第八章 煤矿井下电气防爆知识(共21页)

1、第七章 煤矿井下电气(dinq)防爆知识第一节 矿井(kungjng)常用防爆电器一、防爆(fn bo)电气分类防爆电器主要分为：防爆配电箱 防爆磁力起动器、防爆控制按钮、防爆行程开关、防爆插销、防爆接线箱:通常来说，防爆电器是指存在有爆炸危险性气体和蒸气的场所采用的一类电气设备。按照有关规范、标准和规定，正确选用合适的防爆电器，是保证安全生产、防止爆炸和火灾发生的重要措施。按类型分为隔爆型、增安型 、本质安全型、正压型、充油型、充砂型、无火花型、特殊型。主要品种有防爆转换开关及刀开关、防爆空气自动开关、工厂用防爆磁力起动器、防爆控制按钮、防爆行程开关、防爆插销、防爆接线箱、防爆接线盒、防爆管

2、件及密封材料、防爆电磁铁及防爆电磁阀等。1、防爆控制箱类主要包括用于控制照明系统的照明配电箱和用于控制动力系统的动力箱。这类产品大部分结构为组合式，最多可控制12个回路，其外壳大部分是以铸造铝合金材料制作的，也有一部分为钢板焊接的，还有很少一部分为绝缘材料外壳。其内部主要由断路器、接触器、热继电器。转换开关、信号灯、按钮等元件构成，制造厂还可根掘用户需要而选择配备。防爆等级最高可达CT6级。顺便指出，防爆自动开关、防爆刀开关以及熔断器在一些控制场合也常用作控制动力或照明配电系统的线路分合之用，只是变成一个单件而已。因此这些产品也划归到这类产品中来。 2、防爆(fn bo)起动器类此类产品(ch

3、npn)包括手动起动器、防爆电磁起动器、可逆电磁起动器、自耦减压起动器、Y/变换(binhun)降压起动器和馈电开关等产品。防爆起动器类产品作为终端控制设备，一般是一台起动器控制一台电动机，属于量大面广类产品。其外壳壳体通常由铸造铝合金或钢板制成。其内部一般由接触器（空气式或真空式）、电动机保护系统、信号灯、按钮和自耦变压器等元件组成，而且一般都具有就地控制、远距离控制和自动控制功能。也有的产品中安装有断路器作总开关，使产品更加完善。3、防爆控制开关类这类产品市场需求量相对来说也很大，所以生产厂家也比较多，主要包括照明开关、转换开关（组合开关）、行程开关、拉线开关等小型防爆产品。这些产品的防爆

4、等级可达CT6级别，其防爆外壳壳体通常是采用铸造铝合金压铸而成的复合型结构，也有少数制造厂采用其它材质外壳。这类产品的特点是体积小，内部元件单一、技术含量较低、结构简单、制作容易。4、 防爆主令电器类 主令电器是用作闭合或断开控制电路，以发出(fch)命令或程序控制的开关电器。这类防爆电器主要包括控制按钮和操作柱。防爆控制按钮外壳(wi k)一般用聚碳酸脂，玻璃纤维增强不饱合聚脂树脂或ABS塑料注塑来制造，也有少量是用铸铝压铸成形的。一般结构为增安型外壳，内装隔爆型元件，而且可以实现防腐功能，防爆等级可达C级。操作柱主要由主箱、接线箱和支柱组成。其主箱和接线箱有的制成一体(yt)，有的制成分体

5、，各有特点。其材质基本上是用铸造铝合金材料制造。内部由各种仪表、转换开关、按钮和信号灯等元件组成。可以根据不同需要进行组合。5、 防爆接线箱类电气设备在使用中须经电线或电缆与供电网络连接起来，形成系统来完成其使用功能。但其连接导线或电缆不可能无限长，而且在连接过程中有很多地方需要串联、并联进行导线分接。这就势必造成接头部分外滤，容易引发事故。防爆接线箱类产品就是为解决这类问题而生产的产品，以求进一步保证安全生产。这类产品包括接线箱、接线盒、穿线盒、吊线盒、分线盒等产品，其外壳主要由铸造铝合金制造。根据需要设有很多进线和出线引入装置，箱内装有接线端子，用来进行连接或分接之用。这类产品大部分制成隔

6、爆型或增安型，体积有大有小，差异较大，防爆等级可达C级。二、 电气防爆的作用防止电气设备在正常分合闸情况下产生(chnshng)的电火花引爆井下爆炸性混合物。所谓防爆电气设备，即是把在井下爆炸性环境中使用的电气设备采取一定的安全措施（如隔爆外壳、本安电路），使其在运行(ynxng)中产生的电火花不引爆四周环境的爆炸性混合物。 防爆电气设备的设计、制造(zhzo)、检验必须符合国家标准GB3836电气防爆标准的要求。三 、防爆设备的类型共有十种类型。其中主要采用隔爆型、本安型、增安型和特殊防爆型几种。1、 隔爆型电气设备具有隔爆外壳的电气设备称为隔爆型电气设备。特点是具有耐爆性和不传爆性。标志符

7、号为d。标准编号GB3836.2-83。2、 增安型电气设备 正常运行条件（是指该设备在电气、机械上符合设计规范的要求，并在制造厂规定的限度内使用）下不会产生电弧、火花或可能点燃爆炸性混合物的高温的电气设备，称为增安型电气设备。标志符号为e。标准编号GB3836.3-83。3、 本质安全型电气设备 全部电路均为本质安全电路，是指规定的试验条件下，正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应都不能点燃规定的爆炸混合物的电路。该类电气设备称为本质安全型电气设备。标志符号(fho)为i（ia、ib）。标准编号GB3836.4-83。4、 正压型电气设备(shbi) 具有正压外壳的电气设备称为正压型

8、设备。正压外壳是指向外壳内通入保护性气体，保持内部保护性气体的压力高于周围爆炸性环境的压力，以阻止外部爆炸性混合物进入壳内的外壳。标志符号为P。标准编号GB3836.5-87。5、 充油型电气设备 将全部部件或可能产生电火花和过热的部分部件浸在油内，使其不能点燃油面以上或壳外的爆炸性混合物的电气设备称为充有型电气设备。标志(biozh)符号为O。标准编号GB3836.6-87。6、 充砂型电气设备 外壳内部充填砂粒材料，使其在规定条件下外壳内产生的电弧、传播的火焰、壳臂或砂粒材料表面的过热温度均不能引燃该型设备周围的爆炸性混合物的电气设备称为充砂型电气设备。标志符号为q。标准编号GB3836.

9、7-87。7、 浇封型电气设备 将电气设备或部件浇封在浇封剂中，使在正常运行和认为的过载、故障下不能点燃周围爆炸性混合物的设备称为浇封型电气设备。标志符号为m。标准编号GB3836。8、 无火花型电气设备 在正常运行(ynxng)条件下不会点燃周围爆炸性混合物，且一般不会发生有点燃作用故障的电气设备称为无火花型电气设备。标志符号为n。标准编号GB3836.8-87。9、 气密型电气设备 具有气密外壳的电气设备称为(chn wi)气密型电气设备。标志符号为h。10、特殊型电气设备 凡在结构上不属于上述基本防爆类型，或上述基本防爆型的组合，而采取其他特殊措施(cush)经充分试验又确实证明具有防止

10、引燃爆炸性混合物能力的电气设备称为特殊型电气设备。标志符号为S。11、 矿用一般型 是一种煤矿用的非隔爆设备，用于无瓦斯爆炸危险的场所，基本要求：外客坚固，封闭能防止从外部直接触及带电部分，防滴、防溅、防潮性能良好，有电缆引入装置。并能防止电缆扭转、拔脱损伤，开关手柄和门盖有连锁装置。标志符号为KY。标准编号GB12178-90。第二节 煤矿井下工作条件对防爆设备的要求一、矿井对防爆电气的特殊要求1、电气间隙和爬电间隔目的：为避免井下电气设备由于绝缘降低而产生短路电弧。火花放电等现象。如:380伏的电气间隙为8毫米；127伏的电气间隙为6毫米；6000伏的电气(dinq)间隙为60毫米；爬电距

11、离根据绝缘材料的相对泄痕指数(zhsh)不同, 而有所区别,如:380V分为(fn wi)： a:8mm 660分为：a:12mm b:10mm b:16mm c:12mm c:20mm d:15mm d:25mm 可见a级最高。2、防护等级IP指设备防外物和防水的能力，用IP加数字表示，数字共有防水9级，防外物7级。如：IP53-表示防水3级；防外物5级（即防尘）。3、种别类-煤矿井下电气设备，用于有甲烷混合物的爆炸性环境；类-工厂的防爆电器，用于除甲烷以外的其他爆炸性混合物环境4、通用要求按照GB3836防爆标准：（1) 防爆电器使用环境为-20度-40度;（2） 设备外壳符合防爆要求；（

12、3）紧固件是防爆电器的主要零件，包括螺栓螺母和弹簧垫；（4）应设开盖断电连锁装置；（5）导线穿管必须用尽缘材料；（6）导线接线盒和接线端子必须符合要求；（7）电缆引如装置必须(bx)有合格的密封装置；（8）外壳内外必须(bx)有保护接地端子；（9）所有(suyu)防爆设备都应有铭牌标志：总标志-Ex如：隔爆型电器的标志-ExdI隔爆兼本安型电器的标志-ExibI铭牌上还应标有：防爆型式、类型、尽缘等级、温度、防爆合格证编号、煤安标志及出厂日期等等。达不到以上要求的防爆电器不能用于井下。三、防爆电气设备的专门规定1、 电动机：电机轴伸出端的外风扇设有防护罩，防止煤、矸落入风扇罩内摩檫产生热量或电

13、火花引起瓦斯事故。要求风扇的通风孔具有一定的防止外物落入的能力，有足够的机械强度，不得相互摩檫，间距不小于风扇直径的1%，最小不小于1mm，风扇是塑料，其电阻不小于109欧，风扇是铝合金，含镁量不大于0.5%。A、 对于直流有触点开关，由于熄弧困难，不允许制成浸油结构。B、类交流有触点开关，只有当额定电压高于1140V，各级之间相互隔离且包容每极的油量不超过5L时，才允许制成浸油结构。C、煤矿井下用的高压油断路器，使用分断容量为实际容量50%，应该指出的是，由于油在使用时很容易碳化，加之井下潮湿及煤尘影响，很少使用充油型电气设备。D、对于(duy)具有短路保护，漏电保护动作后，机构不能自动恢复

14、，必须采用手动恢复的形式。E、磁力启动器、隔离开关在电气和机械上与接触器联锁(lin su)，以免误动作。F、操作手柄如果是可拆卸的，在结构上应保证控制器在停止(tngzh)位置才可卸下。2、 照明灯具A、 照明灯具透明罩的部分要有保护网，网孔为50*50mm。B、 透明保护罩和保护网能承受规定的冲击和热聚变试验。C、 应在断电后才能打开透明件的连锁装置，或设置严禁带电开盖的警示牌。D、 透明件不允许制成螺纹结构（矿灯除外）。E、 为了防止灯具内部零件过热，灯具的进线腔与光源腔之间应用反光罩或其它隔热措施。3、隔爆型电气设备（1）、耐爆性：、隔爆外壳作用是把爆炸限制在外壳的内部很小范围内，因此

15、外壳必须承受住爆炸引起的压力，凡是能承受爆炸压力的材料都可以制造成隔爆外壳，必须有一定的结构强度。、瓦斯爆炸产生的压力0.77MPa（在有间隙(jin x)的条件下），如果没有间隙爆炸压力为1MPa。、制造隔爆外壳的材料有钢板、铸钢、铸铁(zhti)、铜、铝合金、热固塑料、玻璃、陶瓷等。、采掘工作面隔爆外壳(wi k)采用钢板或铸钢，非采掘工作面可以采用HT25-47灰铸铁，静容积不大于0.01L可以采用陶瓷，容积不大于2L的外壳可采用塑料，手持式设备外壳可以采用铝合金制成。（2）、不传爆性、 间隙，用符号W表示，指其结合面的相对表面的距离，由于不平度的关系，结合面上各处的间隙是不相等的，因此

16、根据隔爆设备的类别、级别、容积和结合面的长度而规定最大的间隙值。间隙的作用：A、能熄灭爆炸产生的火焰。B、冷却爆炸后产生的温度（冷却到450以下）。C、能泄露爆炸时产生的压力。、隔爆结合面的长度，用符号L表示，是指从隔爆面内部通过结合面到外部的最短长度。也叫有效长度。它是由隔爆设备的净容积来决定的。作用同间隙的前两条相同。、粗糙度，只要不影响间隙的宽度，可以加工略粗糙一点不会影响隔暴性能，一般达um6.3-um3.2即可。第三节 煤矿电气设备防爆检查细则根据煤矿安全规程、关于井下在用电气设备杜绝失爆及矿井安全生产的要求，为普及井下电气设备失爆的判别知识、提高全员安全及质量意识和方便设备检查考核

17、(koh)，搞好井下设备防失爆管理，制定本细则。一、总则(zngz)：1、电气设备防爆检查细则的制定，是为了进一步贯彻执行煤矿安全规程及有关防爆电气的标准和规定，提高机电职工对防爆电气防爆性能的认识，在实际工作中便于掌握运用标准，从而(cng r)加强对井下防爆电气的科学管理，提高维修质量，消灭电气失爆，实现电气设备安全运行。2、所有井下电气设备(包括小型电器)的选用，都必须符合煤矿安全规程第444条和第7条的要求。3、专职防爆检查员必须经过上级主管部门培训考试，并取得合格证；兼职防爆检查员必须经过矿级培训考试并取得合格证。4、防爆电气设备在入井前，必须经专职防爆检查员检查其产品合格证、防爆合

18、格证、煤矿矿用产品安全标志及安全性能（作工业性试运行的防爆电气产品必须有质量监督检验部门核发的工业试验许可证），经检查合格并签发合格证，使用单位制定安全措施，经矿机电副总审查同意后方准入井。否则不准下井。5、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。6、井下防爆电气设备的运行、维护和修理工作，必须符合防爆性能(xngnng)的各项技术要求。防爆性能受到破坏的电气设备，必须立即处理或更换，严禁继续使用。7、防爆外壳的维修，应执行煤矿防爆型电气设备外壳修理规程(guchng)，而且必须由取得防爆检修资质的单位或厂家进行修理。8、加强对使用中防爆电

19、气性能(xngnng)的检查：防爆电气的维修工和兼职防爆检查员，对自己所管辖的防爆电气每班至少检查一次。专职防爆检查员对高瓦斯或低瓦斯区域的防爆电气，每周至少检查二次；对低瓦斯区域的防爆电气每周至少检查一次。专职和兼职防爆检查员人员配备必须满足防爆检查工作的需要。二、一般规定9、防爆电气设备(包括小型电器)、电缆的使用电压等级不得高于其标称电压等级，否则视为失爆。10、高瓦斯、煤与瓦斯突出区域使用的某种原因使防爆外壳带电的，视为失爆。11、隔爆开关的电源、负荷引入装置不得颠倒使用；利用开关控制进线装置出入动力线的视为失爆(但出入检漏继电器，控制回路电源的除外)。12、凡是防爆电气设备，不论在井

20、下任何地方使用，都应按防爆要求进行管理。三、失爆判别13、防爆机电设备隔爆外壳必须(bx)有清晰的防爆标志，煤安标志。有下列情况之一者为失爆：外壳有裂纹、开焊（手把和起吊用吊环除外）、严重(ynzhng)变形的(变形长度超过50mm，且凸凹(t o)深度超过5mm者)。防爆外壳内外有锈皮脱落(锈皮厚度达02mm及以上)的。隔爆室(腔)的观察孔(窗)的透明板松动、破裂或使用普通玻璃的。隔爆设备隔爆腔直接贯通，去掉防爆设备接线盒内隔爆绝缘座的。闭锁装置不全、变形损坏起不到闭锁作用的。使用未经国家认可、质量监督检验部门颁发生产许可证的工厂生产的设备与部件（指受压传爆关键件）为失爆。改变隔爆外壳原设计

21、安装形状，造成电气间隙的爬电距离不符合规定的为失爆。隔爆接合面应保持光洁、完整，并有防锈措施，结构参数要符合下述规定，否则为失爆。四、隔爆面标准（1）电气设备静止部分隔爆接合面、操纵杆、轴及带轴承转轴的防爆接合面与相应外壳容积对应的最大间隙必须符合表一的规定。快动门式的隔爆接合面的最小有效长度不小于25mm。（2）隔爆接合面的平均粗糙度不得高于6.3m。（3）隔爆面无锈蚀(用棉纱擦后，仍留有锈蚀斑痕(bn hn)者为锈蚀，而只留云影，不算锈蚀)。（4）隔爆接合面的法兰减薄厚度(hud)，应不大于原厚度的15%，否则为失爆。（5）紧固在护圈内的螺栓或螺母，其上端平面不得超过(chogu)护圈高度

22、，否则为失爆。（6）用螺栓紧固的隔爆面要求。（7）螺栓、弹簧垫圈必须齐全和紧固(紧固程度以将垫圈压平为合格)。（8）弹簧垫圈、平垫的规格须与螺栓相适应。（9）螺栓或螺孔不能滑扣(但换同径长螺栓加螺母紧固者除外)。（10）螺栓和不透螺孔的配合，紧固后螺栓和螺孔上剩余螺纹轴向长度应大于弹簧垫圈厚度的1.5倍，螺孔周围及底部厚度大于3mm。（11）同一部位螺栓、螺母规格应-致，钢紧固螺栓拧入螺母的深度不能小于螺栓直径。（12）沉孔钢紧固螺栓伸入螺孔长度应大于该螺栓的直径，铸铁、铜、铝件不小于螺栓直径的15倍，如果螺孔深度不够，则必须上满孔。（13）电动机接线盒盖不得上反。（14）螺栓与不透螺孔紧固后

23、，螺纹余量不大于2倍防松垫圈厚度。（15）接合面紧固用螺栓和螺母不准使用塑料或轻合金材料制造。隔爆面上，在规定长度及螺孔边缘至隔爆面边缘的最短有效长度范围内的缺陷(quxin)不能超过如下规定：在40mm、25mm、15mm的隔爆面上局部出现的直径(zhjng)不大于lmm、 深度不大于2mm的砂眼(shyn)， 每cm2不超过5个，10mm2的隔爆面不超过2个。偶尔产生的机械伤痕，其宽度与深度不大于0.5mm，剩余无伤隔爆面有效长度不小于规定长度的23。隔爆面上不准涂油漆(发现有油漆时检查该处间隙不超过规定，无油漆的接合面长度在接合面长度不小于规定长度23的不为失爆)。开关及接线盒内壁和正常

24、可能产生火花部分的金属外壳内壁须均匀地涂耐弧漆，否则为失爆。（16）、防爆电动机标准：电动机轴与轴孔的隔爆接合面在正常工作状态下，不应产生摩擦；采用圆筒隔爆接合面时，轴与轴孔配合的最小单边间隙须不小于0.075mm。滚动轴承结构，轴与轴孔的最大单边间隙，须不大于表一规定值的23。表一：I类外壳隔爆结合面的最小宽度和最大间隙：结合面宽度L（mm）与外壳容积V（cm3）对应的最大间隙（mm）V100V100平面结合面、止口结合面6L12.512.5L25L25 0.30.40.5 -0.40.5操纵杆和轴6L12.512.5L25L25 0.30.40.5 -0.40.5带滑动轴承的转轴6L12.

25、512.5L2525L40L40 0.30.40.50.6 -0.40.50.6带滚轴承的转轴6L12.512.5L25L25 0.450.600.75 -0.600.75对于操纵杆、轴和转轴，其间隙是指最大的直径差五、电缆(dinln)引入装置1、引入电缆须采用(ciyng)压盘式或压紧螺母式引入装置，必须具有防松与防止电缆拔脱的措施。2、电缆引入装置应完整(wnzhng)、齐全、紧固、密封良好，有下列情况之一者为失爆：密封圈内径大于电缆外径超过lmm。进线嘴内径与密封圈外径的差超过表二规定值的。密封圈宽度小于电缆外径0.7倍，或最小宽度小于10mm。密封圈厚度小于电缆外径0.3倍的(70m

26、m2及以上电缆除外)，或最小厚度小于4mm。密封圈的单孔内穿进多根电缆。将密封圈割开套在电缆上。密封圈硬度不满足绍尔氏硬度45一55度，老化(龟裂、发粘、硬化、软化、粉化、变色等现象)失去弹性，永久变形、有效尺寸配合间隙达不到要求起不到密封作用。密封圈没有完全套在电缆护套(或铠装电缆铅皮)上。密封圈与电缆护套(h to)(或铠装电缆铅皮)之间有其它包扎物，密封圈和进线嘴之间有充填物。一个(y )进线嘴内用多个密封圈。、带螺纹(luwn)的电缆引入装置，螺纹啮合小于5扣，螺纹部分少于8mm的长度且少于6扣螺纹。、螺纹精度低于3级，螺距小于0.7mm。 、不用的进线嘴缺密封圈或挡板、挡板放在密封圈

27、里边，挡板直径比进线嘴内径小2mm以上， 挡板厚度小于2mm或挡板直径在110mm及以上时厚度小于3mm(所有档板应镀锌)。、在用的螺旋式进线嘴缺金属圈、金属圈与进线嘴不匹配。、进线嘴压紧后，没有余量或进线嘴内缘压不紧密封圈、密封圈端面与器壁接触不严、密封圈活动。、压盘式进线嘴缺压紧螺栓或压紧螺栓未上紧，用一只手能使进线嘴明显晃动、压盘式线嘴压紧电缆后的压扁量不超过电缆直径的10%。、螺母式进线嘴因乱扣、锈蚀等原因紧不到位的或用一只手的拇、食、中指能使压紧螺母向旋进方向前进超过半圈。 、电缆在进线嘴处，顺着电缆进线方向用一只手能将电缆推动。、高压铠装电缆接线盒使用绝缘胶时，绝缘胶没有灌到三叉口

28、以上、深度不大于电缆引入口孔经的1.5倍（最小40mm）、绝缘胶有裂纹能相对活动。3、低压(dy)隔爆开关引入铠装电缆时，密封圈应全部套在电缆铅皮上。4、电缆护套(h to)（铅皮）穿入器壁长度一般为5-15mm，如因电缆(dinln)粗而穿不进时，可将穿入部分锉细（但护套与密封圈结合部位不得锉细）。5、高压隔爆开关、移动变电站和移动变压器闲置的接线嘴应用与线嘴法兰厚度、直径相符的钢垫板封堵压紧，其隔爆结合面的间隙应符合表2的规定。表二：进线嘴最小内径与密封圈最大外径的关系：进线嘴直径（mm）进线嘴内径与密封圈外径差（mm）D201.020602.0六、电缆的连接1、电缆的连接有下列情况之一的

29、视为失爆：电缆（包括照明、通讯、监测、信号、控制电缆）连接不采用硫化热补或同等效能冷补；电缆（包括通讯、照明、信号、控制电缆）若用接线盒接线时，非本质安全型设备不采用隔爆型电缆接线盒(属于本质安全型的控制通汛电缆，应使用本安型接线盒)；铠装电缆的连接不采用接线盒，中间盒不灌注绝缘充填物或充填不严密(ynm)漏出芯线接头；电缆的末端(m dun)不接装防爆电气设备或防爆元件；电气设备与电缆有裸露(lul)导体；橡套、交联聚乙烯电缆护套损坏露出芯线（屏蔽电缆露出屏蔽层或本安设备连接电缆露出导体除外，但应及时进行修补）；电缆连接用的冷补胶未使用与线路电压等级相符的冷补接头；橡套电缆护套损坏露出芯线；电缆伤痕达电缆护套厚度的二分一以上、长度达20mm或沿周长三分之一以上；2、接线件和接线端子应具有足够的机械强度，并保证连接可靠；虽受温度变化、振动等影响，也不应发生接触不良现象。3、如采用铝芯电缆，则须采取防止电解腐蚀的特殊