煤礦防爆安全知識(shí)講義新

1、煤礦防爆安全知識(shí)講義煤炭工業(yè)上海電氣防爆檢驗(yàn)站20051目錄前 言第一篇 礦井氣體 爆炸性混合物的形成1、我國煤礦井下的基本環(huán)境條件2、我國煤礦井下的基本工況條件3、煤礦井下巷道內(nèi)的氣體4、爆炸性混合物的形成第二篇 礦用防爆電氣設(shè)備的基本要求1、概述2、基本要求3、專用規(guī)定4、煤礦安全規(guī)程對(duì)電氣設(shè)備的有關(guān)規(guī)定（摘錄）第三篇 礦用隔爆型電氣設(shè)備“d”1、隔爆外殼的基本防爆原理2、隔爆型電氣設(shè)備3、隔爆型電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)第四篇 增安型電氣設(shè)備“e”1、概述2、通用要求3、專用規(guī)定第五篇 本質(zhì)安全型電路與本質(zhì)安全型電氣設(shè)備“i”1、概述2、本安型電路的防爆原理3、本安型電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)要求 4、本安型電路

2、設(shè)計(jì)計(jì)算基礎(chǔ)第六篇 礦用一般型電氣設(shè)備“KY”1、概述2、通用技術(shù)要求3、專用技術(shù)要求4、標(biāo)志5、銘牌第七篇 制造與維修1、質(zhì)量體系2、生產(chǎn)制造的基本條件3、隔爆型電氣設(shè)備的使用與維修4、增安型電氣設(shè)備的維修5、本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的使用與維修第八篇 試驗(yàn)檢測(cè)1、概述2、防爆性能試驗(yàn)3、電氣性能試驗(yàn)前言煤炭、石油、化學(xué)、紡織等工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占很重要的地位，這些行業(yè)在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生爆炸性氣體蒸汽或爆炸性粉塵，這種場(chǎng)所均稱為爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所。按國際IEC標(biāo)準(zhǔn)和我國防爆標(biāo)志GB3836.1的規(guī)定，防爆電氣設(shè)備分為二類，即I類：煤礦用電氣設(shè)備；II類：除煤礦外的其他爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備。除I類場(chǎng)所

3、之外，II類場(chǎng)所按爆炸性物質(zhì)出現(xiàn)的頻敏程度、持續(xù)時(shí)間又劃分為“0區(qū)”“1區(qū)”、“2區(qū)”三個(gè)等級(jí)，其中0區(qū)危險(xiǎn)程度最大。防爆型式是為防止點(diǎn)燃周圍爆炸性混合物而對(duì)電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)所采取特定的安全措施，就我國現(xiàn)有制定的強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)及近幾年來的技術(shù)狀況來說，其防爆型式有：隔爆型“d”、增安型“e”、本質(zhì)安全型“i”、正壓外殼型“p”、油浸型“o”、充砂型“q”、“n”型、澆封型“m”、特殊型“s”、混合型（上述類型的復(fù)合，例dibI）。我國煤礦井下常用的型式以隔爆型、增安型、本質(zhì)安全型、特殊型及混合型為主，因此本講義主要包括爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備通用要求、隔爆型“d”、增安型“e”及本質(zhì)安全型“i”四

4、部分。在我國煤礦井下還使用著礦用一般型電氣設(shè)備“KY”，為此，也一并作基本介紹。本講義擬作礦用防爆基本知識(shí)、設(shè)備使用維護(hù)、基本設(shè)計(jì)的介紹，對(duì)科研設(shè)計(jì)及煤礦電氣設(shè)備使用人員有一定參考價(jià)值，因此也是一本基本培訓(xùn)素材。煤炭工業(yè)上海電氣防爆檢驗(yàn)站2005年1月第一篇 礦井氣體、爆炸性混合物的形成1 我國煤礦井下的基本環(huán)境條件1.1空氣成份在煤礦井下采掘過程中，空氣里含有瓦斯（甲烷）、二氧化碳、一氧化碳、硫化氫、二氧化氮、氨及其它碳?xì)浠衔铮渲型咚梗淄椋┖空?5%以上。當(dāng)空氣中的瓦斯（甲烷）含量達(dá)到515時(shí)，遇上650以上的高溫或具有足夠能量的火花，便會(huì)發(fā)生氣體爆炸的危險(xiǎn)。在采掘過程中還會(huì)引起大量

5、煤塵的飛揚(yáng)，當(dāng)煤塵粒度在0.751mm以內(nèi)，其濃度在302000g/m3范圍內(nèi)時(shí)，遇上700以上的較大熱源，便可能發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。這兩種爆炸是伴生的，一般在瓦斯爆炸后引起煤塵爆炸，而煤塵爆炸造成的破壞更為嚴(yán)重。因此，煤礦安全規(guī)程對(duì)煤礦井下的空氣成份與井巷中風(fēng)流速度都作了嚴(yán)格的規(guī)定。對(duì)采掘設(shè)備也有相應(yīng)的規(guī)定，例在綜合機(jī)械化采掘工作面，規(guī)定采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)設(shè)立內(nèi)噴霧降塵裝置；對(duì)工作面、井下煤倉、溜煤眼、翻罐籠、輸送機(jī)、裝煤機(jī)及其它轉(zhuǎn)載地點(diǎn)都規(guī)定有外噴霧或噴水措施。1.2環(huán)境溫度煤礦井下的氣溫是隨著地層深度和四季季節(jié)的變化而有所區(qū)別，就同一地點(diǎn)的年平均溫度比較穩(wěn)定，上下溫差變化甚微。煤礦安全規(guī)程規(guī)定生

6、產(chǎn)礦井采掘工作面不得超過26，機(jī)電峒室不得超過30。個(gè)別地點(diǎn)若超過規(guī)定的溫度，必須采取降溫措施，進(jìn)風(fēng)井筒冬季結(jié)冰時(shí)，必須裝設(shè)空氣預(yù)熱設(shè)備，保持進(jìn)風(fēng)口以下空氣溫度在2以上。我國防爆標(biāo)準(zhǔn)GB3836.1通用要求中規(guī)定電氣設(shè)備環(huán)境溫度在2040時(shí)能正常運(yùn)行。以上的規(guī)定既考慮煤礦井下礦工有較合適的工作環(huán)境，又考慮了電氣設(shè)備在運(yùn)行中能基本防止高溫散熱差及高、低溫的熱劇變、熱老化現(xiàn)象導(dǎo)致絕緣老化、工作壽命短，以確保正常運(yùn)行。1.3相對(duì)濕度煤礦井下濕度大，有淋水是一大特點(diǎn)，相對(duì)濕度在95100左右范圍內(nèi)變化，當(dāng)井下溫度在大于25情況下，對(duì)電氣設(shè)備的絕緣性能影響很大。為此，I類電氣設(shè)備規(guī)定必須按國標(biāo)GBT24

7、23.4標(biāo)準(zhǔn)交變濕熱試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)試，以確保電氣設(shè)備在惡劣氣候條件下能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 1.4周圍空間煤礦井下作業(yè)空間狹窄，巷道受頂板壓力的作用造成煤塊、巖石冒落，使電氣設(shè)備易遭碰、砸、壓，而且煤礦生產(chǎn)作業(yè)經(jīng)常變動(dòng)，電氣設(shè)備需要頻繁移動(dòng)。因此，要求礦用電氣設(shè)備外殼既要防爆，又要在承受強(qiáng)度情況下設(shè)計(jì)得輕巧，同時(shí)電性能滿足要求，運(yùn)行可靠，操作簡單，維修方便。1.5電氣設(shè)備殼內(nèi)的環(huán)境條件由于電氣設(shè)備外殼達(dá)到防爆要求，因此電氣設(shè)備在正常運(yùn)行中殼內(nèi)溫度擴(kuò)散條件差，尤其對(duì)經(jīng)常頻繁起動(dòng)、停止工作狀態(tài)有分?jǐn)啻箅娏鳜F(xiàn)象，其電器件觸頭的電弧會(huì)引起設(shè)備內(nèi)高分子絕緣材料的分解，從而產(chǎn)生有害物質(zhì)，導(dǎo)致電子、電器元件工作條件的

8、惡化。由于過負(fù)荷、過電壓等原因，在隔爆外殼中也會(huì)出現(xiàn)電弧短路故障，電弧能量使得隔爆外殼中的壓力導(dǎo)常升高，甚至造成外殼結(jié)構(gòu)的破壞，這是值得引人注意的。2我國煤礦井下的基本工況條件2.1供電系統(tǒng)和電壓等級(jí)煤礦供電系統(tǒng)一般為地面變電所，以10kV或6kV供電下井中央變電所、采區(qū)變電所直到工作面配電點(diǎn)，基本屬于垂直方式四級(jí)供電系統(tǒng)。煤礦井下電氣設(shè)備的發(fā)展伴隨著供電電壓等級(jí)的變化而發(fā)展。采區(qū)供電電壓普遍采用380V、660V、1140V電壓等級(jí)，綜采機(jī)械化工作面現(xiàn)已采用3300V電壓等級(jí)，手動(dòng)電動(dòng)工具（例煤電鉆）及井下照明均規(guī)定采用127V電壓等級(jí)。自89年起，煤炭行業(yè)發(fā)展日產(chǎn)7000噸高產(chǎn)高效綜合機(jī)械

9、化采掘工作面任務(wù)，我國采煤機(jī)單機(jī)功率已達(dá)到500kW以上，整臺(tái)采煤機(jī)裝機(jī)容量達(dá)1000kW以上，由此而使井下采區(qū)供電電壓由1140V電壓等級(jí)向3300V電壓等級(jí)發(fā)展。2.2電壓偏差煤礦井下由于開采深度、層次的變化，采煤工作面距離的移動(dòng)及更換，井下用電負(fù)荷經(jīng)常變化，因此供電電壓的波動(dòng)范圍也較大，這就要求礦用電氣設(shè)備能在75%110%的額定電壓下正常工作，同時(shí)對(duì)電性能提出更高的要求，如：礦用電器的動(dòng)作特性和電子保護(hù)的電壓穩(wěn)定性等。 2.3沖擊與振動(dòng)礦用電氣設(shè)備從井上到井下各場(chǎng)所的運(yùn)輸過程要承受不同程度的沖擊與振動(dòng)，采、掘、運(yùn)機(jī)械（包括運(yùn)輸機(jī)車）用的機(jī)械電氣設(shè)備在設(shè)備運(yùn)行更要承受不同程度的沖擊與振動(dòng)

10、，其振動(dòng)頻率、振幅及時(shí)間與正弦振動(dòng)概念不同，很難以現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)來判定，電氣設(shè)備運(yùn)行不正常與沖擊、振動(dòng)也有很大關(guān)系。2.4安裝類別安裝類別（過電壓類別）主要對(duì)低壓電器面言，礦用電氣設(shè)備按GB/T14048.1低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備總則的有關(guān)規(guī)定，基本按III、IV類考慮。3煤礦井下巷道內(nèi)的氣體把煤層及其圍巖涌出的天然氣和井下巷道內(nèi)由于大氣氧與煤、巖石、木棚之間化學(xué)反應(yīng)和生物化學(xué)反應(yīng)以及在井下鉆眼爆破工作和有機(jī)物質(zhì)燃燒形成的工藝氣體，均統(tǒng)稱為礦井氣體。礦井氣體的主要成份是瓦斯，也稱甲烷（CH4）及其同系物，煤礦井下最危險(xiǎn)的是爆炸性氣體。它包括甲烷（98）及其同系物（乙烷、丙烷、丁烷）及其它可燃性氣體。

11、井下空氣中瓦斯的含量很大程度上取決于地質(zhì)構(gòu)造、煤層埋藏深淺程度及開拓方式。對(duì)井下巷道內(nèi)瓦斯含量主要取決于各種自然因素，例如開采深度、煤層瓦斯含量、煤層中甲烷壓力和透氣性。一般來說，瓦斯主要的涌出源是順槽準(zhǔn)備巷道的新暴露面和回采工作面經(jīng)常更新的移動(dòng)工作面及采落的煤。在通風(fēng)量不足的情況下，巷道內(nèi)瓦斯含量會(huì)超過“煤礦安全規(guī)程”規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。尤其在準(zhǔn)備巷道的掘進(jìn)工作面，回采工作面的采煤機(jī)附近和工作面與回風(fēng)巷道的交界處附近更為嚴(yán)重。3.1在掘進(jìn)巷道打眼放炮情況下?lián)嘘P(guān)資料介紹，放炮后大約在半分鐘之內(nèi)，瓦斯?jié)舛扔?提高到16；在1分鐘之內(nèi)，瓦斯?jié)舛瓤商岣叩?0%左右；在315分鐘內(nèi)，瓦斯?jié)舛冉档偷?.5。當(dāng)

12、局扇停止通風(fēng)時(shí)，這種巷道瓦斯積聚濃度則隨著瓦斯絕對(duì)涌出量的增加、瓦斯?jié)舛瘸迺r(shí)間的延長、巷道長度及傾角增大而增大。3.2在回采工作面的采煤機(jī)附近落煤帶和工作面與回風(fēng)巷交界處采煤機(jī)落煤帶內(nèi)瓦斯涌出量除了與煤的瓦斯含量有關(guān)以外，還與落下的煤和新暴露煤壁的瓦斯逸出量有關(guān)，一般認(rèn)為開采煤層的厚度、工作面風(fēng)速、煤層瓦斯天然含量和回采工作面平均日推進(jìn)速度是使最大瓦斯?jié)舛瘸^工作面各斷面平均值的主要因素。3.3礦井瓦斯等級(jí)的劃分煤礦安全規(guī)程規(guī)定，一個(gè)礦井中，只要有一個(gè)煤（巖）層發(fā)現(xiàn)過瓦斯，該礦井即定為瓦斯礦井，并依照礦井瓦斯等級(jí)的工作制度進(jìn)行管理。礦井瓦斯等級(jí)，按照平均日產(chǎn)1t煤涌出瓦斯量和瓦斯形式進(jìn)行劃分

13、，即低瓦斯礦井：10m3及其以下，高壓斯礦井10m3以上及煤與瓦斯突出礦井三種。對(duì)低瓦斯礦井中，個(gè)別采區(qū)瓦斯涌出量較大或瓦斯涌出有異常情況時(shí)，則該采區(qū)應(yīng)按高瓦斯區(qū)進(jìn)行管理，具體由礦務(wù)局定時(shí)組織鑒定工作，報(bào)上級(jí)部門批準(zhǔn)執(zhí)行。4爆炸性混合物的形成4.1爆炸性氣體空氣混合物的爆炸界限瓦斯空氣混合物的爆炸是大氣中氧氣與瓦斯在危險(xiǎn)高溫或足夠的火花能量時(shí)的自動(dòng)回速反應(yīng)，同時(shí)伴隨著放熱，產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w和水蒸汽，即：CH42O27.52N2CO22H2O7.52N2831.0千卡克分子在正常條件下，515瓦斯空氣混合物是爆炸性混合物。當(dāng)井下空氣中瓦斯含量5或15時(shí)，由于在瓦斯含量低的低混合物中瓦斯燃燒時(shí)產(chǎn)生

14、的熱量不足以維持燃燒，而瓦斯含量高的高混合物中瓦斯過剩，對(duì)混合物起冷卻作用（瓦斯的熱量消耗比空氣高1.5倍），兩者均使混合物不爆炸。但是，在井下空氣中瓦斯含量超過15時(shí)，由于瓦斯氣體取代氧氣，對(duì)于人的生命的有危險(xiǎn)的。例如，空氣中瓦斯氣體含量超過43%時(shí)，由于氧氣不足，人就會(huì)發(fā)生窒息的危險(xiǎn)。由上可知，5是爆炸下限，15是爆炸上限，它還隨著初始?jí)毫Φ纳仙岣摺Ｈ魏伪ㄐ詺怏w混合物都存在著爆炸的下限和上限，現(xiàn)將列舉幾種名稱列表所示。名稱分子式可爆炸極限（體積比）最低引燃能量(mJ)燃點(diǎn)溫度(K)2316下限（）上限（）瓦斯（甲烷）CH45150.282316丙烷C3H82.19.50.252383

15、乙烯C2H42.7340.12557乙炔C2H21.5820.0192893氫H24.075.60.0192483氨NH31528二硫化碳CS21.260硫化氫H2S4.345甲苯C7H81.276.75-24844.2電氣設(shè)備在故障狀態(tài)下電氣絕緣材料有機(jī)成份受熱分解氣體煤礦井下空氣濕度較大，礦井水蒸汽有腐蝕作用，電氣設(shè)備在長期運(yùn)行過程中由于煤塵向電氣外殼內(nèi)部不斷侵入，會(huì)使原有電氣材料絕緣性能降低，嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致電氣擊穿現(xiàn)象；也由于電氣保護(hù)裝置調(diào)整不符合要求或者保護(hù)失效，電氣設(shè)備大功率的放電，對(duì)絕緣材料產(chǎn)生熱作用；如果帶電部件匝間短路或電路系統(tǒng)短路產(chǎn)生飛弧現(xiàn)象等，這些均是產(chǎn)生可燃性氣體的直接原因

16、。眾所周知，塑料在持續(xù)加熱到幾百度時(shí)，最初是機(jī)械性能下降，然后產(chǎn)生材料分解，析出氣體和煙霧。所析出的氣體中氫氣和一氧化碳占主要成份，據(jù)有關(guān)資料介紹，絕緣材料在電弧電流1400A，電壓700V作用下，在0.20.25秒時(shí)間內(nèi)，在密封鋼殼（凈容積16升）內(nèi)發(fā)現(xiàn)了可燃性氣體，其中氫和一氧化碳含量較大，而外殼內(nèi)部的壓力取決于電流強(qiáng)度和電弧燃燒時(shí)間。現(xiàn)以三種樹脂在密閉容器內(nèi)高溫分解現(xiàn)象列表所示：氣體高溫分解1克樹脂產(chǎn)生氣體量（cm3）聚酰胺樹脂環(huán)氧樹脂苯乙烯聚脂共聚物二氧化碳528.319.0一氧化碳10028.2-氫80.6-甲烷56.330.216.9乙炔-2.9-乙烯-8.813.2氣體總量288

17、.984.473.8爆炸危險(xiǎn)濃度計(jì)算下限值（體積比，）7.76.1*2.6*在10分米3空氣的容積內(nèi)足夠產(chǎn)生爆炸性氣體的經(jīng)過高溫分解的樹脂數(shù)量2.97.7*3.6注：*為近似值上述三種樹脂中，盡管均有耐高溫的特點(diǎn)，但經(jīng)高溫分解，足以達(dá)到爆炸危險(xiǎn)的濃度，不能忽視。4.3爆炸性混合物的分類防爆電氣設(shè)備分為兩類，其中煤礦井下用電氣設(shè)備為I類；除煤礦外其他爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備為II類。這是根據(jù)使用地點(diǎn)的不同來劃分的。煤礦井下爆炸性混合物主要是瓦斯（甲烷）；爆炸危險(xiǎn)廠房主要指石油開采、石油煉制、輸油系統(tǒng)及化工、紡織、石棉廠房等，由于具有各種各樣的爆炸性氣體，而這些爆炸性氣體在相同的試驗(yàn)條件下，具有不

18、同的試驗(yàn)安全間隙、不同的最小點(diǎn)燃電流和自燃溫度。根據(jù)試驗(yàn)安全間隙和最小點(diǎn)燃電流比將II類電氣設(shè)備又分為A、B、C三級(jí)。其分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下所示：類、級(jí)別MESG(mm)MICRI1.141IIAmax0.9MICR>0.8IIB0.9>max>0.50.8MICR0.45IIC0.5max0.45>MICR各種爆炸性氣體或蒸汽與空氣的混合物按其引燃溫度分為六組：T1、T2T6。分組標(biāo)準(zhǔn)如下表所示：溫度組別最高表面溫度T1450T2300T3200T4135T5100T685注：引燃溫度測(cè)定采用IEC794的試驗(yàn)方法。（略）可燃性氣體、蒸汽級(jí)別、溫度組別舉例見GB3836.1中

19、附錄A。實(shí)測(cè)引燃溫度可采用IEC標(biāo)準(zhǔn)方法的測(cè)定值，也可對(duì)實(shí)物通過試驗(yàn)測(cè)定。第二篇 礦用防爆電氣設(shè)備的基本要求1概述各類礦用防爆電氣設(shè)備都有專用標(biāo)準(zhǔn)和其它有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，但各類礦用防爆電氣設(shè)備又要執(zhí)行共同的要求，即爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備通用要求(GB3836.1-2000)。只有在兩者均滿足規(guī)定的條件下，才能符合其防爆性能。本篇主要闡述“通用要求”的要點(diǎn)。2 基本要求2.1溫度(1)礦用電氣設(shè)備表面考慮到易堆積煤塵，如表面溫度大于200時(shí)，會(huì)發(fā)生燜燃現(xiàn)象，因此，允許最高表面溫度為150。如果采取措施后能防止煤塵堆積，則允許最高表面溫度為450。(2)礦用電氣設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境溫度應(yīng)滿足2040。如

20、果環(huán)境溫度范圍不符合，須在銘牌上標(biāo)明，并以最高環(huán)境溫度為基準(zhǔn)計(jì)算電氣設(shè)備的最高表面溫度。(3)對(duì)于總面積不大于10cm2的部件，例如本安型電路使用的晶體管或電阻等，其最高表面溫度相對(duì)于實(shí)測(cè)引燃溫度具有下列安全裕度時(shí)，該部件的最高表面溫度允許超過電氣設(shè)備標(biāo)志的組別溫度。a. T1、T2、T3組設(shè)備為50；b. T4、T5、T6組設(shè)備及I類設(shè)備為25(4)煤礦安全規(guī)程對(duì)井下空氣溫度作了有關(guān)規(guī)定，例如生產(chǎn)礦井采掘工作面的空氣溫度不得超過26，機(jī)電峒室的空氣溫度不得超過30，這組數(shù)字僅供產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)參考。2.2GB3836.1-2000標(biāo)準(zhǔn)對(duì)防潮要求提出具體試驗(yàn)方法和考核標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定濕熱試驗(yàn)按GB/T24

21、23.4標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。試驗(yàn)嚴(yán)酷等級(jí)應(yīng)符合產(chǎn)品相應(yīng)的現(xiàn)行濕熱帶電工產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，且至少為40、6d。2.3對(duì)外殼的要求2.3.1對(duì)快開門結(jié)構(gòu)：(1)內(nèi)裝電容器時(shí)，規(guī)定由斷電到開門的時(shí)間間隔須大于電容器放電至下列剩余能量所需要的時(shí)間，充電電壓200V，I類電氣設(shè)備：0.2mJIIB電氣設(shè)備：0.06mJ，IIC電氣設(shè)備：0.02mJ；充電電壓200V可為上述能量兩倍。(2)內(nèi)裝電熱器時(shí)，由斷電至開門的時(shí)間間隔須大于電熱器溫度下降至低于電氣設(shè)備允許最高表面溫度所需的時(shí)間。(3)上述、條規(guī)定的時(shí)間間隔，需設(shè)有警告牌標(biāo)明。2.3.2對(duì)塑料外殼：標(biāo)準(zhǔn)作出下列規(guī)定：(1)塑料應(yīng)具有不燃性或難燃性。a.規(guī)定塑料

22、外殼應(yīng)用不燃或阻燃材料制成，并應(yīng)能承受所規(guī)定的燃燒性能試驗(yàn)。b.燃燒性能試驗(yàn)按GB11020測(cè)量固體絕緣材料暴露在引燃源后燃燒性能試驗(yàn)方法中規(guī)定的火焰垂直試樣法（FV法）進(jìn)行，試驗(yàn)結(jié)果以不低于FV2級(jí)的要求為合格。c. 塑料外殼的表面面積大于100cm2時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)成在正常使用維護(hù)和進(jìn)行清潔條件下能防止生產(chǎn)引燃危險(xiǎn)靜電電荷的結(jié)構(gòu)。(2)外殼就能承受20J的沖擊能量及經(jīng)受熱穩(wěn)定的試驗(yàn)。(3)為保證正常工作時(shí)表面不積聚危險(xiǎn)的靜電，其表面電阻值應(yīng)不超過1×109。(4) 塑料外殼上不允許直接制成緊固螺紋。2.3.3對(duì)輕合金外殼考慮到鋁合金與銹鐵撞擊產(chǎn)生火花所釋放的能量會(huì)引起足夠濃度的甲烷空氣

23、混合物的點(diǎn)燃，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定攜帶式或支架式電鉆及附帶的插銷可用抗拉強(qiáng)度不低于120Mpa的輕合金制成，其外殼還須能承受20J的沖擊能量試驗(yàn)，試驗(yàn)后不得產(chǎn)生影響防爆性能的變形或損壞。防爆標(biāo)準(zhǔn)對(duì)攜帶式儀表、燈的外殼采用輕合金材質(zhì)時(shí)，有以下明確的規(guī)定： (1)I類攜帶式或支架式電鉆（及其附帶的插接裝置）、攜帶式儀器儀表、燈具的外殼，可采用抗拉強(qiáng)度不低于120MPa，能承受GB13813規(guī)定的摩擦火花試驗(yàn)方法考核合格的輕合金制成。(2)含輕金屬的外殼材質(zhì)按重量比，鋁、鈦和鎂的總含量不得大于15%，并且鈦和鎂的總含量不大于6%。2.3.4緊固件緊固件是確保電氣設(shè)備防爆性能的重要零件，設(shè)計(jì)選用時(shí)一般應(yīng)作如下考

24、慮：(1)緊固用螺栓和螺母附能防松裝置。(2) 對(duì)要求采用特殊緊固結(jié)構(gòu)時(shí)，可采用護(hù)圈式結(jié)構(gòu)。a.螺栓頭或螺母設(shè)在護(hù)圈內(nèi)，要使用專用工具者能擰松取出；b.緊固后的螺栓頭或螺母的上平面不得超出護(hù)圈高度；c.護(hù)圈直徑、高度、螺栓通孔直徑須符合標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定；d.護(hù)圈可設(shè)有開口，開口的圓心張角須不大于120度。(3) 緊固件應(yīng)采用不銹材料制造，或經(jīng)電鍍等防銹措施。2.3.5聯(lián)鎖裝置根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，聯(lián)鎖裝置就設(shè)計(jì)成使用非專用工具不能解除其聯(lián)鎖功能的結(jié)構(gòu)。對(duì)于螺釘緊固結(jié)構(gòu)的設(shè)備，安設(shè)聯(lián)鎖裝置確實(shí)有困難，可考慮設(shè)警告牌來替代。2.3.6 絕緣套管(1)絕緣套管應(yīng)采用吸濕性較小的材料制成，對(duì)于電壓高于127V的電

25、氣設(shè)備，不得采用酚醛塑料制品?，F(xiàn)將幾種固體電工絕緣材料的吸水性能經(jīng)試驗(yàn)后列表如下：項(xiàng)目試驗(yàn)方法BMC-M上塑33-3電氣酚醛比重 g/cm3GB1033-701.82.01.81.45成型收縮率 GB1404-780.10.30.40.80.61.0吸水性 mg/cm20.21.00.8耐電弧性 SGB1411-78180180-相對(duì)泄痕指數(shù)分級(jí)GB4207-84GB3836.3abd馬丁耐熱 GB1035-70160140120抗彎強(qiáng)度 N/cm2GB1042-79780468606860沖擊強(qiáng)度 N. cm /cm2GB1043-7919644.158.8體積電阻 .cmGB1410-78

26、101410121010擊穿強(qiáng)度 kV/mmGB1408-78121212燃燒性 級(jí)UL-94V-0由表內(nèi)數(shù)據(jù)可知，a級(jí)低收縮不飽和聚酯料團(tuán)性能優(yōu)于其它材料，可提高電氣設(shè)備在井下潮濕環(huán)境中的使用安全性。(2)當(dāng)絕緣套管與連接件接線過程中承受力矩作用時(shí)，須能承受所規(guī)定的連接件扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)，結(jié)果為連接件與絕緣套管不得轉(zhuǎn)動(dòng)和損壞。2.3.7連接件與接線空腔(1)電氣連接件：a.保證連接可靠；b.具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和發(fā)熱截面，足夠的電氣間隙、爬電距離；c.在振動(dòng)、溫度變化影響下，不產(chǎn)生松動(dòng)或者接觸不良等現(xiàn)象。(2)接線空腔：凡正常運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生火花、電弧或危險(xiǎn)高溫的電氣設(shè)備，其功率大于250W或電流5A者，均

27、須采用接線空腔。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮：a. 接線、拆線操作方便；b. 盒內(nèi)要留有電纜芯線彎曲半徑的空間；c. 接線后裸露帶電體之間及每相對(duì)任何殼體之間的電氣間隙、爬電距離都要符合相應(yīng)電壓等級(jí)規(guī)定的數(shù)值；d.為防止萬一出現(xiàn)電弧閃絡(luò)現(xiàn)象，接線盒內(nèi)壁應(yīng)涂以耐電弧瓷漆。2.3.8引入裝置引入電氣設(shè)備的電纜或?qū)Ь€（包括橡套電纜、鎧裝電纜）的引入裝置有三種方式，即密封圈式、澆鑄固化填料密封式及金屬密封環(huán)式。(1)密封圈式a.密封圈式中分為壓盤式與壓緊螺母式,兩種，這兩種引入裝置都須具有防松與防止電纜拔脫的措施。b. 引入橡套電纜時(shí)，其電纜入口處須制成喇叭狀，要求內(nèi)緣應(yīng)平滑。c. 引入高壓電纜時(shí)，引入裝置（或接線盒

28、）須留有放置電纜頭的空間。d. 密封圈須能承受標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的老化試驗(yàn)。 e. 密封圈的非壓縮軸向長度需符合標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定。f. 引入裝置一般應(yīng)加設(shè)金屬墊圈，以增大接觸面積。g. 當(dāng)引入裝置超過一個(gè)時(shí)，須備有公稱厚度不小于2mm的鋼質(zhì)堵板，以防止在不引入電纜時(shí)，形成對(duì)外通孔，同時(shí)也作為防爆的措施之一。h. 在額定工作狀態(tài)下，如電纜引入口處的溫度高于70或電纜芯線分支處的溫度高于80時(shí)，須在接線盒內(nèi)部設(shè)置銘牌，標(biāo)明溫度，以便選配相就的電纜。i. 引入裝置還須能承受專門規(guī)定的夾緊試驗(yàn)。(2)澆鑄固化填料密封式：A.須設(shè)置防止電纜拔脫裝置，并須敷設(shè)電纜保護(hù)管。B.填料須符合下列要求：(a) 具有不燃性或

29、難燃性；(b) 不必加熱即可填充；(c) 填充后，在常溫下短時(shí)間內(nèi)即可固化；(d) 固化后，不產(chǎn)生有害的裂紋，且軟化的溫度不低于95；(e) 不得對(duì)電纜護(hù)套產(chǎn)生不良影響；C.填料的填充深度須大于電纜引入口孔徑的1.5倍（最小40mm），并應(yīng)有表示所需填充量的標(biāo)記。(3) 金屬密封環(huán)式：主要用于IIA、IIB電氣設(shè)備。（略）2.3.9接地一般電氣設(shè)備均須設(shè)外接地裝置，接線空腔內(nèi)部（當(dāng)采用直接引入方式時(shí)，則在主空腔內(nèi)部）須設(shè)有專用的內(nèi)接地螺栓。對(duì)于攜帶式和移動(dòng)式電氣設(shè)備，可不設(shè)外接地裝置，但必須采用有接地芯線或等效接地芯線的電纜。對(duì)于無必要接地或不允許接地的電氣設(shè)備，可不設(shè)內(nèi)、外接地螺栓。具體規(guī)定

30、如下：(1)應(yīng)設(shè)內(nèi)、外接地的設(shè)備，須標(biāo)志接地符號(hào)。(2) 電氣設(shè)備非接地連接件應(yīng)能至少與截面積為4mm2接地線有效連接。(3) 本質(zhì)安全型設(shè)備和儀器儀表類，外接地螺栓能壓緊接地芯線即可。(4) 接地螺栓應(yīng)用不銹材料制造，或進(jìn)行電鍍等防銹處理。 2.3.10接線(1)連接件和接地端子應(yīng)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，并保證連接可靠，雖受溫度變化振動(dòng)等影響，也不應(yīng)發(fā)生接觸不良現(xiàn)象。(2) 如采用鋁芯電纜，則須采取過渡接頭，以免發(fā)生電解腐蝕現(xiàn)象。3專用規(guī)定3.1電動(dòng)機(jī)a. 外扇冷電動(dòng)機(jī)，通風(fēng)孔的防護(hù)等級(jí)：進(jìn)風(fēng)口IP20；出風(fēng)口IP10。b. 立式電動(dòng)機(jī)，外物不得垂直落入通風(fēng)孔。c. 風(fēng)扇、風(fēng)扇罩、隔板須有足夠的

31、機(jī)械強(qiáng)度，并保證可靠的固定，同時(shí)能承受沖擊試驗(yàn)。d. 正常工作狀態(tài)下，風(fēng)扇距、風(fēng)扇罩、隔板及其緊固件的間距須不小于風(fēng)扇直徑的1，但最小為1mm。e. 如風(fēng)扇為塑料材質(zhì)，其電阻值須不大于1×109。f. 風(fēng)扇如用輕合金制成，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定輕合金按重量比，鋁、鈦和鎂的總含量不得大于15%，且鈦和鎂的總含量不大于6%。3.2開關(guān)及控制器：a. 電磁起動(dòng)器中的隔離開關(guān)，通斷能力低于AC3負(fù)荷時(shí)，須在電氣上或機(jī)械上與接觸器聯(lián)鎖。b. 設(shè)有短路、漏電保護(hù)的開關(guān)，保護(hù)裝置動(dòng)作機(jī)構(gòu)須采用手動(dòng)復(fù)位的形式。其復(fù)位裝置須具有特殊緊固件，或可設(shè)在有保護(hù)裝置的外殼內(nèi)部。c. 控制器手柄如有可拆卸式，須保證在停止位

32、置上才可卸下。3.3燈具：a. 透明件須能承受規(guī)定的沖擊試驗(yàn)與熱劇變?cè)囼?yàn)；b. 應(yīng)設(shè)置斷電開源后才能打開透明件的聯(lián)鎖裝置或可用有“嚴(yán)禁帶電打開”字樣的警告牌代替；c. 金屬保護(hù)網(wǎng)與外殼須可靠固定，網(wǎng)孔面積與網(wǎng)條尺寸應(yīng)符合規(guī)定要求。4 煤礦安全規(guī)程對(duì)電氣設(shè)備的有關(guān)規(guī)定（摘錄）4.1 第440條規(guī)定，煤礦地面、井下的各種電氣設(shè)備、電力和通信系統(tǒng)等的設(shè)計(jì)、安裝、驗(yàn)收、運(yùn)行、檢修、試驗(yàn)及安全等工作，可參照?qǐng)?zhí)行有關(guān)部門的現(xiàn)行規(guī)程，遇有與本規(guī)程相抵觸處，應(yīng)按本規(guī)程的規(guī)定執(zhí)行。4.2 第443條規(guī)定，嚴(yán)禁井下配電變壓器中性點(diǎn)直接接地。4.3 第444條規(guī)定，井下電氣設(shè)備的選用，應(yīng)符合下表要求。使用場(chǎng)所類別

33、煤(巖)與瓦斯突出的礦井和瓦斯噴出區(qū)域瓦斯礦井井底車場(chǎng)、總進(jìn)風(fēng)道或主要進(jìn)風(fēng)道翻車機(jī)峒室采區(qū)進(jìn)風(fēng)道總回風(fēng)道、主要回風(fēng)道、采區(qū)回風(fēng)道、工作面低瓦斯礦井*高瓦斯礦井一、高低壓電機(jī)和電氣設(shè)備*礦用防爆型（礦用增安型除外）礦用一般型礦用一般型礦用防爆型礦用防爆型礦用防爆型（礦用增安型除外）二、照明燈具礦用防爆型三、通信、自動(dòng)化裝置和儀器、儀表注：*使用架線式電機(jī)車運(yùn)輸?shù)南锏乐屑把卦撓锏赖臋C(jī)電峒室內(nèi)可采用礦用一般型電氣設(shè)備（包括照明燈具、通信、自動(dòng)化裝備和儀器、儀表）。 *煤（巖）與瓦斯突出礦井的井底車場(chǎng)的主泵房內(nèi)，可使用礦用增安型電動(dòng)機(jī)。4.4 第448條規(guī)定，井下各級(jí)配電電壓和各種電氣設(shè)備的額定電壓等

34、級(jí)，應(yīng)符合下列要求：一、高壓，不應(yīng)超過10000V；二、低壓，不應(yīng)超過1140V；三、照明、手持式電氣設(shè)備的額定電壓和電話、信號(hào)裝置的額定供電電壓，都不應(yīng)超過127V。四、采區(qū)電氣設(shè)備使用3300V供電時(shí)必須制定專門的安全措施，遠(yuǎn)距離控制線路的額定電壓，不應(yīng)超過36V。4.5 第454條規(guī)定，峒室外嚴(yán)禁使用油浸式低壓電氣設(shè)備。 40kW及以上的起動(dòng)頻繁的低壓控制設(shè)備，應(yīng)使用真空電磁起動(dòng)器控制。4.6 第455條規(guī)定，井下高壓電動(dòng)機(jī)、動(dòng)力變壓器的高壓側(cè)，應(yīng)有短路、過負(fù)荷和欠電壓釋放保護(hù)。井下由采區(qū)變電所、移動(dòng)變電站或配電點(diǎn)引出的饋電線上，應(yīng)裝設(shè)短路和過負(fù)荷及漏電保護(hù)裝置，低壓電動(dòng)機(jī)應(yīng)具備短路、過

35、負(fù)荷、單相斷線、漏電閉鎖的保護(hù)及遠(yuǎn)程控制裝置。4.7 第457條規(guī)定，礦井地面變電所和井下中央變電所的高壓饋電線上，應(yīng)裝設(shè)有選擇性的單相接地保護(hù)裝置；供移動(dòng)變電站的高壓饋電線上，必須裝設(shè)有選擇性的動(dòng)作于跳閘的單相接地保護(hù)裝置。井下低壓饋電線上，必須裝設(shè)檢漏保護(hù)裝置或有選擇性的檢漏保護(hù)裝置，保證自動(dòng)切斷漏電的饋電線路。煤電鉆必須使用設(shè)有檢漏、漏電閉鎖、短路、過負(fù)荷、斷相、遠(yuǎn)距離起動(dòng)和停止煤電鉆的綜合保護(hù)裝置。第三篇 礦用隔爆型電氣設(shè)備“d”具有隔爆外殼的電氣設(shè)備稱為隔爆型電氣設(shè)備。隔爆外殼作為一種防爆型式至今已獲得了廣泛的應(yīng)用，在結(jié)構(gòu)型式上計(jì)有7580%用于有瓦斯或煤塵爆炸危險(xiǎn)的煤礦井下的礦用電

36、氣設(shè)備均采用了這種防爆型式，它對(duì)促進(jìn)煤礦生產(chǎn)過程電氣化，對(duì)保證煤礦井下安全生產(chǎn)起到了決定性的作用。隔爆外殼是電氣設(shè)備的一種防爆型式，其外殼能承受住通過外殼任何接合面或結(jié)構(gòu)間隙滲透到外殼內(nèi)部的可燃性混合物的內(nèi)部爆炸而不損壞，并不會(huì)引起外部由一種、多種相應(yīng)防爆級(jí)別氣體或蒸汽形成的爆炸性環(huán)境的點(diǎn)燃。本篇主要介紹隔爆防爆機(jī)理、電氣設(shè)備隔爆外殼的結(jié)構(gòu)要求及電弧短路故障狀態(tài)下對(duì)隔爆性能影響等內(nèi)容。1 隔爆外殼的基本防爆原理隔爆型電氣設(shè)備的防爆原理是：將電氣設(shè)備的帶電部件放在特制的外殼內(nèi)，該外殼具有將殼內(nèi)電氣部件產(chǎn)生的火花和電弧與殼外爆炸性混合物隔離開的作用，并能承受進(jìn)入殼內(nèi)的爆炸性混合物被殼內(nèi)電氣設(shè)備的火

37、花、電弧引爆時(shí)所產(chǎn)生的爆炸壓力，而外殼不被破壞；同時(shí)能防止殼內(nèi)爆炸生成物向殼外爆炸性混合物傳爆，不會(huì)引起殼外爆炸性混合物燃燒和爆炸。這種特殊的外殼叫“隔爆外殼”。具有隔爆外殼的電氣設(shè)備稱為“隔爆型電氣設(shè)備”。隔爆型電氣設(shè)備具有良好的隔爆和耐爆性能，被廣泛用于煤礦井下等爆炸性環(huán)境工作場(chǎng)所。隔爆性電氣設(shè)備的標(biāo)志為“d”。隔爆型電氣設(shè)備除電氣部分外，主要結(jié)構(gòu)包括隔爆外殼及一些附在殼上的零部件，如襯墊、透明件、電纜（電線）引入裝置及接線盒等。根據(jù)隔爆型電氣設(shè)備的防爆原理，我們知道隔爆外殼應(yīng)具有耐爆和隔爆性能。所謂耐爆就是外殼能承受殼內(nèi)爆炸性混合物爆炸時(shí)所產(chǎn)生的爆炸壓力，而本身不產(chǎn)生破壞和危險(xiǎn)變形的能力

38、。所謂隔爆性能就是外殼內(nèi)爆炸性混合物爆炸時(shí)噴出的火焰，不會(huì)引起殼外可燃性混合物爆炸的性能。為了實(shí)現(xiàn)隔爆外殼耐爆和隔爆性能，對(duì)隔爆外殼的形狀、材質(zhì)、容積、結(jié)構(gòu)等均有特殊的要求。2 隔爆型電氣設(shè)備隔爆型電氣設(shè)備主要在煤礦井下爆炸危險(xiǎn)工作場(chǎng)所使用，其使用環(huán)境場(chǎng)地狹窄，搬運(yùn)困難，并有巖石、煤塊冒落、撞擊的危險(xiǎn)，其外殼不僅要具有耐爆性，還應(yīng)具有足夠機(jī)械強(qiáng)度，才能保證設(shè)備外殼在發(fā)生內(nèi)部爆炸或受到外物撞擊時(shí)，外殼不發(fā)生嚴(yán)重變形或損壞。為此，常在煤礦井下采掘工作面工作的隔爆型電氣設(shè)備的隔爆外殼必須采用鋼板或鑄鋼構(gòu)成，但其他零部件或裝配后沖擊不到的或容積不超過2L的電氣設(shè)備，可用HT250灰鑄鐵制成。對(duì)于I類非

39、采掘工作面用隔爆外殼也可以用HT250灰鑄鐵制成。對(duì)于容積不大于2L的外殼，也可以采用工程塑料制成，這種材料具有易成型、易切削加工，比重輕、易于制造等優(yōu)點(diǎn)，但使用這種材料作隔爆外殼時(shí)必須注意到塑料在高溫下易發(fā)生分解和變形的性質(zhì)。因此，在具有大量熱源和能發(fā)生大電弧的電氣設(shè)備上不宜使用塑料外殼。隔爆外殼的幾何形狀是多樣的，大量的理論研究和實(shí)踐證明：在相同容積、不同形狀的隔爆外殼中，非球形外殼中的爆炸壓力比球形外殼中壓力低，即球形外殼的爆炸壓力最大，而長方體外殼爆炸壓力最小，外殼內(nèi)的爆炸壓力是隨著容器形狀的不同而改變。這是因?yàn)殡S著外形散熱表面積的增大而降低了爆炸壓力。因此，隔爆外殼以采用長方形外形為

40、宜，這樣可以提高外殼的耐爆能力。隔爆外殼的容積也是設(shè)計(jì)隔爆外殼的關(guān)鍵。理論和實(shí)踐都證明：在其他條件都一定的情況下，隔爆外殼的容積與外殼內(nèi)的爆炸壓力無關(guān)，容積對(duì)壓力的影響不大。因此在設(shè)計(jì)制造隔爆外殼時(shí)就可以在滿足設(shè)備技術(shù)要求的前提下，盡量減小隔爆外殼的體積，既保證了外殼的耐爆性又減小了體積、減輕了質(zhì)量，更便于在煤礦井下特殊環(huán)境中使用。一般隔爆外殼大都是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的空腔組成，且空腔間是連通的，因此在外殼內(nèi)爆炸性混合物發(fā)生爆炸時(shí)將會(huì)產(chǎn)生壓力重疊現(xiàn)象，也就是當(dāng)一個(gè)空腔里的爆炸性混合物爆炸時(shí)，會(huì)使另一個(gè)空腔里的爆炸性混合物受到壓縮，而使壓力增高。如果這個(gè)空腔再爆，將會(huì)出現(xiàn)過壓現(xiàn)象，形成多空腔壓力重

41、疊，隔爆外殼的耐爆性將受到威脅。因此，在設(shè)計(jì)制造隔爆外殼時(shí)應(yīng)盡量避免采用多空腔結(jié)構(gòu)，如果無法避免這種結(jié)構(gòu)則應(yīng)盡量增大各空腔間聯(lián)通孔的面積。因?yàn)槎嗫涨粔毫χ丿B的過壓大小與兩空腔容積比以及連通孔斷面積有關(guān)。當(dāng)兩空腔容積比一定時(shí)，連通孔斷面積越大，過壓就愈小，從而增加外殼的耐爆性能。另外，外殼的長、寬、高尺寸之比也不要過大，以免造成外殼內(nèi)的壓力重疊現(xiàn)象。隔爆型電氣設(shè)備的隔爆外殼不但具有耐爆性還應(yīng)具有隔爆性。隔爆外殼如何實(shí)現(xiàn)隔爆作用，這是研究隔爆型電氣設(shè)備的關(guān)鍵。我們知道，由于加工、制造、使用、維修等方面的需要，無論何種形狀的隔爆外殼，都不可能是一個(gè)“天衣無縫”的整體，而是由幾部分和各種零件構(gòu)成的。各

42、部分以及零件之間都需要聯(lián)接，而聯(lián)接的縫隙勢(shì)必會(huì)成為外殼內(nèi)的爆炸性產(chǎn)物穿過的途徑。如果對(duì)這些聯(lián)接的間隙不作特殊規(guī)定和技術(shù)要求，那么穿過間隙的殼內(nèi)爆炸產(chǎn)物就要引燃?xì)ね庵車ㄐ曰旌衔铮浜蠊豢霸O(shè)想。為了阻止殼內(nèi)爆炸性混合物爆炸生成物引燃?xì)ね庵車谋ㄐ曰旌衔?，就必須在外殼的各接合處，也就是?lián)接間隙采取一些特殊有效的措施，實(shí)現(xiàn)外殼隔爆性能。通常把互相聯(lián)接的接合面稱為“隔爆接合面”，簡稱“隔爆面”。而隔爆面之間的間隙稱為“隔爆接合面間隙”，簡稱“隔爆間隙”。隔爆間隙的大小是隔爆外殼能否隔爆的關(guān)鍵。通常隔爆面是采用法蘭連接的隔爆保護(hù)方式。隔爆結(jié)合面間隙有多種結(jié)構(gòu)：平面形結(jié)構(gòu)（開關(guān)大蓋與殼體、接線盒與殼

43、體），止口形結(jié)構(gòu)（電動(dòng)機(jī)端蓋與機(jī)座、轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)孔），平面加圓筒形結(jié)構(gòu)（煤電鉆接線盒蓋與接線盒），曲路結(jié)構(gòu)，鋸齒型結(jié)構(gòu)，螺紋結(jié)構(gòu)，襯墊結(jié)構(gòu)（照明燈罩與金屬外殼），微孔結(jié)構(gòu)（分析儀器傳感器用銅基、不銹鋼基粉塵冶金片，不銹鋼球隔爆結(jié)構(gòu)、發(fā)泡不銹鋼板），金屬網(wǎng)隔爆結(jié)構(gòu)（多層銅網(wǎng)、不銹鋼網(wǎng)）等，如圖1-23所示。利用外殼的間隙進(jìn)行隔爆的理論與金屬網(wǎng)對(duì)火焰熄滅作用原理相仿。隔爆外殼的隔爆作用是利用外殼的法蘭間隙來實(shí)現(xiàn)隔爆的。為什么法蘭間隙能實(shí)現(xiàn)隔爆，現(xiàn)在理論研究上仍有兩種觀點(diǎn)：一種觀點(diǎn)認(rèn)為，法蘭間隙對(duì)殼內(nèi)爆炸生成物（火焰）有熄火作用，火焰在狹窄的法蘭間隙中自動(dòng)熄滅，因此法蘭間隙有隔爆作用，另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為，

44、法蘭間隙不僅能熄滅殼內(nèi)火焰而且還能降低殼內(nèi)爆炸生成物的溫度，而這些生成物是有傳爆危險(xiǎn)的，所以法蘭間隙能起到隔爆作用?？傊碚摰难芯亢蛯?shí)踐都證明了利用隔爆外殼的法蘭間隙能起到隔爆作用。既然法蘭間隙能起隔爆作用，那么間隙的大小與隔爆作用的大小又存在什么關(guān)系呢？研究證明：法蘭間隙越大，穿過間隙的爆炸產(chǎn)生物能量就越多，傳爆性就越強(qiáng)，隔爆性能就越差。相反，法蘭間隙越小，傳爆性就越弱，隔爆性能就越好。法蘭隔爆面的長度也和法蘭間隙的隔爆性緊密相關(guān)。隔爆面越長，傳爆的可能性就愈小，隔爆面越短，傳爆的可能性就越大。為了能使隔爆外殼具有最佳隔爆性，人們對(duì)外殼法蘭間隙的大小與隔爆性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，試驗(yàn)得出：最大

45、不傳爆間隙就是最大試驗(yàn)安全間隙，不同的爆炸性混合物的最大試驗(yàn)安全間隙不同（當(dāng)法蘭間隙的長度為25mm）。既然法蘭最大安全間隙對(duì)隔爆有如此重要的作用，那么影響最大安全間隙又有哪些因素呢？研究證明，影響最大試驗(yàn)安全間隙的因素有：爆炸性混合物的濃度；隔爆法蘭的長度及其表面加工粗糙度；隔爆外殼的容積；爆炸混合物的初始?jí)毫?、溫度和濕度；點(diǎn)火源到隔爆間隙內(nèi)緣的距離；爆炸性混合物的流動(dòng)狀態(tài)等諸多因素。下面逐一研究這引些因素對(duì)最大安全間隙影響的程度。2.1 爆炸性混合物濃度的影響。最大安全間隙試驗(yàn)時(shí)使用的爆炸性混合物的濃度是最危險(xiǎn)的濃度，當(dāng)這種爆炸性混合物濃度高于或低于最危險(xiǎn)濃度時(shí)（最大安全間隙試驗(yàn)中所采用的

46、濃度），都會(huì)使試驗(yàn)安全間隙增大。爆炸性混合物濃度對(duì)最大試驗(yàn)安全間隙的影響是非線性關(guān)系變化的。2.2 隔爆法蘭長度的影響。法蘭長度下降；安全間隙下降，法蘭長度上升，試驗(yàn)安全間隙增大。當(dāng)法蘭長度從零增加到15mm時(shí)，試驗(yàn)安全間隙增長很快。但當(dāng)法蘭長度再度增大時(shí)，試驗(yàn)安全間隙只能增大到這種爆炸性混合物的熄滅距離。如果再增大法蘭面的間隙，爆炸性混合物的爆炸生成物將穿過間隙向殼外周圍傳播，那么外殼也就失去了隔爆作用。2.3 隔爆外殼法蘭表面加工粗糙度的影響。法蘭表面加工粗糙度只要不影響間隙的寬度，即只要保持法蘭表面平整，不會(huì)造成間隙寬度畸形，法蘭表面略粗糙一些，對(duì)隔爆性能沒有大的影響。一般認(rèn)為要求隔爆面

47、加工粗糙度Ra不超過6.3um。2.4 隔爆外殼的容積對(duì)最大試驗(yàn)安全間隙的影響。在殼內(nèi)點(diǎn)火源位置一定的前提下，隔爆外殼容積的改變對(duì)最大試驗(yàn)安全間隙影響是不大的。2.5 爆炸性混合物的壓力和溫度對(duì)最大安全間隙的影響。爆炸性混合物壓力提高，最大試驗(yàn)安全間隙將下降；爆炸性混合物溫度的提高更易爆炸，將會(huì)使試驗(yàn)安全間隙下降。2.6 爆炸性混合物濕度的影響。隨著爆炸性混合物濕度的提高，間隙的傳爆的可能性減小，最大試驗(yàn)安全間隙將隨之增大。2.7 隔爆外殼內(nèi)點(diǎn)火源位置對(duì)試驗(yàn)安全間隙的影響。對(duì)于快速反應(yīng)的爆炸性混合物，殼內(nèi)點(diǎn)火源位置對(duì)試驗(yàn)安全間隙的影響不大。但對(duì)于反應(yīng)緩慢的爆炸混合物，點(diǎn)火源對(duì)最大試驗(yàn)安全間隙有

48、較大影響。點(diǎn)火源位置偏離中心，最大試驗(yàn)安全間隙將隨之增大。3隔爆型電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)隔爆型電氣設(shè)備主要包括殼體與蓋，及附屬其外殼上的防爆部件，主要有電纜及導(dǎo)線的引入裝置、接線盒、透明件、襯墊等。3.1 接線盒隔爆型電氣設(shè)備的電纜和導(dǎo)線的引入裝置包括直接引入和間接引入兩種。對(duì)于符合下述條件的I類電氣設(shè)備可采用直接引入方式；正常運(yùn)行時(shí)設(shè)備不產(chǎn)生火花、電弧和危險(xiǎn)溫度；電氣設(shè)備的額定功率不大于250W，且電流不大于5A；間接引入方式是指電纜或?qū)Ь€通過接線盒或插銷與電氣設(shè)備進(jìn)行連接。對(duì)于不能使用直接引入裝置的電氣設(shè)備必須采用間接引入裝置，這樣才能保證在隔爆外殼內(nèi)部發(fā)生爆炸時(shí)，不會(huì)發(fā)生由于引入裝置的不可靠而造成

49、傳爆事故。無論采用何種方式的引入裝置，都必須符合有關(guān)的規(guī)定，確保隔爆型電氣設(shè)備的防爆性能。3.2 透明件透明件主要是指照明燈具的透明罩、觀察窗和指示燈罩，它們是隔爆外殼的一部分。因此這些透明件必須能承受隔爆型電氣設(shè)備使用環(huán)境的爆炸性混合物爆炸時(shí)產(chǎn)生的爆炸壓力和溫度的作用和使用環(huán)境上外界因素的影響，包括機(jī)械、化學(xué)、熱能的作用。因此透明件一般采用玻璃和鋼化玻璃制成。透明件必須能承受標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的機(jī)械沖擊和熱沖擊試驗(yàn)。燈具透明件與外殼之間可以直接膠封。3.3 襯墊隔爆外殼上為實(shí)現(xiàn)防潮、防水和防塵的要求，常常需要使用襯墊。襯墊的使用有兩種情況：一種是用在設(shè)備維修中需要打開的外殼部件上，此時(shí)襯墊僅起密封作用

50、，而不能作隔爆措施。因?yàn)榫S修需要打開的部件其襯墊容易丟失。否則一旦丟失，整個(gè)隔爆結(jié)構(gòu)就被破壞了。但觀察窗內(nèi)密封襯墊則例外，它既有密封作用，又有隔爆作用。第二種是襯墊用在設(shè)備維修中不經(jīng)常打開的部件上，此時(shí)襯墊可作隔爆措施，但襯墊必須符合以下4點(diǎn)要求：襯墊必須采用具有一定強(qiáng)度的金屬或金屬包覆的不燃性材料制成；襯墊的厚度不能小于2mm；當(dāng)外殼凈容積不大于0.1L時(shí)，襯墊寬度不得小于6mm，當(dāng)外殼凈容積大于0.1L時(shí)，襯墊寬度不得小于9.5mm；襯墊安裝后要保證不脫落，并在外殼產(chǎn)生爆炸壓力時(shí)也不會(huì)被擠出外殼。第四篇增安型電氣設(shè)備“e”1概述增安型電氣設(shè)備“e”的含義是：在正常運(yùn)行條件下不會(huì)產(chǎn)生電弧、火

51、花或可能點(diǎn)燃爆炸性混合物的高溫的設(shè)備結(jié)構(gòu)上，采取措施提高安全程度，以避免在正常和認(rèn)可的過載條件下出現(xiàn)這些現(xiàn)象的電氣設(shè)備。也就是說，只有在正常運(yùn)行條件下不會(huì)產(chǎn)生火花、電弧或危險(xiǎn)溫度，其額定電壓不高于11kV的電氣設(shè)備及其部件，才允許制成增安型。此種防爆結(jié)構(gòu)適用于電動(dòng)機(jī)、變壓器、照明燈具及接線盒等。增安型電氣設(shè)備除須符合本安型規(guī)定外，還須符合通用要求的有關(guān)規(guī)定。值得注意的是，增安型的“增安”一詞決不意味著它比其它防爆類型更好，它僅僅是為了表述增安型的目的而已。增安型所達(dá)到的安全程度主要取決于增安型結(jié)構(gòu)型式及其使用的環(huán)境、維護(hù)的情況等許多因素。2通用要求2.1 外殼的防護(hù)等級(jí)裸露帶電部件的外殼須符合

52、IP54的規(guī)定；絕緣帶電部件的外殼須符合IP44的規(guī)定。對(duì)安裝在清潔室內(nèi)并經(jīng)常有專人檢查管理的電動(dòng)機(jī)（接線盒和裸露帶電部件除外）外殼只須IP23的規(guī)定即可。2.2 電路的連接(1)引入電纜或?qū)Ь€的連接件；a.應(yīng)保證連接可靠、接線方便，還須防上連接松動(dòng)、自行脫落、扭轉(zhuǎn)，同時(shí)能保持良好的接觸壓力。b. 不允許在正常工作條件下，因溫度升高而引起接觸壓力降低。c. 不允許帶有可能損傷電纜或?qū)Ь€的棱角，不允許在正常緊固時(shí)產(chǎn)生永久變形和自行轉(zhuǎn)動(dòng)。d.不允許用絕緣材料部件傳遞接點(diǎn)壓力。用于連接多股線的連接件，須有防止導(dǎo)線分股的措施。連接件載面積在4mm2以下的電纜或?qū)Ь€的連接件，須設(shè)計(jì)成能與載面積更小的電纜

53、或?qū)Ь€可靠連接。(2)內(nèi)部導(dǎo)線連接電氣設(shè)備內(nèi)部的導(dǎo)線連接不允許承受不適當(dāng)?shù)臋C(jī)械應(yīng)力。允許采用下述任一方法連接：a.能防止松動(dòng)的螺栓或螺釘連接；b.擠壓連接；c.導(dǎo)線先用機(jī)械方式連接后再用軟釬焊連接；d.硬焊連接；e.熔焊連接。2.3 電氣間隙與爬電距離(1)不同電位的導(dǎo)電零件之間的電氣間隙須符合下表規(guī)定。額定電壓，V最小電氣間隙，mm3660127220380660114033006000100002.12.13.25610183660100(2)帶電零件與接地零件之間的電氣間隙，按線電壓進(jìn)行計(jì)算。如果額定電壓為10kV或更高的電氣設(shè)備，僅用在中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中，則帶電零件與接地零件之間的電氣間隙可按電氣設(shè)備的相電壓計(jì)算。(3)不同電位的導(dǎo)電零件之間爬電距離須符合下表規(guī)定：額定電壓V最小爬電距離，mmIIIIII3660127220380660114033006000100002.12.13.258122240801252.62.646.310162845901403.43.45812.5203450100160(4)爬電距離的長度根據(jù)額定電壓，絕緣材料的耐泄痕性和絕緣件表面形狀確定。材料級(jí)別相比漏電起痕指數(shù)(CT1)IIIIIIa660CT1400CT1600175CT14002.4固體絕緣材料(1)固體絕緣材料應(yīng)采用耐熱性材料制成，在高于電氣設(shè)備