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1、矿用防爆电气设备的类型及选用矿用防爆电气设备的类型及选用n n矿井有瓦斯、煤尘，当空气中的含量达到一定的浓度范围，矿井有瓦斯、煤尘，当空气中的含量达到一定的浓度范围，遇到足够能量的火花，就会发生爆炸事故。电气设备正常遇到足够能量的火花，就会发生爆炸事故。电气设备正常运行或故障状态下可能出现的火花、电弧、热表面等，它运行或故障状态下可能出现的火花、电弧、热表面等，它们都具有一定的能量，可以成为点燃矿井瓦斯和煤尘的点们都具有一定的能量，可以成为点燃矿井瓦斯和煤尘的点火源。因此，煤矿井下使用防火源。因此，煤矿井下使用防 爆电气设备，对防止瓦斯和爆电气设备，对防止瓦斯和煤尘爆炸事故具有重要的意义。煤尘
2、爆炸事故具有重要的意义。n n防爆电气设备是依据防爆标准设计和制造的，防爆电气设防爆电气设备是依据防爆标准设计和制造的，防爆电气设备在爆炸危险的环境中正常运行或发生规定的故障都不能备在爆炸危险的环境中正常运行或发生规定的故障都不能点燃周围爆炸性混合物。我国防爆标准是点燃周围爆炸性混合物。我国防爆标准是19831983年经国家标年经国家标准局批准的：准局批准的：n nGB3836.1-83 GB3836.1-83 爆炸环境用防爆电气设备爆炸环境用防爆电气设备通用要求通用要求n nGB3836.2-83 GB3836.2-83 爆炸环境用防爆电气设备爆炸环境用防爆电气设备隔爆型电气设隔爆型电气设备
3、备n nGB3836.3-83 爆炸环境用防爆电气设备增安型电气设备n nGB3836.4-83 爆炸环境用防爆电气设备本质安全爆型电气设备n n电气设备n n目前，我们执行的防爆标准是GB3836-2000。煤矿安全规程中规定：煤矿安全规程中规定：n n井下防爆电气设备的运行、维护和修理，必须符井下防爆电气设备的运行、维护和修理，必须符合防爆性能的各项技术要求。防爆性能遭受破坏合防爆性能的各项技术要求。防爆性能遭受破坏的电气设备，必须立即处理或更换，严禁继续使的电气设备，必须立即处理或更换，严禁继续使用。用。n n使用中的防爆电气设备的防爆性能每日应由分片使用中的防爆电气设备的防爆性能每日应
4、由分片负责电工检查负责电工检查1 1次外部；每月对防爆性能检查次外部；每月对防爆性能检查1 1次。次。n n井下防爆电气设备变更额定值使用和进行技术改井下防爆电气设备变更额定值使用和进行技术改造时，必须经国家授权的矿用产品质量监督检验造时，必须经国家授权的矿用产品质量监督检验部门检验合格后，方可投入运行。部门检验合格后，方可投入运行。n n防爆电气设备入井前，应检查其防爆电气设备入井前，应检查其“产品合格证产品合格证”，“煤矿矿用产品安全标志煤矿矿用产品安全标志”及安全性能；检查合格并及安全性能；检查合格并签发合格证后，方准入井。签发合格证后，方准入井。n n煤矿矿用产品安全标志煤矿矿用产品安
5、全标志“MA”“MA”，涉及煤矿安全的产，涉及煤矿安全的产品必须有品必须有“MA”“MA”标志，并取得标志，并取得“安全标志证书安全标志证书”。煤矿电气设备的分类及特点煤矿电气设备的分类及特点n n 煤矿使用电气设备分矿用一般型（煤矿使用电气设备分矿用一般型（KY）和）和矿用防爆型（矿用防爆型（Ex）。）。n n1、防爆电气设备分类、防爆电气设备分类 (10种种)隔爆型隔爆型d 增安型增安型e 本质安全型本质安全型i 正压型正压型p 充油型充油型 o 充砂型充砂型 q 浇封型浇封型m 无火花型无火花型n 气封型气封型h 特殊型电气设备特殊型电气设备sn n2.防爆电气设备的特点防爆电气设备的特
6、点n n防爆电气设备有一个坚硬的外壳，外壳具防爆电气设备有一个坚硬的外壳，外壳具有耐爆性和隔爆性。有耐爆性和隔爆性。n n 该外壳既能承受其内部爆炸性气体混合物引爆产生的爆炸压力，又能防止爆炸产物穿出隔爆间隙点燃外壳周围的爆炸性混合物。n n3.防爆电气的标志防爆电气的标志 n n总标志总标志 Ex ,煤矿用煤矿用 工厂用工厂用n n煤矿安全标志煤矿安全标志 MAn n4.电气设备的允许温度。表面可能堆积时为150；采取防尘堆积措施时为450。n n5.防爆电气设备使用的环境温度为防爆电气设备使用的环境温度为2040。n n6.隔爆开关的使用倾斜角度不得大于隔爆开关的使用倾斜角度不得大于15。
7、n n7.是按照国家标准GB3836.12000生产。第一节第一节 防爆电气设备的防爆标志及防爆电气设备的防爆标志及选型选型n n一、防爆标志一、防爆标志n n 防爆电气设备的类型、类别、级别和组别连同防爆设备的总防爆电气设备的类型、类别、级别和组别连同防爆设备的总标志标志“Ex”“Ex”一起，构成防爆标志。一起，构成防爆标志。n n类别：防爆电气设备分两类：类别：防爆电气设备分两类：n n类：煤矿用防爆电气设备；用于具有甲烷混合物的爆炸环境。类：煤矿用防爆电气设备；用于具有甲烷混合物的爆炸环境。n n类：工厂用防爆电气设备；用于含有甲烷以外的其他爆炸性类：工厂用防爆电气设备；用于含有甲烷以外
8、的其他爆炸性混合物的环境。混合物的环境。n n级别：级别：类防爆电气设备根据最大试验安全间隙和最小点燃电类防爆电气设备根据最大试验安全间隙和最小点燃电流比分为流比分为A A、B B、C C三级。分级标准见表三级。分级标准见表1111级别级别最大试验安全间隙（最大试验安全间隙（mmmm）最小点燃电流比最小点燃电流比A AMESG0.9MESG0.9MICRMICR0.80.8B B0.90.9MESGMESG0.50.50.8MICR 0.450.8MICR 0.45C C0.5MESG0.5MESGMICRMICR0.450.45n n最大试验安全间隙：在标准规定的试验条件下，壳内所有浓度的混
9、合物点燃后，通过25mm长的接合面，均不能点燃壳外爆炸性气体混合物的外壳空腔两部分之间的最大间隙。n n经过试验，当外壳容积为8升，隔爆接合面宽度为25mm时，甲烷空气混合物最大试验安全间隙为1.14mm。取1mm。n n最小点燃电流比：各种气体或蒸气与空气混合物的最小点燃电流同甲烷空气混合物的最小点燃电流之比。n n最小点燃电流：在标准规定的试验条件下，电路电源电压为直流24V，电路电感为95mH，应用火花试验装置，分断该电路产生的火花对各种气体或蒸气与空气的混合物点火，能使其点燃的最小电流。n n甲烷最小点燃能量为甲烷最小点燃能量为0.28mJ0.28mJ（浓度为（浓度为8.5%8.5%）
10、n n煤尘最小点燃能量为煤尘最小点燃能量为40mJ40mJ，爆炸下限为，爆炸下限为35g/m335g/m3。n n级别：各种爆炸性气体或蒸气与空气的混合物按其级别：各种爆炸性气体或蒸气与空气的混合物按其自燃温度分为六组，分组标准如表自燃温度分为六组，分组标准如表1 12 2。设备允许。设备允许的表面温度不得高于分组温度的下限。的表面温度不得高于分组温度的下限。n n为了确保安全，设备最高表面温度比允许最高表面为了确保安全，设备最高表面温度比允许最高表面温度低温度低20%20%。煤矿井下用电设备，其表面易堆积煤。煤矿井下用电设备，其表面易堆积煤粉，当堆积达到一定的厚度，设备表面温度超过粉，当堆积
11、达到一定的厚度，设备表面温度超过200200时，就会发生焖燃。故煤矿用电设备的允许最时，就会发生焖燃。故煤矿用电设备的允许最高表面温度为高表面温度为150 150。当采取防止堆积措施时，允。当采取防止堆积措施时，允许最高表面温度为许最高表面温度为450 450。表表表表1 12 2温度组别温度组别自燃温度自燃温度T T，设备允许表面温度设备允许表面温度T1T1T450T450450450T2T2450450T 300T 300300300T3T3300300T200T200200200T4T4200200T 135T 135135135T5T5135135 T100 T100100100T6T
12、6100100T 85T 858585防爆标志防爆标志n nExdExdBTBT3 3工厂用工厂用B B级、级、T T3 3组、隔爆型电气设备。最大组、隔爆型电气设备。最大试验安全间隙介于试验安全间隙介于0.50.9mm0.50.9mm之间，设备最高表面温度之间，设备最高表面温度200200。n n因煤矿用隔爆型防爆设备最大试验安全间隙大于因煤矿用隔爆型防爆设备最大试验安全间隙大于1mm1mm。设备最高表面温度。设备最高表面温度150150，故级别和组别不，故级别和组别不用标注。用标注。n n例：例：ExdExd煤矿用隔爆型防爆设备煤矿用隔爆型防爆设备n n Exe Exe煤矿用增安型防爆设备
13、煤矿用增安型防爆设备n n Exi Exi煤矿用本质安全型防爆设备煤矿用本质安全型防爆设备n n Exdi Exdi煤矿用隔爆兼本质安全型防爆设备煤矿用隔爆兼本质安全型防爆设备二、防爆设备的选型二、防爆设备的选型n n煤矿井下电气设备的选用应符合煤矿安全规程的煤矿井下电气设备的选用应符合煤矿安全规程的规定，见表规定，见表1-41-4n n矿用一般型电气设备专为煤矿井下条件生产的不矿用一般型电气设备专为煤矿井下条件生产的不防爆的一般型电气设备，只能用于井下无瓦斯、煤尘防爆的一般型电气设备，只能用于井下无瓦斯、煤尘爆炸危险的场所。矿用一般型也不同于井上一般型电爆炸危险的场所。矿用一般型也不同于井上
14、一般型电气设备。其基本要求是外壳坚固、封闭、防滴、防溅、气设备。其基本要求是外壳坚固、封闭、防滴、防溅、防潮性能好。有电缆引入装置，开关手柄和门盖之间防潮性能好。有电缆引入装置，开关手柄和门盖之间有联锁装置，能防止外部直接触电和带电开关。外壳有联锁装置，能防止外部直接触电和带电开关。外壳防护等级一般不低于防护等级一般不低于IP54IP54。外壳明显处有外壳明显处有“KY”“KY”标志。标志。n nIPIP表示防护。第一位数字表示防外物等级，如表示防护。第一位数字表示防外物等级，如5 5表示防表示防外物外物5 5级；第二个数字表示防水等级，级；第二个数字表示防水等级，4 4表示防水表示防水4 4
15、级。级。防外物和防水等级，数字越大，表示防护性能越好。防外物和防水等级，数字越大，表示防护性能越好。防护等级见表防护等级见表1 15 5表表表表1 14 4 井下电气设备选用规定井下电气设备选用规定使用场所使用场所类类 别别煤煤(岩岩)与与瓦斯瓦斯(二二氧化碳氧化碳)突出矿井突出矿井和瓦斯喷和瓦斯喷出区域出区域瓦斯矿井瓦斯矿井井底车场总进井底车场总进风巷和主要进风风巷和主要进风巷巷翻车机翻车机峒室峒室采区进采区进风巷风巷总回风巷、主要总回风巷、主要回风巷、采区回回风巷、采区回风巷、工作面和风巷、工作面和工作面进回风巷工作面进回风巷低瓦低瓦斯矿井斯矿井高瓦斯高瓦斯矿井矿井1 1、低压电、低压电机
16、和电气设备机和电气设备矿用防爆矿用防爆型（矿用增型（矿用增安型除外）安型除外）矿用矿用一般型一般型矿用一矿用一般型般型矿用防爆矿用防爆型型矿用防爆矿用防爆型型矿用防爆型（矿矿用防爆型（矿用增安型除外用增安型除外2 2、照明灯具、照明灯具矿用防爆矿用防爆型（矿用增型（矿用增安型除外）安型除外）矿用一矿用一般型般型矿用防爆矿用防爆型型矿用防爆矿用防爆型型矿用防矿用防爆型爆型矿用防爆型矿用防爆型（矿用增安型除（矿用增安型除外外3 3、通信、自、通信、自动化装置和仪动化装置和仪表仪器表仪器矿用防爆矿用防爆型（矿用增型（矿用增安型除外）安型除外）矿用一矿用一般型般型矿用防爆矿用防爆型型矿用防爆矿用防爆型
17、型矿用防爆矿用防爆型型矿用防爆型矿用防爆型（矿用增安型除（矿用增安型除外外表表表表1 15 5防护防护等级等级防外物能力分级防外物能力分级防水能力分级防水能力分级简称简称说明说明简称简称说明说明0 0无防护无防护没有专门的防护没有专门的防护无防护无防护没有专门的防护没有专门的防护1 1防护直径大于防护直径大于50mm50mm的固体的固体防止直径大于防止直径大于50mm50mm的固体异的固体异物进入壳内物进入壳内防滴防滴垂直的滴水不能直接进入设备垂直的滴水不能直接进入设备内部内部2 2防护直径大于防护直径大于12mm12mm的固的固体体防止直径大于防止直径大于12mm12mm的固体的固体异物进入
18、壳内异物进入壳内1515 防滴防滴与铅垂线成与铅垂线成1515 角范围内的滴角范围内的滴水不能直接进入壳内水不能直接进入壳内 3 3防护直径大于防护直径大于2.5mm2.5mm的固的固体体防止直径大于防止直径大于2.5mm2.5mm的固的固体异物进入壳内体异物进入壳内防淋水防淋水与铅垂线成与铅垂线成6060 角范围内的角范围内的滴水不能直接进入壳内滴水不能直接进入壳内 4 4防护直径大于防护直径大于1mm1mm的固体的固体防止直径大于防止直径大于1mm1mm的固体的固体异物进入壳内异物进入壳内防溅水防溅水任何方向的溅水对设备应无有任何方向的溅水对设备应无有害的影响害的影响5 5防尘防尘能防止影
19、响设备正常运行能防止影响设备正常运行物灰尘进入壳内物灰尘进入壳内防喷水防喷水任何方向的喷水对设备应无任何方向的喷水对设备应无有害的影响有害的影响6 6尘密尘密完全防止灰尘进入壳内完全防止灰尘进入壳内防海浪防海浪或力喷水或力喷水猛烈的海浪或强力喷水对设猛烈的海浪或强力喷水对设备应无有害的影响备应无有害的影响7 7浸水浸水设备在元宝的压力和时间下浸设备在元宝的压力和时间下浸在水中，进水量应无有害在水中，进水量应无有害的影响的影响8 8潜水潜水设备在规定的压力下长时间浸设备在规定的压力下长时间浸在水中，进水量应无有害在水中，进水量应无有害的影响的影响第二节隔爆型电气设备第二节隔爆型电气设备n n隔爆
20、型电气设备是具有隔爆外壳的防爆电气设备。隔隔爆型电气设备是具有隔爆外壳的防爆电气设备。隔爆型电气设备必须具有耐爆性和隔爆性能。耐爆性是爆型电气设备必须具有耐爆性和隔爆性能。耐爆性是外壳应有足够的机械强度。要求外壳必须能承受外壳应有足够的机械强度。要求外壳必须能承受1.51.5倍倍的参考压力，但最低不小于的参考压力，但最低不小于0.5MPa0.5MPa的压力，加压时间的压力，加压时间为（为（102102）s s。隔爆型电气设备外壳出厂时应做水压试。隔爆型电气设备外壳出厂时应做水压试验，压力为验，压力为1MPa1MPa，保持，保持1 1分钟。分钟。n n隔爆性是指外壳内部发生故障时，产生的火花不能
21、点隔爆性是指外壳内部发生故障时，产生的火花不能点燃外壳周围爆炸性气体混合物。保证隔爆性的主要部燃外壳周围爆炸性气体混合物。保证隔爆性的主要部位是隔爆面和电缆引入装置。位是隔爆面和电缆引入装置。n n隔爆接合面是隔爆外壳各个部件相对表面配合在一起的接合面。如接线盒的盖、门、起动和停止按钮的轴、接线端子的绝缘套管等部件与主体之间的相对表面都是隔爆接合面。隔爆接合面的宽度和间隙的要求见表16。隔爆接合面平均粗糙度Ra不超过6.3um。目前，隔爆面多是磷化的，磷化薄膜能防止各种有害气体对金属表面的锈蚀，起到保护隔爆面的作用。隔爆面不得有锈蚀，机械伤痕两侧凸起部分磨平后不得超过下列规定：n n1、局部出
22、现的直径不大于1mm，深度不大于2mm的砂眼，在40、25、15mm宽的隔爆面上，每12不得超过5个；10mm宽的隔爆面上，不得超过2个。n n2、机械伤痕，宽度与深度不大于0.5mm；长度应保证剩余无伤隔爆面有效长度不小于规定长度的2/3。n n如果隔爆接合面被紧固螺栓孔或类似物的孔分隔,螺栓通孔边缘至隔爆接合面边缘的最小有效长度l应符合下列规定：n n当L 12.5mm时，l 6mmn n12.5mm L 25mm时，l 8mmn nL 25mm时，l 9mmn n电缆引入装置应符合以下要求：n n1、电缆引入装置的密封圈应符合以下规定：n n1）密封圈非压缩轴向长度：圆形电缆直径不大于2
23、0mm，轴向长度最小为20mm，电缆直径大于20mm，轴向长度最小为25mm。n n2）密封圈橡胶必须满足lRHD硬度4555的要求。n n3）为使密封圈有一定的通用性，以适应不同公称直径的电缆，允许密封圈上切同心槽，如图11所示。n n图中d电缆公称直径1mmn nA密封圈轴向长度，A0.7dn nB密封圈厚度，B 0.3dn nD密封圈外径，与安装密封圈孔径D0 0之差，应符合以下规定：n nD D0 0-Dn nD20mm 1.0mmn n20 D60mm 1.5mmn nD60mm 2.0mmn n4）密封圈无破损，不得割开使用，电缆与密封圈之间不得包扎其他物体。n n2、压紧螺母式引
24、入装置和采用切同心槽密封圈的引入装置，都应在压紧螺母与密封圈之间加设金属垫圈。n n3、不用的电缆引入装置应用厚度小于2mm、钢板直径与引入装置内径差不大于2mm的钢板堵死。n n4、接线装置压紧电缆后，电缆的压扁量不得超过电缆直径的10%。n n隔爆型电气设备的检查与维护隔爆型电气设备的检查与维护n n1 1、防爆接合面的宽度、间隙、粗糙度不超过规定；、防爆接合面的宽度、间隙、粗糙度不超过规定；外壳无变形、无开焊、无锈蚀，托架无严重变形。外壳无变形、无开焊、无锈蚀，托架无严重变形。n n2 2、同一部位的螺栓、螺母规格应一致，平垫圈、同一部位的螺栓、螺母规格应一致，平垫圈、弹簧垫圈的规格应与
25、螺母直径相符合。并应齐全、弹簧垫圈的规格应与螺母直径相符合。并应齐全、完整、无锈蚀，螺母紧固后螺纹应露出完整、无锈蚀，螺母紧固后螺纹应露出1313个螺距。个螺距。n n3 3、闭锁装置齐全、完整、可靠。、闭锁装置齐全、完整、可靠。n n4 4、内外接地装置齐全，合乎规定；接地线紧固，、内外接地装置齐全，合乎规定；接地线紧固，截面符合要求：截面符合要求：n n1 1）导电芯线截面不大于）导电芯线截面不大于35m35m时，内接地端子直时，内接地端子直径应与接线螺栓直径相同。径应与接线螺栓直径相同。n n2 2）导电芯线截面大于）导电芯线截面大于35 m35 m时，内接地端子直径时，内接地端子直径应
26、不小于接线螺栓直径的一半，但至少应等于连应不小于接线螺栓直径的一半，但至少应等于连接接35m35m所用螺栓的直径。所用螺栓的直径。n n外接地端子须符合以下规定：n n1）功率大于10KW的电气设备，外接地端子不小于M12；n n2）功率在5KW至10KW的电气设备，外接地端子不小于M10；n n3）功率在250W至5KW的电气设备，外接地端子不小于M8；n n4）功率不大于250W且电流不大于5A的电气设备，外接地端子不小于M6。n n5 5、接线盒内接线有弹簧垫圈，紧固、无毛刺，接、接线盒内接线有弹簧垫圈，紧固、无毛刺，接地芯线长于导电芯线，在导电芯线被拉脱时，接地芯线长于导电芯线，在导电
27、芯线被拉脱时，接地芯线仍保持连接。地芯线仍保持连接。n n接线盒内电气间隙：是指两个裸露导体之间的最接线盒内电气间隙：是指两个裸露导体之间的最短空气距离。不同电位之间的电气间隙见表短空气距离。不同电位之间的电气间隙见表1 17 7，对外导线连接的电气间隙的最小值为，对外导线连接的电气间隙的最小值为3mm3mm。n n爬电距离：指两个导体之间沿固体绝缘材料表面爬电距离：指两个导体之间沿固体绝缘材料表面的最短距离。爬电距离是根据工作电压、绝缘材的最短距离。爬电距离是根据工作电压、绝缘材料的泄痕性能和绝缘件的表面形状确定的。图料的泄痕性能和绝缘件的表面形状确定的。图1 12 2中爬电距离中爬电距离L2L2；电气间隙；电气间隙L1L1所示。泄痕性是指在所示。泄痕性是指在固体、有机绝缘材料表面施加可分离分解的污染固体、有机绝缘材料表面施加可分离分解的污染液（蒸馏水与氯化铵液（蒸馏水与氯化铵NH4CINH4CI和烷基萘磺酸钠）时和烷基萘磺酸钠）时对电场作用的抵抗能力。爬电距离的规定见表对电场作用的抵抗能力。爬电距离的规定见表1 17 7，泄痕指数的分级见表，泄痕指数的分级见表1 18 8。