防爆冷库的 BT4 和 CT4 是两种不同的防爆等级分类标准,分别对应 隔爆型(Ex d) 和 本安型(Ex i) 防爆技术,其核心差异在于 防爆原理、适用场景和安全等级。以下是详细对比与解析:
一、核心区别总览
项目 BT4(隔爆型 Ex d) CT4(本安型 Ex ia/ib/ic)
防爆原理 通过坚固外壳封锁内部爆炸 限制电路能量,使爆炸无法发生
标准依据 IEC 60079-1 / GB 3836.2 IEC 60079-11 / GB 3836.4
适用设备 大功率设备(压缩机、电机) 低功耗设备(传感器、控制器、仪表)
气体组别 ⅡA、ⅡB、ⅡC(需明确等级) 适用于所有气体组别(包括ⅡC级氢气)
温度组别 T1~T6(T4=135℃) T1~T6(T4=135℃)
安全等级 允许内部爆炸,但外壳需承受爆炸压力 本质安全,电路能量始终低于最小点燃能量
维护要求 需定期检查外壳密封性 无需特殊维护,重点检查电路参数
二、技术细节深度解析
1. BT4(隔爆型 Ex d)
原理:
将可能产生电火花的设备(如压缩机启动器)密封在高强度金属外壳内。若内部发生爆炸,外壳能承受爆炸压力(≥1.5倍设计压力)并阻隔火焰传播到外部环境。
温度组别 T4 含义:
设备表面最高温度 ≤135℃,确保不会点燃周围ⅡB级气体(如乙烯、乙醚等)。
注:ⅡC级气体(氢气)需更高要求(如T6或特殊设计)。
典型应用场景:
制冷压缩机、风机电机、配电箱等强电流设备。
2. CT4(本安型 Ex ia/ib/ic)
原理:
通过限制电路能量(电压/电流/功率)至安全阈值以下,使电火花或热表面无法点燃爆炸性气体。
ia级:在2个故障条件下仍安全(最高安全等级)
ib级:在1个故障条件下安全
ic级:正常运行即安全
温度组别 T4 含义:
设备表面或元件温度 ≤135℃,与BT4一致,但通过能量控制而非物理隔离实现防爆。
典型应用场景:
温湿度传感器、PLC控制模块、报警器等弱电设备。
三、关键差异对比
1. 防爆能力差异
气体危险等级 BT4(Ex d)适用性 CT4(Ex i)适用性
ⅡA(丙烷) ✅ 适用 ✅ 适用(ia/ib/ic)
ⅡB(乙烯) ✅ 适用(T4级) ✅ 适用(ia/ib/ic)
ⅡC(氢气) ❌ 不适用(需Ex d IIC级) ✅ 适用(ia级)
注:BT4设备若用于ⅡC环境需专门认证(如 Ex d IIC T4),普通BT4仅支持ⅡB。
2. 设计复杂度与成本
BT4:
外壳需厚重金属(铸铁/不锈钢),体积大、重量高。
成本高(例:防爆压缩机价格是普通机的3~5倍)。
CT4:
电路设计复杂(需精密限流/限压元件),但设备轻巧。
成本较低(传感器类设备溢价约50%~100%)。
3. 安全冗余性
BT4风险点:
若外壳密封失效(如腐蚀、撞击裂纹),爆炸可能外泄。
CT4优势:
即使线路短路或元件损坏,能量仍低于点燃阈值(尤其ia级)。
四、防爆冷库中的协同应用
在实际防爆冷库中,BT4与CT4需组合使用以实现全面防护:
mermaidCopy Code
graph TB
A[防爆冷库] --> B[动力设备]
A --> C[控制系统]
B --> B1[压缩机-BT4 Ex d IIB T4]
B --> B2[风机-BT4 Ex d IIB T4]
C --> C1[温度传感器-CT4 Ex ia IIC T4]
C --> C2[PLC控制器-CT4 Ex ib IIB T4]
示例说明:
大功率设备采用 BT4(承受内部爆炸)
弱电系统采用 CT4(本质安全防爆)
氢气环境(ⅡC)必须使用 CT4 ia级
五、选型与认证要点
匹配气体环境:
存在氢气(ⅡC)的场所:强制使用 CT4 ia级 或 BT4 Ex d IIC T4。
仅ⅡB气体(如乙烯):BT4 T4或CT4 ib/ic均可。
温度组别选择:
T4(135℃)适用于大部分场景,若环境温度>100℃(如高温车间)需选T3(200℃)或更高。
认证标志识别:
合规设备铭牌需标注完整防爆标识,例如:
BT4 设备:Ex d IIB T4 Gb
CT4 设备:Ex ia IIC T4 Ga
六、总结:BT4 vs CT4的核心选择逻辑
特性 优先选择BT4(Ex d) 优先选择CT4(Ex i)
适用设备 压缩机、电机等大功率强电设备 传感器、控制器等弱电设备
危险气体 ⅡA/ⅡB级气体环境(无氢气) ⅡC级气体(氢气)或复杂混合气体
安全要求 允许物理隔离防爆 需本质安全(高危区域或精密控制)
成本考量 可接受高设备成本 需控制成本且设备功耗低
最终决策:
有氢气环境 → 强制CT4 ia级
大型动力设备 → BT4(Ex d IIB/ IIC)
控制监测系统 → CT4(Ex ia/ib)
混合环境 → BT4+CT4组合设计