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1、矿井防爆电气设备主讲人：费晓春,第一节 防爆电气设备的通用要求,一 、基本概念 （一）防爆电气设备的类型、标志及组别 1、矿用防爆型电气设备 矿用防爆型电气设备是按照国家标准CB 3836.12000生产的专供煤矿井下使用的防爆电气设备。该标准规定防爆电气设备为类和类，其中类为煤矿井下专用电气设备。 防爆电气设备的类型、级别和组别同防爆设备的总标志“Ex”一起，构成防爆标志。,在防爆电气设备的明显处，均有清晰的永久性凸纹标志“Ex”和煤矿矿用产品安全标志：“MA”。,煤矿用隔爆型电气设备的防爆标志为“ExdI”。,矿用防爆电气设备一览表,为了保证各种类型电气设备在运行中不产生引燃爆炸性混合物的
2、温度,对电气设备运行时能允许的最高表面温度进行了分组，分组情况见表,电气设备表面可能堆积粉尘时，设备允许最高表面温度为150 电气设备表面采取措施防止粉尘堆积时，设备允许最高表面温度为450,电气设备的允许最高表面温度,从表中可以看出：,（二）电气间隙与爬电距离 由于煤矿井下空气潮湿、粉尘较多、环境温度较高，严重影响绝缘的性能。为了避免电气设备由于绝缘强度降低而产生短路电弧、火花放电等现象，对电气设备的电气间隙和爬电距离作出了规定。,什么是电气间隙？ 电气间隙是指两个裸露的导体之间的最短距离，即电气设备中有电位差的金属导体之间通过空气的最短距离。 只有满足电气间隙的要求，裸露导体之间和它们对地
3、之间才不会发生击穿放电，才能保证电气设备的安全运行。,电气间隙通常包括“带电零件之间以及带电零件与接地零件之间的最短空气距离；带电零件与易碰零件之间的最短空气距离。,什么是爬电距离? 爬电距离是指两个导体之间沿其绝缘材料表面的最短距离。也就是在电气设备中有电位差的相邻金属件之间，沿绝缘表面的最短距离。,爬电距离是由电气设备的额定电压、绝缘材料的耐泄痕性能以及绝缘材料表面形状等因素决定的。额定电压越高，爬电距离就越大；反之，就越小。 绝缘材料表面施加污染液或污垢杂质之后，在两个电极之间的电场作用下，这些导电液体或污垢杂质将产生微小的火花放电，使绝缘材料发生局部破坏，那么绝缘材料抵抗这种破坏的能力
4、就称为耐泄痕性能。,防爆电气设备是在有爆炸危险的场所使用的环境中含有各种污染液和污垢杂质，设备绝缘材料的耐泄痕性能是十分重要的。绝缘材料的耐泄痕性能通常是用耐泄痕指数来表示。耐泄痕指数是指固体绝缘材料能够承受50滴或100滴以上的电解液而没有形成漏电的最高电压。 绝缘材料根据相对泄痕指数分为A、B、C、D共4个级，A级最高，D级最低。 绝缘材料耐泄痕性能越好，爬电距离就越小；反之，就越大。,（三）、防护等级 防护等级就是防外物和防水能力。 防外物是指防止外部固体进入设备内部和防止人体触及设备内的带电或运动部分的性能，简称防外物。 防水是指防止外部水分进入设备内部，对设备产生有害影响的防护性能，
5、简称防水。 防护等级用字母 IP 连同两位数来标志。例如IP43中的IP是外壳防护等级标志，第一位数字 4 表示防外物4级，第二位数字 3表示防水3级。数字越大表示等级越高，要求越严格。防外物共分 7级，防水共分9级。,二、通用要求 不同类型的防爆电气设备具有不同的性能，这就需要对它们做出专用的规定。但作为防爆电气设备，它们又有共同的性能，这就是对防爆电气设备的通用要求。无论何种类型的电气设备都必须在符合通用要求和专用规定的情况下，才能保证其防爆性能。 通用要求主要包括：防爆电气设备使用的环境温度，对外壳 、坚固件 、连锁装置 、绝缘套管 、接线盒 、连接件 、引入装置及接地的要求等。现将有关
6、要求介绍如下：,1、防爆电气设备设备使用的环境温度为20 40 ，环境气压为（0.81.1）10 pa。 2、防爆电气设备如果采用塑料外壳，须采用不燃性或难燃性的材料制成，并保证塑料表面的绝缘电阻不大于1 109 ，以防积聚静电，还必须承受冲击试验和热稳定试验。 3、防爆电气设备限制使用铝合金外壳，防止其与锈铁摩擦产生大量热能，避免形成危险温度。,4、紧固件是防爆电气设备的主要零件。常用的紧固件是由螺栓和螺母及防松用的弹簧垫组成。,5、为了防止电气设备误操作造成事故，防爆电气设备应设置连锁装置。,6、对于固定在设备外壳隔板上用来使导线穿过隔板的绝缘套管，必须用不易吸湿的绝缘材料制成，绝缘套管的
7、使用不能改变电气设备的防爆形式。,7、为了保证电气设备导线和电缆连结牢固，功率大于250W或电流大于5A的I类电气设备，其电缆和导线的连接都应使用接线盒和连接件。,8、连接件（又称接线端子）要有足够的机械强度和结构尺寸，要保证导线连接可靠，保证在振动和温度的影响下连接不松动，不产生火花过热和接触不良等现象。,9、引入装置所用密封圈的材料要用弹性好、不易老化、不易龟裂的橡胶材料或其他类似材料制成，其硬度应达到邵尔氏硬度4555。密封圈只有硬度适宜才能起到密封和防松作用，保证防爆性能。引入装置必须具有防松和防止拔脱装置。,10、为了防止电气设备外壳带电时发生人身触电或对地放电引起周围可燃性气体混合
8、物爆炸,防爆电气设备必须进行良好接地。内外接地端子都应标接地符号。,11、无论何种形式的防爆电气设备，都应有明显的防爆标志。,例如：“ExdI”表示是I类隔爆型电气设备；“ExibI”表示是I类本质安全型ib等级防爆电气设备。,矿用电气设备的通用要求： （1）电气设备的外壳应具备一定的防护能力. （2）具有良好的防潮性能，以保证电气设备良好的绝缘性能。 （3）各种类型的电气设备在满足技术要求前提下 ，应尽量减小体积 、减轻重量 、便于操作 、维修方便 ，以适合井下工作环境狭小的特点。 （4）无论何种形式的防爆 电气设备必须具有 良好的防爆性能，这是至关重要的一点。,三、防爆电气设备的选用 由于
9、煤矿井下条件特殊，对井下电气设备的选用，必须按照煤矿安全规程第242页规定的要求进行选择。 普通型携带式电气测量仪表 ，只准在瓦斯浓度 1 %以下地点使用。,第二节 隔爆型电气设备,一、隔爆型电气设备常见的失爆现象 电气设备的隔爆外壳失去了耐爆性或隔爆性（即不传爆性）就是失爆。井下隔爆型电气设备常见的失爆现象有：,1、隔爆外壳严重变形或出现裂纹，焊缝开焊以及连接螺丝不齐全、螺扣损坏或拧入深度少于规定值，致使其机械强度达不到耐爆性的要求而失爆,2、隔爆接合面严重锈蚀、由于机械损伤、间隙超过规定值，有凹坑、连接螺丝没有压紧等，达不到不传爆的要求而失爆,3、电缆进、出线口没有使用合格的密封 胶圈或根
10、本没有密封胶圈；不用的电缆接线孔没有使用合格的密封挡板或根本没有密封挡板而造成失爆,4、在设备外壳内随意增加电气元、部件，使某些电气距离小于规定值，或绝缘材料损坏，消弧装置失效，造成相间经外壳弧光接地短路、使外壳被短路电弧烧穿而失爆,5 、外壳内两个隔爆腔由于接线柱 、接线套管烧毁而连通，内部爆炸时形成压力叠导致外壳失爆,二、隔爆型电气设备防爆结合面的防锈处理 煤矿井下湿度大，隔爆型电气设备的接合面极容易生锈，如果锈蚀严重。对其隔爆性能影响极大，甚至造成失爆。为此，应采取如下防锈措施：,1、涂防锈油剂。在隔爆接合面上直接涂2041防锈油。,2、涂磷化底漆。这是一种新的防锈涂漆，其特点是：漆膜薄
11、，仅有812微米，且坚韧耐久，具有极强的附着力；涂抹方便，仅用半小时即可自然干燥；漆膜不怕瓦斯爆炸时的瞬时高温。,3、热磷处理。隔爆接合面经热的磷酸盐处理后，在金属表面便形成一层难溶的金属薄膜，即磷化膜，可防止隔爆面的氧化锈蚀。,第三节 防爆电气设备的检查和维护,防爆电气设备入井前，应由指定的经培训考试合格的电气设备防爆检查员检查其“产品合格证”“防爆合格证”“MA准用证”及安全性能检查合格后，方准入井。（图1、2、3）,一、隔爆型电气设备的检查（1）隔爆型电气设备必须经过考试合格的防爆电气设备检查员检查其安全性能，并取得合格证。,（2）外壳完整无损，无裂痕和变形。,（3）外壳的坚固件、密封件
12、齐全完好。,（4）隔爆接合面的间隙、有效宽度和表面粗糙度符合规定，螺纹隔爆结构的拧入深度和啮合数符合规定。,（5）电缆接线盒和电缆引入装置完好，零部件齐全，无缺损，电缆连接牢固、可靠。一个电缆引入装置只连接一条电缆。,密封 圈外径与电缆引入装置内径之差，应符合下列要求：A、密封 圈外径不大于20MM时，其内径差不大于 1.0 MM ；B 、密封 圈外径大于20 MM 、不大于 6 0 MM 时，其内径差不大于 1.5 MM；C、密封 圈外径大于60MM时 ，其内径差不大于 2.0 MM。密封圈内径与电缆公称外径之差不大于1.0MM。,电缆与密封 圈之间严禁包扎其他物。,不用的电缆引入装置用厚度
13、不小于2.0mm钢板堵死。,（6）连锁装置功能完整，保证电源接通打不开盖，开盖送不上电；内部电气元件、保护装置完好无损、动作可靠。,（7）接线盒内裸露导电芯线之间的电气间隙和爬电距离，符合规定；导电芯线无毛刺，上紧接线螺母时不能压住绝缘材料；外壳内部不得增加元部件。,（8）在设备输出端断电后，壳内仍有带电部件时，在其上装设防护绝缘盖板，并标明“带电”字样，防止人身触电事故。,（ 9 ）接线盒内的接地芯线必须比导电芯线长，即使导线被拉脱，接地芯线仍保持连接；接线盒内保持清洁，无杂物和导电线丝。,（10）隔爆型电气设备安装地点无滴水 、淋水，周围围岩坚固；设备放置与地平面垂直，最大倾斜角度不得超过15 。,二、矿用防爆电气设备的维护 防爆电气设备的维护工作必须有专职的电气工进行，必须符合心爆性能的各项技术要求，防爆性能受到破坏的电气设备，应立即处理或更换，不得继续使用。 对使用中的防爆电气设备要定期进行表面清理，去除表面沉积粉尘和酸碱油污。 对防爆电气设备要建立小修、中修、大修的维护管理制度。,
