煤矿井下防爆电气设备基础知识(转载)

2019-07-24 10:55:27 优尚丰三防手机

一、井下防爆电气设备基础知识及相关标准

 

(一)防爆电气设备标准

 

防爆电气设备是指按国家标准设计、制造、使用的不会引起周围爆炸性混合物爆炸的电气设备。

 

国家标准主要包括以下几点:

 

1、电气设备的允许最高表面温度。表面可能堆积粉尘时为150℃,采取防尘堆积措施时为450℃,防爆电气设备的使用环境为-20℃—40℃。

 

2、电气设备与电缆的连接应采用防爆电缆接线盒,电缆的引入引出必须用密封的电缆引入装置,并应具有防松动、防拔脱措施。

 

3、对不同的额定电压和绝缘材料,电气间隙和爬电距离都符合相应的国家标准要求。

 

4、具有电气或机械闭锁装置,有可靠的接地及防止螺钉松动的装置。

 

5、防爆电气设备限制使用铝合金外壳,防止其与铁锈摩擦产生大量热能,避免形成危险温度。

 

6、防爆电气设备必须经国家认定的防爆试验单位鉴定。

 

(二)防爆电气设备的防爆原理

 

1、隔爆型电气设备的原理是将正常工作或事故状态下可能产生火花的部分放在一个或几个外壳中,这种外壳除了将其内部的火花、电弧与周围环境中的爆炸性气体隔开外,还有当进入壳内的爆炸性气体混合物被壳内的火花、电弧引爆时外壳不被炸坏,也不致使爆炸物通过连接缝隙引爆周围环境中的爆炸性气体混合物。

 

2、本安型电气设备的防爆原理是在正常运行条件下不会产生电弧、火花和危险温度的矿用电气设备。

 

3、本质安全型电气设备防爆原理是通过限制电路的电气参数(主要是指在规定的试验条件下,正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物的电路)限制放电能量实现电气防爆。

 

(三)为了从防爆电气设备的外观上能明显的了解它的类型,把防爆电气设备的标志、型式、类别、级别、组别按一定顺序排列起来的标志。

 

1、标志:防爆电气设备的总标志为Ex,安全标志为MA

 

2、型式:即各种类型的防爆电气设备的标志。如d表示为隔爆型电气设备。

 

3、类别:按使用环境的不同,将防爆电气设备分为Ⅰ类、Ⅱ类。Ⅰ类专门适用于煤矿井下,Ⅱ类用于地面工厂具有非甲烷外的混合物爆炸环境中。

 

4、级别:主要针对隔爆型和本质安全型电气设备,分为A、ⅡB、ⅡC三级。

 

(四)防护等级

 

防护等级指电气设备具有的防外物、防水的能力。防外物是指防止外部固体进入设备内部和防止人体触及设备内部带电或运动部件的性能。防水是指防止外部水分进入设备内部,对设备本身产生有害影响的防护能力。国家标准规定防护等级(IPΧΧ表示,第一个Χ表示防外物能力,第二个Χ表示防水能力)中防外物分为7级(0-6),防水分为9级(0-8)。数字越大等级越高,要求越严格。

 

二、失爆现象

 

失爆是指电气设备失去了耐爆性和隔爆性。常见的失爆现象有以下几种:

 

(一)连接螺栓的失爆现象

 

1、缺螺栓、弹簧垫圈或螺母,螺栓或螺孔滑扣,螺栓折断在螺孔中的。

 

2、弹簧垫圈未压平或螺栓松动,弹簧垫圈断裂或无弹性(偶尔出现弹簧垫圈断裂或失去弹性时,检查该处防爆间隙,若不超限,更换合格弹簧垫圈后不为失爆)。

 

3、使用塑料或轻合金材料自制的螺栓或螺母。

 

4、护圈式或沉孔式紧固件紧固后,螺栓头或螺母的上平面超过护圈或沉孔。

 

5、螺孔与螺栓不匹配的。

 

6、弹簧垫圈的规格与螺栓不相适应的。

 

7、设备同一部位螺栓、螺母等规格应一致。钢紧固螺栓伸入螺孔长度应不小于螺栓直径尺寸,铸铁、铜、铝件不小于螺栓直径的1.5倍;如果螺孔深度不够,则必须上满扣,否则为失爆。

 

8、通孔螺栓未外露3-5丝者(包括带螺帽)。

 

9、压线板可以不加弹簧垫圈,但两端不一致的。

 

(二)电缆引入引出装置的失爆现象

 

1、密封圈老化、失去弹性、变质、变形,有效尺寸配合间隙达不到要求,起不到密封作用。

 

2、密封圈外径与进出线装置内径差值超过表一规定的;密封圈宽度应大于电缆外径的0.7倍,但不得小于10 mm;厚度应大于电缆外径的0.3倍,但不得小于4 mm

 

3、密封圈内径与引出入电缆外径差大于1mm以上。

 

4、密封圈的单孔内穿进多根电缆。

 

5、密封圈割开套在电缆上。

 

6、密封圈刀削后凸凹不整齐圆滑,锯齿差大于2 mm以上。

 

7、密封圈没有完全套在电缆护套上。

 

8、电缆压线板未压紧电缆,压扁量超过电缆直径的10%者,用单手扳动喇叭嘴时上下左右晃动。

 

9、在引入引出装置外端能轻易来回抽动电缆。

 

10、密封圈与电缆护套之间有其它包扎物。

 

11、空闲进线嘴缺挡板或挡板直径比进线嘴内径小2 mm以上,挡板厚度小于2mm

 

12、挡板放在密封圈里面或线嘴的金属垫圈放在挡板与密封圈之间。

 

13、进线装置破损不齐全。

 

14、大小密封圈套用的。

 

(三)外壳、腔内的失爆现象

 

1、使用未经国家法定的检验单位发证生产的防爆部件。

 

2、隔爆外壳有裂纹、开焊、严重变形长度超过50mm,凹坑深度超过5mm的。

 

3、隔爆腔内、外有锈皮脱落。

 

4、锁装置不符合规定,闭锁装置不齐全、变形损坏起不到机械闭锁作用。

 

5、接线柱、绝缘座管烧坏,使两个空腔连通的。

 

6、腔内壁未均匀地涂耐弧漆,而使用涂调和漆、磁漆的。

 

(四)接地装置的失爆现象

 

接地的目的是防止电气设备外壳带电而危及人身和矿井安全。当电气设备绝缘损坏时,正常情况下不带电的金属外壳等将带电,会造成人身触电或对地放电产生电弧而引起瓦斯爆炸。凡出现下列现象的与电气设备失爆同等对待:

 

1、电压在36V以上的电气设备未装设保护接地装置。

 

2、多台电气设备串联接地的。

 

3、未用符合要求的钢管(钢板)制作的接地极。

 

4、接地连线、接地阻值不符合《规程》要求的。

 

5、接地极安装不牢固的(但放置在水沟内的不受此限)、放置在水沟内的未被水淹没的。

 

 6、电缆不合格接头:鸡爪子、羊尾巴、明接头和电缆破口均称之为不合格接头,是电气安全隐患点,与电气失爆同等对待。

 

1)鸡爪子

 

①橡套电缆的连接不采用硫化热补或同等效能的冷补的;

 

②电缆(包括通讯、照明、信号、控制电缆)不采用接线盒的接头;

 

③高压铠装电缆的连接不采用接线盒或不灌注绝缘充填物,或绝缘充填物没有灌到三叉口以上,或绝缘胶裂纹的,或充填物不严密漏出芯线的接头。

 

2)羊尾巴

 

电缆的末端未接装防爆电气设备或防爆元件者为羊尾巴;电气设备接线嘴(包括五小电器元件)2m内的不合格接头或明线破口者均为羊尾巴。

 

3)明接头

 

电气设备与电缆有裸露的导体或未经审批且安全措施不到位、条件不允许而进行明火操作的均属明接头。

 

4)破口

 

①橡套电缆的护套破损、露出芯线或露出屏蔽线网者。

 

②橡套电缆护套破损伤痕深度达到电缆护套厚度二分之一以上,长度达20mm,或沿围长三分之一以上的。

 

5)电缆护套伸入器壁长度小于5mm,大于15mm的;

 

2、隔爆开关接线腔由电源侧进出线至负荷侧接线或负荷侧进出线至电源侧接线,控制用小喇叭嘴引出动力线的。

 

三、失爆的检查方法

 

(一)外壳、腔内的检查

 

1、肉眼观察或尺量检查部件是否齐全完好、尺寸是否符合要求。

 

2、按动闭锁装置按钮、部件试验。

 

(二)防爆面的检查

 

1、肉眼观察或尺量检查部件是否齐全完好、尺寸是否符合要求。

 

2、现场开盖试验、检查。

 

(三)接地装置的检查

 

1、肉眼观察或尺量检查部件是否齐全完好、尺寸是否符合要求。

 

2、单手用力能拔出接地极即判定为失爆,但设置在水沟内的钢板接地极不受此限。

 

(四)接线的检查

 

肉眼观察或尺量检查。

 

(五)照明灯具的检查

 

肉眼观察或试验。

 

四、失爆的原因、危害、防治

 

(一)原因

 

1、设备安装不规范,安装过程中未对防爆点进行详细检查,未按规程和相关制度、规范安装。

 

2、维护和定期检修不妥,防护层的脱落往往使隔爆面上出现砂泥灰尘,用螺钉紧固的平面对口接合面出现凹坑,使隔爆面间隙增大。

 

3、移动或搬运不当而发生磕碰,使外壳变形或产生严重机械伤痕。

 

4、装配时由于杂质没有及时清除,产生严重的机械划痕。

 

5、隔爆面上产生锈蚀现象,增大粗糙度。

 

6、螺孔深度过浅或螺栓过长,而不能很好的紧固零件。

 

7、未按规程要求制作、安装接地装置。

 

8、在隔爆外壳内随意增加元器件,使电气距离和爬电距离小于规定值,造成故障时电弧经外壳接地短路。

 

(二)危害

 

设备一旦出现失爆现象,在运行过程中内部产生故障引发爆炸,将炸坏外壳而引爆壳外爆炸性气体,或者从各部缝隙中喷出的高温气体或火焰引起壳外的爆炸性气体爆炸。这对煤矿井下是极其危险和不利的。

 

(三)防治

 

为了确保矿用电气设备的完好,杜绝失爆的发生,必须坚持管理、装备、培训并重的原则,在对设备的使用、维护、检修中要严格按照《煤矿安全规程》执行。具体可从以下几点入手。

 

1、使用合格的防爆电气设备,禁止非防爆电气设备入井。

 

2、严格按照《煤矿安全规程》和有关要求安装,杜绝安装时出现失爆。

 

3、检修时做到轻拿轻放,防止产生机械划痕。

 

4、加强防爆电气设备的管理,作好检查督促工作。

 

五、本标准未尽事宜按国家有关煤矿电气设备防爆规定执行


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