《电气防爆知识》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电气防爆知识（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电气防爆知识我们大家都知道矿井在有用矿物生成的过程中会有一些气体产物或有爆炸性煤尘产生。当这 些伴生出来的气体或煤尘浓度达到一定范围且在一定条件下，便要引起爆炸。因此，瓦斯矿井要 进行防爆。在电气设备用于煤矿井下生产时，必须适合、满足生产的条件，因为电气设备正常运行或故 障状态下，可能出现火花、电弧、热表面等，都具有一定的能量，可以成为点燃矿井瓦斯和煤尘 的点火源。这就要求煤矿井下使用的电气设备，必须具有一种特殊性能防爆性能。怎样才能具有防爆性能呢？我们国家制定了一套标准，所以按国家标准规定条件设计制造而 不会引起周围爆炸性混合物爆炸的电气设备就是防爆电气设备。一、防爆电气设备二OO六年版本煤
2、矿安全规程中，附录一对矿用防爆电气设备的解释，除了符合GB383601-20 的标准规定外，还必须符合专用标准和其他有关标准的规定生产的专供煤矿井下使 用的防爆电气设备总共10 种类型：即隔爆型，标志“d”增安型“e”本质安全型“i”正压型“p”充油型“o”充砂型“q”浇封型“m”无火花型“n”气密型“h”特殊型“S”防爆电气设备的总标志为Ex,安全标志为MA,矿用隔爆型电气设备的标志Exdi.我们所常见的电动机、开关、干变、移变、照明信号、煤综保、按钮等防爆器都是把正常运 行或故障状态下可能引起爆炸性混合物爆炸的电气设备装置于坚固的具有隔爆结构的外壳内，这 种技术就是“间隙隔爆技术”。防爆电
3、气设备的类别，按使用环境的不同分为两大类：I类：用于煤矿井下主要用于含有甲烷混合物的爆炸性环境。II类：用于工厂，主要用于含有出甲烷外的其他各种爆炸性混合物环境。电气设备的防护等级（不是指防爆电气设备） 防护等级就是电气设备利用坚固的外壳防外物和防水能力的强弱。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。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性能。防护等级用字母IP连同两位数字标志。如IP23中的IP是外壳的防护等级标志，第一位数字2 表示防外物为2级，第二位数字3表示防外水为3级。防外物共分7级，防水共分为9级，数 字越大表示防护等级越高
4、，要求越严格。防护等级防外物防水0级无防护无防护1级防止直径大于50mm固体异物进 入壳内垂直的滴水赢不能进入，即防滴2级防止直径大于12mm固体异物进 入壳内与沿垂线成15角内有淋水映不能直接 进入内部，即15。防滴3级防止直径大于2.5mm固体异物进 入壳内与沿垂线成60。角内有淋水映不能直接 进入内部，即防淋水4级防止直径大于1mm固体异物进入 壳内任何方向和溅水对产品无危害，即防溅5级防止影响产品的正常运行的灰尘 进入壳内，即防尘任何方向的喷水对产品无危害，即防喷水6级完全防止灰尘进入壳内，即尘密海浪或强喷水对产品应无害，即防海浪或 强喷水7级产品在规定的时间或水压下浸在水中，进 水量
5、应无有害影响，即浸水。8级产品在规定的水压下长时浸在水中，进水 量应无有害影响，即潜水。矿用隔爆型电气设备的通用要求 通用要求就是防爆电气设备共有的特性，主要有以下几个方面，1、允许最高表面温度表面有堆积粉尘时为150 C采取防尘堆积措施时为450 C,使用环境温度为-2040 C.2、电气设备与电缆的连接应采用防爆电缆接线盒,必须用密封式电缆引入引出装置,并具有 放松动防拔脱措施。3、对不同额定电压和绝缘材料,电气间隙和爬电距离都有相应较高的要求。4、具有电气或机械闭锁装置,有可靠的接地及防止螺栓松动装置。5、外壳如采用塑料必须用不燃性或难燃性材料,还必须承受冲击和热稳定试验。6、限制使用铝
6、合金外壳,防止其与秀铁摩擦产生大量热能,避免形成危险温度。7、必须有国家指定的防爆试验鉴定隔爆电气设备结构的基本要求：1、外壳的强度：隔爆外壳必须能承受其内部爆炸气体爆炸所产生压力的1.5倍。甲烷混合物 的最大爆炸压力为 0.717MPa。2、法兰面的强度：一般是由机械结构和材料强度来保证的,尤其是法兰面的厚度,它不是一 个孤立的常数,而是与外壳空腔的净容积,外壳形状法兰的形状及接合方式有关。在设计法兰面 厚度时，要考虑修理余量，修理余量为设计厚度的15%，余量不足1mm时，必须增至1mm。隔爆外壳的水压试验：隔爆外壳一般采用铸钢件或焊接件,铸件有可能存在气孔砂眼或裂纹； 焊接件可能存在焊缝缺
7、陷；在加工时存在外力的作用，外壳可能有变形或龟裂。因此，隔爆外壳 加工后一定要进行水压试验（有条件也可用油压或气压）来确定其耐爆性，发现外壳的缺陷。水压试验可在整体装配后的外壳或单个加工后的零件上进行，水压试验压力与外壳净容积有 关。外壳净容积VW0.5L时，试验压力为0.35MPa外壳净容积0.5LVVW2L时，试验压力为0.6MPa外壳净容积V2L时，试验压力为0.8MPa在上述的试压下，保持1min,试验结果以不连续滴水位合格。规定每10s钟滴1滴水为连续 滴水。隔爆外壳的结构参数： 为实现外壳隔爆性能，通常把互相连接的接合面称为隔爆接合面，简称隔爆面。而隔爆面之 间的间隙称为隔爆接合面
8、间隙，简称隔爆间隙。隔爆间隙的大小是隔爆外壳能否隔爆的关键。过 大过小都会失去隔爆作用。隔爆间隙有多种结构：平面形、圆筒形、平面加圆筒形、螺纹结构、 衬垫结构等。不同结构隔爆面，其接合面长度不同、容积不同、隔爆间隙大小不一样。隔爆间隙 有专门规定，由于种类较多，不一一例举。快动门式或盖规定隔爆接合面的最小有效长度须不小于25mm。隔爆面的表面粗糙度须不高 于63，操纵杆的表面粗糙度须不高于32 。%爆电气设备的接线装置匸接线装置就是我们平常所叫的接线盒，它是电缆与隔爆电气设备的连接部位，主要由电缆进 线装置（包括喇叭嘴、橡胶密封圈、金属挡板和金属圈）、接线装置（包括接线柱、接线卡、接线 座）、
9、接线腔等组成。1、进线装置：主要有两个目的 为了防止移动电气设备时不慎将电缆接线拨脱，造成电火花或弧光短路的危险。 通过压紧装置将橡胶密封圈压紧，使密封圈外缠与进线口内缠、密封圈内缠与电缆外缠紧 密配合，起到隔爆作用。a、进线装置大体分为压紧螺母式、压盘式和浇铸固化密封填料式三种结构形式。 压紧螺母式是通过拧紧螺母将封闭圈压缩，起到隔爆作用。多用于控制电缆、风电闭锁电 缆、辅助接线电缆等。 压盘式：是用紧固螺栓将密封圈压缩，起到隔爆作用。多用于电源电缆和负荷电缆 浇铸固化填料密封式：用不燃性或难燃性材料进行填充，固化后比产生有害的裂纹，且软 化的温度不低于95C，对电缆外护套不产生不良影响，填
10、充深度须大于电缆进线口孔的1.5倍， 最小不少于40mm。通过填充材料起到隔爆作用，多用于高压电缆。b、橡胶密封圈对密封圈的基本要求：密封圈用邵尔硬度为4555。的橡胶制成。密 封圈具有一定的通用性，以适应不同的公称外缠的电缆，允许在其切同心槽。密封圈外缠与腔 内缠间隙不大于2mm。密封圈内缠与电缆外缠间隙不大于1mm。密封圈宽度不小于0.7倍的电 缆外缠，但不得小于10mm。密封圈厚度不小于0.3倍电缆外缠，但不得小于4mm。c、金属挡板金属圈：与腔内缠间隙不小于2mm。厚度不小于2mm。2、接线装置：基本要求接线座无论用什么材料制成，其绝缘阻值须符合规定。接线柱截 面满足要求。卡爪、平垫、
11、弹垫、螺母聚全。接线盒内的电气间隙和爬电距离符合规定。电气间隙和爬电距离 电气间隙是指2个裸露导体之间的最短空间距离，只有满足电气间隙的要求，裸露导体之间 和它们对地之间才不会发生击穿放电。电气间隙与电气设备的额定电压等级有关，它们成正比关 系。爬电距离是指不同电位2个导体之间沿绝缘材料表面的最短距离。爬电距离是由电气设备的 额定电压绝缘材料的耐泄痕指数性能和表面形状等因数决定的。a、绝缘材料的耐泄痕性能通常是指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额定电压(V)最小电气间隙(mm)最小爬电距离(mm)abcd36444441276678103808810121866010121
12、6202511401824283545300036456075906000608511013516010000100125150180240受50滴或100滴以上的电解液而没有形成漏电的最高电压。它共分为a、b、c、d四个等级。 隔爆型和增安型电气设备的电气间隙与爬电距离常用的如下：隔爆电气设备的闭锁装置目的，一是防止任意操作设备避免在设备不完善的情况下造成明火危险；二是防止误操作时 发生人身触电或机电事故。电气闭锁有电路内部闭锁和电路外部闭锁2种。电路内部闭锁是利用串联在电路中触点开闭来实现闭锁，如风电闭锁、漏电闭锁等。b、 电路外部闭锁是当设备带电时，有危险的可拆卸部分取不下来或可拆卸取下
13、时，又 能给设备送电。如隔爆型高压开关、断路器在合闸时，隔离开关不能拉出（插销式）。 箱门打开时，隔离插销不能合闸操作等。机械闭锁是用机械机构实现闭锁的装置。如隔爆开关的箱盖（或门）打开时，不解除机 械闭锁就打不开。同样，关盖不好（不到位）机械闭锁退不出，就不能进行合闸操作等。二、矿用电缆 矿用电缆分为铠装电缆、橡套电缆和塑料电缆3 种。1、每种电缆的优点： 铠装电缆：就是用钢丝或钢带把电缆铠装起来，优点是耐拉力强。 阻燃橡套电缆：其外护套采用氯丁橡胶制成，氯丁橡胶同样可以燃烧，但在燃烧时分解产 生氯化氢气体，将火焰包围起来，与空气隔离使火很快熄灭，不会沿电缆继续燃烧，阻燃橡套电 缆有非屏蔽和
14、屏蔽两种电缆。阻燃橡套屏蔽电缆的优点：屏蔽电缆与检漏继电器的配合有起前切断故障线路电源的作用， 有效的防止漏电火花和短路电弧的产生，能避免电缆主芯线绝缘破坏时造成相间短路的严重事故， 能避免由于电缆损坏使人触电的危险。塑料电缆（即聚氯乙烯电缆）优点：允许工作温度高，绝缘性能好，护套耐腐蚀，敷设的 落差不受限制。2、选用矿用电缆的要求： 必须选用经检验合格并取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆； 严禁采用铝包电缆； 接地不得使用铝芯电缆； 低压电缆不应采用铝芯，采区低压电缆严禁使用铝芯； 固定敷设的高压电缆，在立井井筒或倾角为45及以上的井巷内，应采用聚氯乙烯粗钢丝 铠装聚氯乙烯护套电力电缆，或采
15、用交联聚乙烯粗钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆。在45以下 的井巷内，应采用聚氯乙烯铜带或细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆，也可采用交联聚乙烯钢带 或细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆。 固定敷设的低压电缆，应采用MVV铠装或非铠装电缆，或对应电压等级的移动橡套软电缆。 非固定敷设的高、低压电缆，必须采用符合MT818标准的橡套软电缆。 低瓦斯矿井在进风斜井，井底车场及附近，中央变电所至采区变电所之间，可以采用铝芯 电缆，其它地点必须采用铜芯电缆。 移动式和手持式电气设备应采用专用橡套电缆。 照明、通信、信号和控制用的电缆，应采用铠装或非铠装通信电缆、橡套电缆或塑料电缆。3、电缆敷设的有关规定电缆敷设地点有水平差时，敷设的电缆必须按规定要求与允许水平差相适应。寒冷季节敷设电缆时，当实际环境温度低于电缆产品规定敷设电缆的环境温度时，对电缆 要采取加温措施。在总回风巷和
