ルグラン社/防爆型コンセント・ラベル製品チャート・ラベルックル・ラベルはお守り漏電感電事故防止落下衝撃試験
【わ】ワイヤ/電線リール/キャプタイヤケーブル・ワンタッチの青い電線リールワゴンの注文製作忘れた頃に再確認

■【防爆関連のJIS規格番号】
防爆機器の構造・機能把握の資料としてお薦めします。
・JIS C 60079-0 ・JIS C 60079-1・JIS C 60079-2・JIS C 60079-6・JIS C 60079-7・JIS C 60079-10
・JIS C 60079-11・JIS C 60079-14・JIS C 60079-15・JIS C 60079-18・JIS C 60079-25
・JIS M 7002 ・JIS M 7615

■【参考文献】工場防爆対策の資料としてお薦めします。
・工場電気設備防爆指針 ------------------------------------------------(社)産業安全技術協会
・防爆構造電気機械器具型式検定ガイド ------------------------------------(社)産業安全技術協会
・電気機器の防爆構造総則(JIS C0930)他 ----------------------------------(財)日本規格協会
・電気工事と安全管理 ---------------------------------------------------(社)日本電設工業会
・初心者のための防爆電気設備の基礎知識 ----------------------------------潟Iーム社
・防爆安全ガイドブック ---------------------------------------------------潟Iーム社
・爆発火災の危険な場所で使用する防爆電気設備の基礎知識---------------------潟Iーム社

<注意1>平成20年10月適用の「電気機械器具防爆構造規格等の改正について」は、このページ更新時点で詳細説明された書籍の発行はありません。
より確実な情報収集には 
【労働安全衛生法 防爆構造規格等の改正 平成二十年十月一日】または、
【電気機械器具防爆構造規格及び昭和四十七年労働省告示第七十七号の一部を改正する告示】で検索確認してください。
<注意2>平成22年8月24日厚生労働省労働基準局の通達(基発0824第2号)により、「技術的基準」に代わって「国際防爆指針」が構造規格に適合するものとなりました。詳細は検索で確認してください。


【防爆電気設備の基礎・M1225-3】【防爆電気設備の基礎T-090204-3】
【UC-100324-1】 【UH-100810-2】 【XA-01091-3】