礦用電氣設備及防爆原理

1、第二部分 礦用電氣設備及防爆原理,一、礦用電氣設備的特點,1、體積小，重量輕,2、外殼堅固，防潮能力強，防銹能力高,3、有足夠的防爆性,4、有較大的過負荷能力,5、有完善的安全閉鎖裝置,6、有良好的接地裝置,7、各種保護裝置齊全,二、防爆原理,一）瓦斯、煤塵的爆炸條件及預防措施,1、瓦斯爆炸的條件,瓦斯?jié)舛龋ㄔ诳諝獾暮窟_到）5%-16,引燃溫度為650 750,空氣中氧氣含量不低于12,2、瓦斯爆炸的預防,防止明火,防止電火花,防止爆破火焰,防止瓦斯積聚,防止高溫熱源,防止爆炸災害擴大,防止摩擦火花,3、煤塵爆炸的條件,煤塵的粒度在1um1mm的范圍內(nèi)，揮發(fā)分 指數(shù)超過10%，其在空氣中的懸

2、浮含量達到30 2000g/m2,煤塵的引爆溫度為700 800,氧的濃度不低于18,4、煤塵爆炸的預防措施,1）降塵措施,2）防止煤塵引燃的措施,3）隔爆措施,二）防爆原理,設法消除點火源同瓦斯或煤塵的接觸，限制熱源的強度，或者限制熱源的作用范圍,三）防爆措施,1、隔爆外殼,采用隔爆外殼的防爆方法是把電氣設備放置到 一個堅固的外殼中，當內(nèi)部發(fā)生爆炸時，不致引起 外部混合氣體的爆炸,隔爆外殼應當具有耐爆性和不傳爆性兩種特性,1）耐爆性,隔爆外殼的耐爆性，是指當殼內(nèi)的爆炸性氣體 混合物爆炸時，在最大爆炸壓力作用下，外殼不會 變形或損壞，因而爆炸產(chǎn)生的高溫高壓氣體或火焰， 不會直接點燃殼外的爆炸性

3、氣體混合物，為此隔爆 外殼必須具有足夠的機械強度,2）不傳爆性,不傳爆性又叫隔爆性，隔爆外殼的不傳爆性是指殼內(nèi)的爆炸性 氣體混合物爆炸時產(chǎn)生的高溫氣體或火焰通過外殼各結合面的間隙 向殼外噴瀉過程中，能得到足夠的冷卻，使之不會點燃周圍的爆炸 性混合物，隔爆外殼的不傳爆性是靠嚴格控制各結合面的間隙、長 度和粗糙度來實現(xiàn)的,2、采用本質(zhì)安全電路,在正常工作或在規(guī)定的故障狀態(tài)下產(chǎn)生的電火花 或熱效應，均不能點燃具有爆炸性的混合物的電路,3、超前切斷電源,利用此方法主要是控制點火源同爆炸性混合 物接觸機會。當設備在可能出現(xiàn)故障以前，就自行 切斷電源，降低熱源的溫度，當與爆炸性混合物接 觸時，就不致于將其

4、點燃從而引起爆炸,三、礦用電氣設備的類型,一）礦用電氣設備的分類,礦用電氣設備分礦用一般型和礦用防爆型兩 大類,二）礦用一般型電氣設備,1、礦用一般型電氣設備是專為煤礦井下生產(chǎn)的不防 爆電氣設備，由于該設備是不防爆電氣設備，所以只能 用于沒有瓦斯和煤塵爆炸危險的礦井。在有瓦斯和煤塵 爆炸的礦井，只能用于井底車場、總進風道等通風良好 的、瓦斯煤塵爆炸危險性很小的場所。標志為“KY,2、礦用一般型電氣設備的特點,1）外殼封閉，機械強度較高，具有防水、 防外物,2）絕緣材料耐潮性好,3）爬電距離及電氣間隙較大,4）采用電纜出線,二）礦用防爆型電氣設備,1、礦用防爆型電氣設備：是按照國家標準設計制造

5、的，不會引起周圍爆炸性混合物爆炸的電氣設備，稱為 礦用隔爆型電氣設備,2、電氣設備的類別,電氣設備分為二類,類：煤礦井下用電氣設備,類：工廠用電氣設備,3、礦用防爆型電氣設備的類型,根據(jù)現(xiàn)行的防爆炸電氣設備的國家標準，礦用 防爆型電氣設備可分為,1）礦用隔爆型電氣設備：EX dI,具有隔爆外殼的防爆電氣設備，該外殼既能 承受其內(nèi)部爆炸性氣體混合物引爆產(chǎn)生的爆炸壓 力，又能防止爆炸產(chǎn)物穿出隔爆間隙點燃外殼周圍 的爆炸性混合物,2）礦用增安型電氣設備：EXeI,對于正常運行時不產(chǎn)生電弧、火花或危險高溫 的電氣設備或部件，采取適當措施，以進一步提 高安全程度，防止內(nèi)部發(fā)生短路及接地故障，并 嚴格控制

6、外殼的表面溫度，已達到防爆的目的， 這種類型的電氣設備叫做礦用增安型電氣設備,3）本質(zhì)安全型電氣設備(EXiI,在規(guī)定的試驗條件下，正常工作或規(guī)定的故障條件 下，所產(chǎn)生的電火花和熱效應，均不能點燃規(guī)定的爆炸 性混合物的電路，叫做本質(zhì)安全電路。全部電路為本質(zhì) 安全電路的電氣設備，叫本質(zhì)安全型電氣設備,本質(zhì)安全型電氣設備根據(jù)安全程度的不同可分為ia和ib兩個等級。 Ia等級是指電路在正常工作和一個或兩個故障時，都不能點燃爆炸 性氣體混合物的電氣設備；當正常工作時，安全系數(shù)為2；一個故 障時，安全系數(shù)為1.5，兩個故障時，安全系數(shù)為1。 Ib等級是指正 常工作和一個故障時，不能點燃爆炸性氣體混合物的

7、電氣設備；當 正常工作時，安全系數(shù)為2；一個故障時，安全系數(shù)為1.5 。 從安全等級劃分標準中可以看出，ia等級的本質(zhì)安全型電氣設備的 安全程度高于 ib等級。從技術要求上看， ia 登記的本質(zhì)安全型電氣 設備比ib等級的本質(zhì)安全型電氣設備要求更高更嚴。本質(zhì)安全型電 氣設備的標志為“i”.標志全稱為：“ExiI”、“ExiaI”、“ExibI,5）防爆正壓型電氣設備（EXpI,具有正壓外殼的電氣設備。即外殼內(nèi)充有保護 性氣體，并保持其壓力（壓強）高于周圍爆炸性環(huán) 境的壓力（壓強），以阻止外部爆炸性混合物進入 的防爆電氣設備,4）防爆充油型電氣設備（EXoI,將可能產(chǎn)生火花、電弧或危險高溫的帶電

8、部 件浸在油中，使之不與油面上爆炸性混合物相接 觸，電弧或電火花在油中被熄滅冷卻，不能點燃 油面上的爆炸性混合物，以達防爆的目的。采用 這種方法的電氣設備稱作防爆充油型電氣設備,6）防爆特殊型電氣設備（EXsI,凡是在結構上不屬于上述各基本防爆類型及 各類型組合的電氣設備，經(jīng)國家防爆檢驗機構通 過試驗并確認其具有防爆能力的電氣設備叫防爆 特殊電氣設備,防爆電氣設備的類別、類型、級別和組別連同防爆標志“Ex” 構成防爆標志。例如：隔爆型電氣設備的防爆標志為“ExdI”， 其中，Ex為總的防爆標志，d是隔爆型電氣設備的標志，I指 電氣設備的標志， I指電氣設備的類別為I類，即煤礦井下用 電氣設備。煤礦用ib等級的本質(zhì)安全電氣設備的防爆標志為 “Ex ibI,4、防爆電氣設備的防爆標志,選用礦用電氣設備，應該貫徹經(jīng)濟和維護簡便的 原則。隔爆型電氣設備造價昂貴，而且維護不便， 所以在可用礦用一般性或礦用增安型的場所，應 盡量選用這些類型；只有在非采用隔爆設備不可 的場所才選用這種類型的電氣設備,四、礦用電氣設備的