礦用防爆電氣設(shè)備的基本要求全套

礦用防爆電氣設(shè)備的基本要求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。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，會發(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)備的運行環(huán)境溫度應(yīng)滿足－20～＋40℃。如果環(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)計算電氣設(shè)備的最高表面溫度。(3)對于總面積不大于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于實測引燃溫度具有下列安全裕度時，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)計時參考。2.2GB3836.1-2000標(biāo)準(zhǔn)對防潮要求提出具體試驗方法和考核標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定濕熱試驗按GB/T2423.4標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。試驗嚴(yán)酷等級應(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對外殼的要求2.3.1對快開門結(jié)構(gòu)：(1)內(nèi)裝電容器時，規(guī)定由斷電到開門的時間間隔須大于電容器放電至下列剩余能量所需要的時間，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，由斷電至開門的時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間。(3)上述①、②條規(guī)定的時間間隔，需設(shè)有警告牌標(biāo)明。2.3.2對塑料外殼：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。b.燃燒性能試驗按GB11020《測量固體絕緣材料暴露在引燃源后燃燒性能試驗方法》中規(guī)定的火焰垂直試樣法（FV法）進(jìn)行，試驗結(jié)果以不低于FV2級的要求為合格。c.塑料外殼的表面面積大于100cm2時，應(yīng)設(shè)計成在正常使用維護(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。(3)為保證正常工作時表面不積聚危險的靜電，其表面電阻值應(yīng)不超過1×109Ω。(4)塑料外殼上不允許直接制成緊固螺紋。2.3.3對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引起足夠濃度的甲烷—空氣混合物的點燃，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，試驗后不得產(chǎn)生影響防爆性能的變形或損壞。防爆標(biāo)準(zhǔn)對攜帶式儀表、燈的外殼采用輕合金材質(zhì)時，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，可采用抗拉強度不低于120MPa，能承受GB13813規(guī)定的摩擦火花試驗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)計選用時一般應(yīng)作如下考慮：(1)緊固用螺栓和螺母附能防松裝置。(2)對要求采用特殊緊固結(jié)構(gòu)時，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)計成使用非專用工具不能解除其聯(lián)鎖功能的結(jié)構(gòu)。對于螺釘緊固結(jié)構(gòu)的設(shè)備，安設(shè)聯(lián)鎖裝置確實有困難，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，對于電壓高于127V的電氣設(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)試驗后列表如下：項目試驗方法BMC-M上塑33-3電氣酚醛比重g/cm3GB1033-701.8～2.0≤1.8≤1.45成型收縮率％GB1404-780.1～0.30.4～0.80.6～1.0吸水性mg/cm2≤0.2≤1.0≤0.8耐電弧性SGB1411-78≥180≥180-相對泄痕指數(shù)分級GB4207-84GB3836.3abd馬丁耐熱℃GB1035-70≥160≥140≥120抗彎強度N/cm2GB1042-79≥7804≥6860≥6860沖擊強度N.cm/cm2GB1043-79≥196≥44.1≥58.8體積電阻Ω.cmGB1410-78101410121010擊穿強度kV/mmGB1408-78≥12≥12≥12燃燒性級UL-94V-0由表內(nèi)數(shù)據(jù)可知，a級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，須能承受所規(guī)定的連接件扭轉(zhuǎn)試驗，結(jié)果為連接件與絕緣套管不得轉(zhuǎn)動和損壞。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.具有足夠的機械強度和發(fā)熱截面，足夠的電氣間隙、爬電距離；c.在振動、溫度變化影響下，不產(chǎn)生松動或者接觸不良等現(xiàn)象。(2)接線空腔：凡正常運行時產(chǎn)生火花、電弧或危險高溫的電氣設(shè)備，其功率大于250W或電流5A者，均須采用接線空腔。設(shè)計時應(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，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，引入裝置（或接線盒）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。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)引入裝置超過一個時，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，形成對外通孔，同時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，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。(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)具有不燃性或難燃性；(b)不必加熱即可填充；(c)填充后，在常溫下短時間內(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，則在主空腔內(nèi)部）須設(shè)有專用的內(nèi)接地螺栓。對于攜帶式和移動式電氣設(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)定如下：(1)應(yīng)設(shè)內(nèi)、外接地的設(shè)備，須標(biāo)志接地符號。(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)具有足夠的機械強度，并保證連接可靠，雖受溫度變化／振動等影響，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電動機a.外扇冷電動機，通風(fēng)孔的防護(hù)等級：進(jìn)風(fēng)口IP20；出風(fēng)口IP10。b.立式電動機，外物不得垂直落入通風(fēng)孔。c.風(fēng)扇、風(fēng)扇罩、隔板須有足夠的機械強度，并保證可靠的固定，同時能承受沖擊試驗。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1×109Ω。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.電磁起動器中的隔離開關(guān)，通斷能力低于AC3負(fù)荷時，須在電氣上或機械上與接觸器聯(lián)鎖