防爆電氣應用知識講座

2022-09-17 22:45:03 字數 4298 閱讀 2789

2023年3月

電氣裝置正常執行或故障狀態下可能出現的火花、電弧、熱表面等,它們都具有一定的能量,可以成為點燃礦井瓦斯和煤塵的點火源。因此,煤礦井下使用防爆電氣裝置,對防止瓦斯、煤塵**事故具有重要的意義。

第一節電氣防爆

一、防爆電氣裝置的型別、級別、組別及標誌

(一) 防爆電氣裝置的型別

採取安全技術措施以後,能夠保證其在一定的**危險場所實現安全供用電的電氣裝置通稱為防爆電氣裝置。

防爆電氣裝置的型別很多,按其使用環境的不同,一般分為兩大類:

ⅰ類:煤礦井下使用的防爆電氣裝置,主要用於有瓦斯**性的作用環境。

ⅱ類:工廠使用的防爆電氣裝置,主要用於除瓦斯以外的各種各樣**性氣體中或可燃物的化工廠、石油開採等作用環境。

1983-2023年,國家標準局先後頒布了10種防爆電氣裝置型別,其國標為gb3836-2000。

1.隔爆型電氣裝置。

具有隔爆外殼的電氣裝置叫隔爆型電氣裝置。是將正常工作或事故狀態下可能產生火花的部分放在乙個或分放在幾個外殼中,這種外殼除了將其內部的火花、電弧與周圍環境中的**性氣體隔開外,當進入殼內的**性氣體混合物被殼內的火花、電弧引爆時外殼不致被炸壞,也不致使**物通過連線縫隙引爆周圍環境中的**性氣體混合物。隔爆電氣裝置具有良好的耐爆性和隔爆性,其標誌為「d」。

2.增安型電氣裝置。

是一種在正常執行條件下不會產生電弧、火花和危險溫度的礦用電氣裝置。為了提高其安全程度,在裝置的結構、製造工藝以及技術條件等方面採取一系列措施,從而避免了裝置在執行和過載條件下產生火花、電弧和危險溫度,實現了電氣防爆。增安型電氣裝置的安全效能達到什麼程度,不但取決於裝置的自身結構形式,也取決於裝置的使用環境和維護的情況。

能製成增安型電氣裝置的僅是那些在正常執行中不產生電弧、火花和過熱現象的電氣裝置,如變壓器、電動機、照明燈具等電氣裝置。增安型電氣裝置的標誌是「e」。

3.本質安全型電氣裝置。

是在正常工作或規定的故障狀態下,產生的電火花和熱效應均不能點燃規定的**性混合物的電路。全部採用本質安全電路的電氣裝置稱為本質安全型電氣裝置。本質安全型電氣裝置的標示為「i」。

(是通過限制電路的電氣引數,進而限制放電能量實現電氣防爆的。所以它不需要專門的隔爆外殼,這就大大縮小了裝置的體積和重量,簡化了裝置的結構。)

4.正壓型電氣裝置。

是將電氣裝置置入外殼內(殼內無可燃性氣體釋放源),將殼內充入保護性氣體,並使殼內保護氣體的壓力高於周圍**性環境的壓力,以阻止外部**性混合物進入殼內,實現電氣裝置的防爆。正壓型電氣裝置的標誌為「p」。

5.澆封型電氣裝置。

是將電氣裝置有可能產生點燃**性混合物的電弧、火花或高溫的部分澆封在澆封劑中,避免這些電氣部件與**性混合物接觸,從而使電氣裝置在正常執行或認可的過載和故障情況下均不能點燃周圍的**性混合物。澆封型電氣裝置有整台裝置澆封的,也有部件澆封的。對於採取澆封防爆措施的澆封型部件不能單獨在**性環境中使用,必須與使用該部件的防爆電氣裝置組合後才能在**性環境中使用。

常用的澆封型電氣裝置或澆封型部件主要有電池、蓄電池、熔斷器、電壓互感器、電機和變壓器繞組、電纜接頭等。澆封型電氣裝置的標誌為「m」。

6.氣密型電氣裝置

是將電氣裝置或電氣部件置入經氣密的外殼內。這種外殼能防止殼外部可燃性氣體進入殼內。氣密型電氣裝置的標誌為「h」。

7.充砂型電氣裝置

是在電氣裝置的外殼內填充石英砂粒,將裝置的導電部件或帶電部分埋在石英砂防爆填料層之下,使之在規定的條件下,在殼內產生的電弧、傳播的火焰、外殼壁或石英砂材料表面的溫度都不能點燃周圍**性混合物。充砂型電氣裝置的標誌為「q」。

8.無火花型電氣裝置。

在正常狀態或故障狀態下,產生的電火花都不會點燃周圍**性混合物的電氣裝置,無火花型電氣裝置的標誌為「n」。

9.充油型電氣裝置。

全部或部分部件漫在油內,該裝置不能點燃油麵以上的或殼外的**性混合物的電氣裝置。該型裝置的代號為「o」

10.特殊型電氣裝置。

異於上述各種型別防爆電氣裝置或由上述防爆型式組合成的電氣裝置。該裝置有主管部門制定暫行規定,經國家認可的檢驗機構檢驗證明,具有防爆效能的電氣裝置。該型裝置的代號為「s」。

礦用一般型電氣裝置是一種煤礦井下用的非防爆型電氣裝置,它只能用於井下無瓦斯煤塵**危險的場所。外殼的明顯處有「ky」標誌。

(二) 防爆電氣裝置的級別

ⅰ類裝置中的本質安全型有ia等級和ib等級。

ⅱ類防爆電氣裝置型別有a、b、c三個級別。

(三) 防爆電氣裝置的標誌

防爆電氣裝置的防爆總標誌為ex,安全標誌為ma。各種型別的防爆電氣裝置標誌見表。

**性環境用電氣裝置型別及標誌

例:礦用隔爆型exdi;礦用本質安全型ia等級:exiai;礦用隔爆兼本質安全型ib等級:exdibi;礦用增安型exei。

二、電氣裝置的防護等級

電氣裝置應具有堅固的外殼,外殼應具有一定的防護能力,並達到一定的防護等級標準。防護等級就是防外物和防水能力。

防外物是指防止外部固體進入裝置內部和防止人體觸及裝置內的帶電或運動部分的效能,簡稱防外物。防水是防止外部水分進入裝置內部,對裝置產生有害影響的防護效能,簡稱防水。

防護等級用字母ip連同兩位數來標誌。例如ip43中的ip是外殼防護等級標誌,第一位數字4表示防外物4級,第二位數字3表示防水3級。數字越大表示等級越高,要求越嚴格。

防外物共分7級,防水共分9級。外殼防護等級標準見表3。

表3外殼的防護等級

三、礦用防爆型電氣裝置的通用要求

通用要求就是防爆電氣裝置共有的特性。主要有以下幾個方面:

(1)電氣裝置的允許最高表面溫度。表面可能堆積粉塵時為150c;採取防塵堆積措施時為450c;防爆電氣裝置使用的環境溫度為一20~40c。

(2)電氣裝置與電纜的連線應採用防爆電纜接線盒,電纜的引入引出必須用密封式電纜引入裝置,並應具有防鬆動、防拔脫措施。

(3)對不同的額定電壓和絕緣材料,電氣間隙和爬電距離都有相應的較高的要求。

(4)具有電氣或機械閉鎖裝置,有可靠的接地及防止螺釘鬆動裝置。

(5)防爆電氣裝置如果採用塑料外殼,須採用不燃性或難燃性材料製成,以防積聚靜電,還必須承受衝擊試驗和熱穩定試驗。

(6)防爆電氣裝置限制使用鋁合金外殼,防止其與鏽鐵摩擦產生大量熱能,避免形成危險溫度。

(7)防爆型電氣裝置,必須經國家指定的防爆試驗鑑定。

(8)防爆裝置的選用

由於煤礦井下條件特殊,對電氣裝置的選用按照《煤礦安全規程》的要求,根據井下不同的使用場所,按表4選用不同型別的電氣裝置。

表4 井下電氣裝置選用規定

*使用架線電機車運輸的巷道中及沿該巷道的機電裝置硐室內可以採用礦用一般型電氣裝置(包括照明燈具、通訊、自動化裝備和儀表、儀器)}

**煤(巖)與瓦斯突出礦井的井底車場的主幫浦房內,可使用礦用增安型電動機}

***允許使用經安全檢測鑑定,並取得煤礦礦用產品安全標誌的礦燈。

(9)礦用一般型電氣裝置

礦用一般型電氣裝置的技術要求、特點及適用條件

對礦用一般型電氣裝置的基本要求是外殼堅固、封閉,能防止從外部直接觸及帶電部分;防滴、防濺、防潮效能好;有電纜引入裝置,並能防止電纜扭轉、拔脫和損傷;開關手柄和門蓋之間有聯鎖裝置等。防防等級一般不低於ip54,外風冷式電機風扇進風口和出風口的防護等級不低於ip20和iplo;用於無滴水和粉塵侵入的硐室中的裝置,最高表面溫度低於200lc的起動電阻和整流機組的防護等級不低於ip21;用外風扇冷卻的裝置和焊接用整流器的防護等級不得低於ip43。

礦用一般型電氣裝置是一種煤礦井下用的非防爆型電氣裝置,它只能用於井下無瓦斯煤塵**危險的場所。外殼的明顯處有「ky」標誌。

(10)隔爆型電氣裝置的技術要求、特點及使用條件

(1)在平面對平面的隔爆結構中,當法蘭長度確定後,法蘭厚度的設計選擇要保證在**壓力的作用下,法蘭的變形程度不能影響隔爆間隙的大小。

(2)在加工法蘭時,對法蘭的隔爆麵有嚴格的技術要求。對於圓筒面對圓筒面的隔爆結構,在設計和製造時,要保證其同心度,避免發生單邊間隙過大或過小的現象。

(3)為了確保隔爆麵間隙,隔爆麵的防腐蝕措施也是十分重要的。一般採用磷化、電鍍、塗防鏽油等方法,但絕對不能塗油漆,因為油漆的漆膜在高溫作用下分解,將會使隔爆間隙變大,影響隔爆效能。

(4)對於隔爆接合面所用的緊韌體也必須有防鏽和防鬆的措施。只有外殼零件緊固後,才能構成乙個完整的隔爆外殼。

(5)隔爆電氣裝置的特點是防護能力強,防潮性好,具有隔爆和耐爆效能,所以適用於煤礦井下有**危險的環境中使用。

(11)增安型電氣裝置的技術要求、特點及使用條件

對增安型電氣裝置要做到接線方便,操作簡單,保持連線件具有一定的壓力。電氣裝置的電纜和導線的連線大部分是通過連線件進行連線的,連線件主要由導電螺桿、接線座等部件組成。為保證其安全效能,對連線件有如下要求:

連線件不能有損傷電纜或導線的稜角毛刺,正常緊固時不能產生永久變形和自行轉動。不允許用絕緣材料傳遞導體連線時所產生的接觸壓力。不能用鋁質材料做連線件。

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