矿用防爆电气设备.ppt

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1、矿用防爆电气设备的类型及选用,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火源。因此，煤矿井下使用防 爆电气设备，对防止瓦斯和煤尘爆炸事故具有重要的意义。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点燃周围爆炸性混合物。我国防爆标准是1983年经国家标准局批准的：GB3836.1-83 爆炸环境用防爆电气设备通用要求GB3836.2-83 爆炸环境用防爆电气设备隔爆型电气设备,GB3

2、836.3-83 爆炸环境用防爆电气设备增安型电气设备GB3836.4-83 爆炸环境用防爆电气设备本质安全爆型电气设备电气设备目前，我们执行的防爆标准是GB3836-2000。,煤矿安全规程中规定：,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。防爆性能遭受破坏的电气设备，必须立即处理或更换，严禁继续使用。使用中的防爆电气设备的防爆性能每日应由分片负责电工检查1次外部；每月对防爆性能检查1次。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部门检验合格后，方可投入运行。防爆电气设备入井前，应检查其“产品合格证”，“煤矿矿用产品安全标志

3、”及安全性能；检查合格并签发合格证后，方准入井。煤矿矿用产品安全标志“MA”，涉及煤矿安全的产品必须有“MA”标志，并取得“安全标志证书”。,煤矿电气设备的分类及特点,煤矿使用电气设备分矿用一般型（KY）和矿用防爆型（Ex）。1、防爆电气设备分类(10种)隔爆型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 气封型h 特殊型电气设备s,2.防爆电气设备的特点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。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。3.防爆电气的标志 总标志 Ex,煤矿

4、用 工厂用煤矿安全标志 MA,4.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。5.防爆电气设备使用的环境温度为2040。6.隔爆开关的使用倾斜角度不得大于15。7.是按照国家标准GB3836.12000生产。,第一节 防爆电气设备的防爆标志及选型,一、防爆标志 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“Ex”一起，构成防爆标志。类别：防爆电气设备分两类：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：工厂用防爆电气设备；用于含有甲烷以外的其他爆炸性混合物的环境。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流比分为A、B、C三级。分级

5、标准见表11,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。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。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。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。,甲烷最小点燃能量为0.28mJ（浓度为8.5

6、%）煤尘最小点燃能量为40mJ，爆炸下限为35g/m3。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12。设备允许的表面温度不得高于分组温度的下限。为了确保安全，设备最高表面温度比允许最高表面温度低20%。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200时，就会发生焖燃。故煤矿用电设备的允许最高表面温度为150。当采取防止堆积措施时，允许最高表面温度为450。,表12,防爆标志,ExdBT3工厂用B级、T3组、隔爆型电气设备。最大试验安全间隙介于0.50.9mm之间，设备最高表面温度200。因煤矿用隔爆型防爆设备最大试验安全间隙大于

7、1mm。设备最高表面温度150，故级别和组别不用标注。例：Exd煤矿用隔爆型防爆设备 Exe煤矿用增安型防爆设备 Exi煤矿用本质安全型防爆设备 Exdi煤矿用隔爆兼本质安全型防爆设备,二、防爆设备的选型,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1-4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、煤尘爆炸危险的场所。矿用一般型也不同于井上一般型电气设备。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IP54。外壳明显处有“KY”标志。IP表示

8、防护。第一位数字表示防外物等级，如5表示防外物5级；第二个数字表示防水等级，4表示防水4级。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15,表14 井下电气设备选用规定,表15,第二节隔爆型电气设备,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。耐爆性是外壳应有足够的机械强度。要求外壳必须能承受1.5倍的参考压力，但最低不小于0.5MPa的压力，加压时间为（102）s。隔爆型电气设备外壳出厂时应做水压试验，压力为1MPa，保持1分钟。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位是隔爆面和电缆

9、引入装置。,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：,1、局部出现的直径不大于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。2、机械伤痕，宽度与深度不大于0.5mm；长度应保证

10、剩余无伤隔爆面有效长度不小于规定长度的2/3。,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：当L 12.5mm时，l 6mm12.5mm L 25mm时，l 8mmL 25mm时，l 9mm电缆引入装置应符合以下要求：1、电缆引入装置的密封圈应符合以下规定：1）密封圈非压缩轴向长度：圆形电缆直径不大于20mm，轴向长度最小为20mm，电缆直径大于20mm，轴向长度最小为25mm。,2）密封圈橡胶必须满足lRHD硬度4555的要求。3）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。,图中d电缆公

11、称直径1mmA密封圈轴向长度，A0.7dB密封圈厚度，B 0.3dD密封圈外径，与安装密封圈孔径D0之差，应符合以下规定：D D0-DD20mm 1.0mm20 D60mm 1.5mmD60mm 2.0mm4）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。,2、压紧螺母式引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。3、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。4、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%。,隔爆型电气设备的检查与维护1、防爆接合面的宽度、间隙、粗糙度不超过规定；外壳无

12、变形、无开焊、无锈蚀，托架无严重变形。2、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13个螺距。3、闭锁装置齐全、完整、可靠。4、内外接地装置齐全，合乎规定；接地线紧固，截面符合要求：1）导电芯线截面不大于35m时，内接地端子直径应与接线螺栓直径相同。2）导电芯线截面大于35 m时，内接地端子直径应不小于接线螺栓直径的一半，但至少应等于连接35m所用螺栓的直径。,外接地端子须符合以下规定：1）功率大于10KW的电气设备，外接地端子不小于M12；2）功率在5KW至10KW的电气设备，外接地端子不小于M10；3）功率在25

13、0W至5KW的电气设备，外接地端子不小于M8；4）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。,5、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，接地芯线仍保持连接。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17，对外导线连接的电气间隙的最小值为3mm。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、绝缘材料的泄痕性能和绝缘件的表面形状确定的。图12中爬电距离L2；电气间隙L1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液（蒸馏水与氯化铵NH4CI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17，泄痕指数的分级见表18。,