礦用防爆電氣設(shè)備的要求

2019年4月2日來(lái)源：防爆云平臺(tái)--防爆產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)平臺(tái) 防爆空調(diào) 防爆電氣防爆電機(jī) 防爆風(fēng)機(jī) 防爆通訊瀏覽 2501 次評(píng)論 0 次

概述、爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域的劃分

1.1爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域的劃分

0區(qū)：連續(xù)出現(xiàn)或長(zhǎng)期出現(xiàn)爆炸性氣體混和物的環(huán)境。

1區(qū)：在正常運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)爆炸性氣體混和物的環(huán)境。 2區(qū)：在正常運(yùn)行時(shí)不可能出現(xiàn)爆炸性氣體混和物的環(huán)境或即使出現(xiàn)也僅是短時(shí)存在的爆炸性氣體混和物的環(huán)境。

0區(qū)一般只存在于密閉的容器，貯罐等內(nèi)部氣體空間，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中1區(qū)也很少存在，大多數(shù)情況屬于2區(qū)。

1. 2防爆電氣設(shè)備分為兩類(lèi)：

煤礦井下有瓦斯和煤塵，當(dāng)瓦斯和煤塵達(dá)到一定濃度時(shí)，遇到足夠能量的火源，則會(huì)發(fā)生瓦斯和煤塵爆炸事故。電氣設(shè)備在正常運(yùn)行或發(fā)生故障都會(huì)產(chǎn)生電弧，是煤礦井下引燃瓦斯和煤塵的主要火源之一，因此，煤礦井下電氣設(shè)備必須使用礦用防爆型。礦用防爆型電氣的設(shè)計(jì)和制造必須符合防爆設(shè)備的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB3836-2000)的要求。防爆設(shè)備的總標(biāo)志為EX。防爆電氣設(shè)備的類(lèi)型、類(lèi)別、級(jí)別和組別連同防爆設(shè)備的總標(biāo)志“EX"一起，構(gòu)成防爆標(biāo)志。防爆標(biāo)志除應(yīng)制作在防爆電氣設(shè)備的明顯處外，還應(yīng)在銘牌右上角標(biāo)“EX”。

防爆電氣設(shè)備分類(lèi)：Ⅰ類(lèi)煤礦用的電氣設(shè)備，使用于含有甲烷混合物的爆炸環(huán)境;Ⅱ類(lèi)是工廠(chǎng)用防爆電氣設(shè)備，適用于含有除甲烷外的其他各種爆炸性混合物環(huán)境。防爆電氣設(shè)備根據(jù)防止引燃爆炸性混合物的環(huán)境。防爆電氣設(shè)備根據(jù)防止引燃爆炸性混合物的措防爆設(shè)備的類(lèi)型也不同。

2. 名詞述語(yǔ)

2.1 隔爆型電氣設(shè)備

具有能承受內(nèi)部爆炸性氣體混合物的爆炸壓力，并阻止內(nèi)部的爆炸向外殼周?chē)ㄐ曰旌衔飩鞑サ碾姎庠O(shè)備外殼的電氣設(shè)備，其標(biāo)志為"d"。

2.2 增安型電氣設(shè)備

在正常運(yùn)行條件下不會(huì)產(chǎn)生電弧、火花或可能點(diǎn)燃爆炸性混合物的高溫，結(jié)構(gòu)上采取措施提高安全裕度，以避免在正常和認(rèn)可的過(guò)載條件下出現(xiàn)電弧、火花或高濕電氣設(shè)備，其標(biāo)志為"e"。

3. 防爆原理

電氣設(shè)備引燃可燃性氣體混合物有兩方面原因：一個(gè)是電氣設(shè)備產(chǎn)生的火花、電弧、另一個(gè)是電氣設(shè)備表面(即與可燃性氣體混合物相接觸的表面)發(fā)熱。對(duì)于設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)能產(chǎn)生電弧、火花的部件放在隔爆外殼內(nèi)，或采取澆封型、充砂型、充油型或正壓型等其他防爆型式就可達(dá)到防爆目的。而對(duì)于增安型電氣設(shè)備是對(duì)在正常運(yùn)行時(shí)不會(huì)產(chǎn)生電弧、火花和危險(xiǎn)高溫的設(shè)備，如果在其結(jié)構(gòu)上再采取一些保護(hù)措施，盡力使設(shè)備在正常運(yùn)行或認(rèn)可的過(guò)載條件下不會(huì)發(fā)生電弧、火花和過(guò)熱現(xiàn)象，就可進(jìn)一步提高設(shè)備的安全性和可靠性。因此這種設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)就沒(méi)有引燃源，而可用于爆炸危險(xiǎn)環(huán)境。

一、礦用電氣設(shè)備要求礦用電氣設(shè)備，必須適應(yīng)井下的以下特殊要求： ①適應(yīng)井下空間狹小的要求。礦用電氣設(shè)備的尺寸要小，重量要輕。 ②井下有些設(shè)備移動(dòng)頻繁，因此礦用電氣設(shè)備要便于移動(dòng)，應(yīng)采用橡膠軟電纜。設(shè)備的底部應(yīng)裝小輪或撬板以便于移動(dòng)。 ③井下電氣設(shè)備必須有十分堅(jiān)固的外殼，同時(shí)要便于拆裝以便于移置到安全地帶。 ④井下有煤塵、潮氣和淋水，電氣設(shè)備應(yīng)做成密封的，并涂以防銹及防腐的油漆。電氣設(shè)備的絕緣材料應(yīng)防潮，并設(shè)有防觸電的閉鎖裝置。 ⑤井下有瓦斯、煤塵燃燒和爆炸的危險(xiǎn)，電氣設(shè)備應(yīng)做成防爆型或本質(zhì)安全型。

二、礦用電氣設(shè)備的類(lèi)型

煤礦井下使用的電氣設(shè)備分為礦用一般型電氣設(shè)備和礦用防爆型電氣設(shè)備。

1.礦用一般型電氣設(shè)備礦用一般型電器設(shè)備是指專(zhuān)為煤礦井下條件而設(shè)計(jì)的不防爆的電器設(shè)備，具有堅(jiān)固的外科和較好的防潮、絕緣、防滴、防濺的功能;有電纜引入裝置，并能防止電纜扭轉(zhuǎn)、拔脫和損傷;開(kāi)關(guān)手柄和門(mén)蓋之間有機(jī)械聯(lián)鎖，同時(shí)在設(shè)備的外殼明顯處有接地裝置，并標(biāo)有接地符號(hào)。這種電器設(shè)備，在其外殼的明顯處，均有清晰的永久性金屬凸紋紅色標(biāo)志“KY”這種設(shè)備是按照《礦用一般型電氣設(shè)備》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB12173制造的。

2.煤礦用防爆型電氣設(shè)備煤礦用防爆型電氣設(shè)備是按照《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB3836制造的。該類(lèi)型電氣設(shè)備適用于煤礦低瓦斯、高瓦斯和有煤塵與瓦斯突出、噴出的區(qū)域，根據(jù)其道理又分為10種類(lèi)型。

三、礦用防爆型電氣設(shè)備的類(lèi)型及特點(diǎn)

1.隔爆型電器設(shè)備(EXd)：電氣設(shè)備的一種防爆形式，其外殼能夠承受通過(guò)外科任何結(jié)合面或者結(jié)構(gòu)間隙滲透到外科內(nèi)部的課然性混合物在內(nèi)部爆炸而不損壞，并且不會(huì)引起外部有一種、多種氣體或者蒸汽形成的爆炸性環(huán)境的點(diǎn)燃。

(1)隔爆型電器設(shè)備的結(jié)構(gòu)特征隔爆型電器設(shè)備具有一個(gè)堅(jiān)固的隔爆外殼，這種外殼除了可將其內(nèi)部的火花、電弧與隔爆外殼環(huán)境中的混合爆炸物隔開(kāi)以外，還有一定的機(jī)械強(qiáng)度。隔爆外殼不可能是一個(gè)完整的整體，而是由許多個(gè)零部件構(gòu)成的。殼內(nèi)的爆炸產(chǎn)物會(huì)穿過(guò)零部件間的連接縫隙、擴(kuò)散到殼外環(huán)境，這些縫隙叫做隔爆接合面間隙。

(2)隔爆原理①隔爆性。隔爆就是當(dāng)電氣設(shè)備外殼內(nèi)發(fā)生爆時(shí)，其產(chǎn)物通過(guò)間隙不會(huì)引起設(shè)備外爆炸物的爆炸。隔爆性就是由外殼的接合面寬度、間隙和表面粗糙度來(lái)實(shí)現(xiàn)隔爆的一種性能。②耐爆性。耐爆性是指外殼的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，即隔爆外殼為了承受住爆炸引起的壓力波的作用，所必須具有的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

2.增安型電器設(shè)備：對(duì)在正常運(yùn)行條件下不會(huì)產(chǎn)生電弧或者火花的電氣設(shè)備進(jìn)一步采取措施，提高其安全程度，防止電氣身背產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度、電弧、火花的可能性的防爆形式;其實(shí)就是密封的原理，把內(nèi)部與外部的危險(xiǎn)氣體隔開(kāi);

(1)增安型電器設(shè)備結(jié)構(gòu)特征：增安型防爆結(jié)構(gòu)只能應(yīng)用于在正常運(yùn)行條件下不會(huì)產(chǎn)生電弧、火花或不可能點(diǎn)燃爆炸性混合物的高溫?zé)嵩吹脑O(shè)備上。該型設(shè)備只是在其結(jié)構(gòu)上采取了一定措施提高其安全程度，以避免在正常和認(rèn)可的過(guò)載條件下出現(xiàn)上述現(xiàn)象。(2)增安型電氣設(shè)備采取的安全措施增安型電氣設(shè)備主要是在其設(shè)備上采取了一系列的安全保護(hù)措施來(lái)達(dá)到其安全性能的。安全措施包括：有效的外殼保護(hù);電路的可靠連接;增大電氣間隙與爬電距離;加強(qiáng)與提高絕緣水平;加強(qiáng)溫度的限制。

3.本質(zhì)安全型電氣設(shè)備，本安型：內(nèi)部的所有電路都是本質(zhì)安全電路的電氣設(shè)備，即在規(guī)定的環(huán)境下不產(chǎn)生任何電火花或者任何熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃跪地昂的爆炸性氣體環(huán)境的電路。本安型是個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，其安裝在危險(xiǎn)區(qū)域的電路都是本質(zhì)安全的，即該部分電路的能量、電流和電壓受到限制和保護(hù)，不會(huì)點(diǎn)燃危險(xiǎn)區(qū)域的氣體!

(1)本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的類(lèi)型采用本質(zhì)安全型電路組成的電氣設(shè)備稱(chēng)為本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。全部電路都是本質(zhì)安全電路的電氣設(shè)備為單一式本質(zhì)安全型電氣設(shè)備;局部電路為本質(zhì)安全電路的電氣設(shè)備為復(fù)合式本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。

(2)本質(zhì)安全電路原理本質(zhì)安全電路是根據(jù)安全火花原理，通過(guò)合理選擇電路中的電氣參數(shù)，使系統(tǒng)在正?；蚬收蠣顟B(tài)下產(chǎn)生的電火花能量相當(dāng)小，不能點(diǎn)燃爆炸混合物的電路。電火花有電阻性、電容性和電感性三種。只要在電路的設(shè)計(jì)上合理選擇元件，限制電路中的電流、電壓等參數(shù)，就能達(dá)到限制火花能量的要求。其方法有：

①合理選擇電氣元件，降低供電電壓。

②通過(guò)增大電路電阻或利用導(dǎo)線(xiàn)電阻來(lái)限制電路的短路故障電流。

③采取消能措施來(lái)消耗能量元件的能量。

(3)本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的特點(diǎn)本質(zhì)安全型電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，制造、維修方便，投資少，安全性能可靠，是一種比較理想的防爆設(shè)備。在滿(mǎn)足技術(shù)要求的情況下，應(yīng)優(yōu)先選用。

4.正壓型電氣設(shè)備：它具有正壓外殼，可以保持殼內(nèi)新鮮空氣或惰性氣體的壓力高于周?chē)ㄐ原h(huán)境的壓力，并能阻止外部混合物進(jìn)人殼內(nèi)。正壓型電氣設(shè)備除電氣部分外，主要包括正壓外殼及其連接管道。所謂正壓外殼是指能保持內(nèi)部保護(hù)氣體的壓力高于周?chē)ㄐ原h(huán)境的壓力，并能阻止外部爆炸性混合物進(jìn)入外殼。正壓外殼及其連接管道采用不燃性或難燃性材料制做，并對(duì)所使用的保護(hù)氣體和運(yùn)行環(huán)境中的有害氣體有良好的抗腐蝕能力。正壓外殼及其連接管道的保護(hù)等級(jí)應(yīng)不低于IP40，并能有效地防止從外殼或管道內(nèi)噴出任何火花和熾熱顆粒。正壓外殼及其連通管道內(nèi)可能產(chǎn)生泄漏的所有部位，相對(duì)于外界大氣的正壓值應(yīng)不低于50Pa。正壓外殼及其連接管道應(yīng)能承受電氣設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)內(nèi)部正壓值1.5倍的壓力，且不能小于2x102Pa。為了防止可能出現(xiàn)引起外殼、管道變形的正壓，要對(duì)外殼、管道安裝適當(dāng)?shù)陌踩b置。正壓外殼及連接管道應(yīng)能承受GB3836.1第21.1條規(guī)定的沖擊試驗(yàn)。

正壓外殼可分為正壓通風(fēng)外殼和正醫(yī)補(bǔ)償外殼兩種。所謂正壓通風(fēng)外殼是采用保護(hù)氣體連續(xù)通風(fēng)，使殼內(nèi)保持正壓的一種正壓外殼。

正壓通風(fēng)外殼本身有一個(gè)或幾個(gè)與進(jìn)、出風(fēng)管道相連的進(jìn)、排氣口。具有正壓通風(fēng)外殼的電氣設(shè)備主要包括：

①保護(hù)氣體進(jìn)氣口;②管道;③通風(fēng)機(jī);④外殼;⑤壓力監(jiān)測(cè)器;⑥節(jié)流閥(為保持正壓的需要面設(shè)置);⑦保護(hù)氣體排出口;⑧火花和熾熱顆粒阻擋器。正壓補(bǔ)償外殼是通過(guò)排氣方法，將足量的保護(hù)氣體通過(guò)正壓外殼和管道，使爆炸性混合物濃度降低到下限以下，并在換氣后封閉外殼各個(gè)排氣口，對(duì)正壓外殼和管道內(nèi)保護(hù)氣體的泄漏進(jìn)行補(bǔ)償，使殼內(nèi)保持正壓的方法。正壓補(bǔ)償外殼本身有一個(gè)或幾個(gè)進(jìn)氣孔和一個(gè)或幾個(gè)能在換氣后妥善密封的排氣口。具有正壓補(bǔ)償外殼的電氣設(shè)備主要包括：①保護(hù)氣體進(jìn)氣口;②管道;③通風(fēng)機(jī);④外殼;⑤壓力監(jiān)控器;⑥換氣閥。對(duì)于正壓型電氣設(shè)備的外殼，其門(mén)或蓋必須具有聯(lián)鎖裝置，應(yīng)保證在電源斷開(kāi)之前，門(mén)或蓋不能打開(kāi)，而門(mén)或蓋打開(kāi)后，電源不能接通。對(duì)于采用螺栓緊固的門(mén)或蓋可不設(shè)聯(lián)鎖裝置，但應(yīng)在外殼明顯位置標(biāo)明“斷電源后開(kāi)蓋”的字樣。如果在正壓外殼內(nèi)裝有電熱器或電容器的電氣設(shè)備，要采取斷電源后延時(shí)打開(kāi)外殼門(mén)或蓋的措施。為了保證正壓型電氣設(shè)備具有良好的防爆性能，安全運(yùn)行，設(shè)備要采用一定的安全保護(hù)裝置(諸如保護(hù)繼電器、測(cè)量?jī)x器、儀表等)。如果正壓型電氣設(shè)備是在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所使用，那么上述的各種安全保護(hù)裝置也必須采用符合爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所所要求的防爆型式。對(duì)于正壓型(補(bǔ)償外殼)電氣設(shè)備要配備一定安全保護(hù)裝置(包括時(shí)間繼電器，流量監(jiān)測(cè)器等)，以保證足夠的換氣量、外殼內(nèi)爆炸性混合物濃度降低到爆炸下限之前不能接通電源。殼內(nèi)小換氣量為外殼及其連接管道總凈容積的5倍。

正壓型電氣設(shè)備應(yīng)設(shè)置自動(dòng)控制裝置，以保證設(shè)備起動(dòng)或運(yùn)行中，當(dāng)外殼內(nèi)正壓降到低于規(guī)定的報(bào)警值時(shí)，設(shè)備可發(fā)出連續(xù)聲、光報(bào)警信號(hào)。當(dāng)外殼內(nèi)正壓降到斷電值時(shí)，設(shè)備能自動(dòng)切斷電源。如果若干個(gè)獨(dú)立使用的正壓型電氣設(shè)備公用一個(gè)保護(hù)氣體源，而這些設(shè)備的操作又滿(mǎn)足下列要求時(shí)，這些共用一個(gè)保護(hù)氣體源的電氣設(shè)備可公用一個(gè)安全監(jiān)控裝置，并可以在打開(kāi)某一獨(dú)立設(shè)備外殼的門(mén)或蓋時(shí)，公用安全裝置可以不切斷這一組正壓電氣設(shè)備的電源或發(fā)出警光信號(hào)：①每臺(tái)獨(dú)立的電氣設(shè)備切斷電源后，方能打開(kāi)自己的外殼的門(mén)或蓋;②公用安全監(jiān)測(cè)裝置還能繼續(xù)監(jiān)控本組其余設(shè)備外殼內(nèi)的正壓值，并當(dāng)該獨(dú)立設(shè)備外殼按規(guī)定換氣之后，方能接通電源。

正壓型電氣設(shè)備使用的保護(hù)氣體必須是不燃的，其化學(xué)、物理性能不能影響正壓型電氣設(shè)備的安全和正常運(yùn)行。如果使用對(duì)人體有害的惰性氣體，應(yīng)在外殼明顯處標(biāo)出。正壓型電氣設(shè)備的外殼及其連接管道允許表面溫度應(yīng)符合表1-3 中規(guī)定的數(shù)值。運(yùn)行中的電氣設(shè)備，當(dāng)保護(hù)氣體中斷后，外殼內(nèi)部的某些元器件表面溫度可能上升而超過(guò)規(guī)定的數(shù)值，因此對(duì)這些元器件必須采取措施(可將發(fā)熱元器件制成澆封式氣密型，或采取輔助通風(fēng)降溫等措施)，以保證發(fā)熱元器件與外界爆炸性混合物隔離;或者使發(fā)熱元器件表面溫度冷卻到規(guī)定值后再與爆炸性混合物接觸，以保證不引燃爆炸性混合物。

5.充油型電氣設(shè)備全部或部分部件浸在油內(nèi)，使設(shè)備不能點(diǎn)燃油面以上的或殼外的爆炸性混合物的電氣設(shè)備。

6.充砂型電氣設(shè)備外殼內(nèi)充填砂粒材料，使之在規(guī)定的使用條件下殼內(nèi)產(chǎn)生的電弧、傳播的火焰、外殼壁或砂粒材料表面的過(guò)熱，均不能點(diǎn)燃周?chē)ㄐ曰旌衔锏碾姎庠O(shè)備。

7.無(wú)火花型電氣設(shè)備在正常運(yùn)行條件下，不會(huì)點(diǎn)燃周?chē)ㄐ曰旌衔?，且一般不?huì)發(fā)生有點(diǎn)燃作用的故障的電氣設(shè)備。

8.澆封型電氣設(shè)備整臺(tái)設(shè)備或其中部分澆封在澆封劑中，在正常運(yùn)行和認(rèn)可的過(guò)載或認(rèn)可的故障下，不能點(diǎn)燃周?chē)谋ㄐ曰旌衔锏碾姎庠O(shè)備。

9.氣密型電氣設(shè)備凡具有氣密封外殼的電氣設(shè)備。氣密封外殼是用熔化擠壓或膠粘的方法進(jìn)行密封的外殼。這種外殼能防止殼外氣體進(jìn)入殼內(nèi)。

10.特殊型電氣設(shè)備是指采用的防爆措施不為上述九種基本防爆類(lèi)型所包括，經(jīng)過(guò)防爆檢驗(yàn)證明確實(shí)具有防爆性能的電氣設(shè)備。這種特殊的防爆電氣設(shè)備，是使點(diǎn)火源與爆炸性氣體混合物進(jìn)行了隔離，即正?；蚬收蠒r(shí)產(chǎn)生的危險(xiǎn)因素，不與爆炸性混合物直接接觸。按國(guó)外的要求，特殊型電氣設(shè)備的防爆水平應(yīng)達(dá)到本質(zhì)安全型。

四、防爆電氣設(shè)備的管理與維護(hù)

礦井使用、備用的電氣設(shè)備(包括各類(lèi)開(kāi)關(guān)、電機(jī)、接線(xiàn)盒使用中的防爆電氣設(shè)備必須保證臺(tái)臺(tái)防爆，因而專(zhuān)職電氣維修工，必須每班對(duì)所負(fù)責(zé)的電氣設(shè)備的防爆性能進(jìn)行一次專(zhuān)項(xiàng)防爆檢查。防爆檢查組對(duì)井下使用中防爆電氣設(shè)備的防爆性能實(shí)施監(jiān)督檢查，對(duì)事故隱患提出處理意見(jiàn)，并有權(quán)停止使用。防爆設(shè)備不經(jīng)防爆檢查員檢查，不準(zhǔn)發(fā)給合格證，不準(zhǔn)入井使用。為了進(jìn)一步加強(qiáng)井下電氣設(shè)備防爆檢查，杜絕電氣設(shè)備失爆，消滅電氣火源，確保井下安全生產(chǎn)，要求使用中的電氣設(shè)備的防爆性能每月進(jìn)行一次檢查。

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