矿用电气设备及防爆原理

1、第二部分 矿用电气设备及防爆原理,一、矿用电气设备的特点,1、体积小，重量轻,2、外壳坚固，防潮能力强，防锈能力高,3、有足够的防爆性,4、有较大的过负荷能力,5、有完善的安全闭锁装置,6、有良好的接地装置,7、各种保护装置齐全,二、防爆原理,一）瓦斯、煤尘的爆炸条件及预防措施,1、瓦斯爆炸的条件,瓦斯浓度（在空气的含量达到）5%-16,引燃温度为650 750,空气中氧气含量不低于12,2、瓦斯爆炸的预防,防止明火,防止电火花,防止爆破火焰,防止瓦斯积聚,防止高温热源,防止爆炸灾害扩大,防止摩擦火花,3、煤尘爆炸的条件,煤尘的粒度在1um1mm的范围内，挥发分 指数超过10%，其在空气中的悬

2、浮含量达到30 2000g/m2,煤尘的引爆温度为700 800,氧的浓度不低于18,4、煤尘爆炸的预防措施,1）降尘措施,2）防止煤尘引燃的措施,3）隔爆措施,二）防爆原理,设法消除点火源同瓦斯或煤尘的接触，限制热源的强度，或者限制热源的作用范围,三）防爆措施,1、隔爆外壳,采用隔爆外壳的防爆方法是把电气设备放置到 一个坚固的外壳中，当内部发生爆炸时，不致引起 外部混合气体的爆炸,隔爆外壳应当具有耐爆性和不传爆性两种特性,1）耐爆性,隔爆外壳的耐爆性，是指当壳内的爆炸性气体 混合物爆炸时，在最大爆炸压力作用下，外壳不会 变形或损坏，因而爆炸产生的高温高压气体或火焰， 不会直接点燃壳外的爆炸性

3、气体混合物，为此隔爆 外壳必须具有足够的机械强度,2）不传爆性,不传爆性又叫隔爆性，隔爆外壳的不传爆性是指壳内的爆炸性 气体混合物爆炸时产生的高温气体或火焰通过外壳各结合面的间隙 向壳外喷泻过程中，能得到足够的冷却，使之不会点燃周围的爆炸 性混合物，隔爆外壳的不传爆性是靠严格控制各结合面的间隙、长 度和粗糙度来实现的,2、采用本质安全电路,在正常工作或在规定的故障状态下产生的电火花 或热效应，均不能点燃具有爆炸性的混合物的电路,3、超前切断电源,利用此方法主要是控制点火源同爆炸性混合 物接触机会。当设备在可能出现故障以前，就自行 切断电源，降低热源的温度，当与爆炸性混合物接 触时，就不致于将其

4、点燃从而引起爆炸,三、矿用电气设备的类型,一）矿用电气设备的分类,矿用电气设备分矿用一般型和矿用防爆型两 大类,二）矿用一般型电气设备,1、矿用一般型电气设备是专为煤矿井下生产的不防 爆电气设备，由于该设备是不防爆电气设备，所以只能 用于没有瓦斯和煤尘爆炸危险的矿井。在有瓦斯和煤尘 爆炸的矿井，只能用于井底车场、总进风道等通风良好 的、瓦斯煤尘爆炸危险性很小的场所。标志为“KY,2、矿用一般型电气设备的特点,1）外壳封闭，机械强度较高，具有防水、 防外物,2）绝缘材料耐潮性好,3）爬电距离及电气间隙较大,4）采用电缆出线,二）矿用防爆型电气设备,1、矿用防爆型电气设备：是按照国家标准设计制造

5、的，不会引起周围爆炸性混合物爆炸的电气设备，称为 矿用隔爆型电气设备,2、电气设备的类别,电气设备分为二类,类：煤矿井下用电气设备,类：工厂用电气设备,3、矿用防爆型电气设备的类型,根据现行的防爆炸电气设备的国家标准，矿用 防爆型电气设备可分为,1）矿用隔爆型电气设备：EX dI,具有隔爆外壳的防爆电气设备，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,2）矿用增安型电气设备：EXeI,对于正常运行时不产生电弧、火花或危险高温 的电气设备或部件，采取适当措施，以进一步提 高安全程度，防止内部发生短路及接地故障，并 严格控制

6、外壳的表面温度，已达到防爆的目的， 这种类型的电气设备叫做矿用增安型电气设备,3）本质安全型电气设备(EXiI,在规定的试验条件下，正常工作或规定的故障条件 下，所产生的电火花和热效应，均不能点燃规定的爆炸 性混合物的电路，叫做本质安全电路。全部电路为本质 安全电路的电气设备，叫本质安全型电气设备,本质安全型电气设备根据安全程度的不同可分为ia和ib两个等级。 Ia等级是指电路在正常工作和一个或两个故障时，都不能点燃爆炸 性气体混合物的电气设备；当正常工作时，安全系数为2；一个故 障时，安全系数为1.5，两个故障时，安全系数为1。 Ib等级是指正 常工作和一个故障时，不能点燃爆炸性气体混合物的

7、电气设备；当 正常工作时，安全系数为2；一个故障时，安全系数为1.5 。 从安全等级划分标准中可以看出，ia等级的本质安全型电气设备的 安全程度高于 ib等级。从技术要求上看， ia 登记的本质安全型电气 设备比ib等级的本质安全型电气设备要求更高更严。本质安全型电 气设备的标志为“i”.标志全称为：“ExiI”、“ExiaI”、“ExibI,5）防爆正压型电气设备（EXpI,具有正压外壳的电气设备。即外壳内充有保护 性气体，并保持其压力（压强）高于周围爆炸性环 境的压力（压强），以阻止外部爆炸性混合物进入 的防爆电气设备,4）防爆充油型电气设备（EXoI,将可能产生火花、电弧或危险高温的带电

8、部 件浸在油中，使之不与油面上爆炸性混合物相接 触，电弧或电火花在油中被熄灭冷却，不能点燃 油面上的爆炸性混合物，以达防爆的目的。采用 这种方法的电气设备称作防爆充油型电气设备,6）防爆特殊型电气设备（EXsI,凡是在结构上不属于上述各基本防爆类型及 各类型组合的电气设备，经国家防爆检验机构通 过试验并确认其具有防爆能力的电气设备叫防爆 特殊电气设备,防爆电气设备的类别、类型、级别和组别连同防爆标志“Ex” 构成防爆标志。例如：隔爆型电气设备的防爆标志为“ExdI”， 其中，Ex为总的防爆标志，d是隔爆型电气设备的标志，I指 电气设备的标志， I指电气设备的类别为I类，即煤矿井下用 电气设备。煤矿用ib等级的本质安全电气设备的防爆标志为 “Ex ibI,4、防爆电气设备的防爆标志,选用矿用电气设备，应该贯彻经济和维护简便的 原则。隔爆型电气设备造价昂贵，而且维护不便， 所以在可用矿用一般性或矿用增安型的场所，应 尽量选用这些类型；只有在非采用隔爆设备不可 的场所才选用这种类型的电气设备,四、矿用电气设备的