防爆电气设备及原理与管理

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1、防爆电气设备的原理与管理采用一定的安全技术措施，能在易爆危险场所安全地发挥供电、用电、通信、检测和控制功能的各类电气设备，通称为防爆电气设备。一、对矿用电气设备的要求由于煤矿井下电气设备的运行条件与地面不同，为了确保生产人员安全、设备安全运行以及矿井的安全生产，煤矿井下的特殊工作条件对电气设备的要求主要有：（1）井下环境潮湿，有的地方还有淋水，因此电气设备要求防滴（溅），隔爆外壳及隔爆结合面要求防锈蚀，因此电气绝缘材料要求耐潮。此外，井下温度较高，故还应对矿用电气设备的绝缘性能进行湿热试验。（2）井下常有煤、岩石冒落、片帮，移动设备的拉、挂、碰、撞，易使设备受损坏，要求电气设备具有

2、坚固的外壳。（3）井下采、掘工作面经常移动，电气设备也将随着移动，因此要求电气设备的选材与结构应便于搬运。（4）井下工作繁重、负荷变化大，因此要求电气设备运行可靠，有一定的过负荷能力。（5）井下空间狭窄，照明不足，因此要求电气设备体积小，操作简单，维护方便。（6）井下存在着瓦斯、煤尘等爆炸性混合物，要求使用在爆炸性环境的电气设备具有防爆性能。电气设备在正常运行或事故状态下可能出现火花、电弧、热表面和灼热颗粒等，它们都具有一定的能量，可以成为点燃矿井瓦斯和煤尘的点火源。大量的统计资料表明，火源是井下瓦斯爆炸的主要点火源。例如，1970~1981年间全国煤矿（社、队小煤窑除外）共发生2

3、55次重大爆炸事故。其中有115次是由电气火花源引爆的，占爆炸事故的45%。如果按爆炸死亡人数统计，电火花引爆事故死亡人数则占死亡人数的55%，居第一位。又如，美国煤矿1952~1961年10年间所发生的209次瓦斯燃爆事故中，由于机电设备不良（含照明设备）引爆的次数为75次，占爆炸事故的35.9%。随着煤矿生产电气化程度的提高及井下电气设备的电压等级的提高，电气设备的事故更易发生。因此，搞好电气设备的防爆，对防止瓦斯、煤尘爆炸事故具有十分重要的意义。为了防止瓦斯、煤尘爆炸事故的发生，一方面要限制它们在空气中的含量，例如，采用加强通风以降低瓦斯的浓度，喷洒水或岩石粉迫使煤尘降落等措

4、施；另一方面要杜绝一切能够点燃矿井煤尘的点火源和危险温度。电气设备防爆总的方向是设法消除点火源铜爆炸性混合物的接触，限制热源的强度或作用范围。目前，煤矿井下电气设备防爆常采取以下诸项措施。（1）间隙隔爆技术。间隙隔爆技术是把正常运行或故障状态下可能引爆瓦斯或煤尘的电气设备置于坚固的具有隔爆结构的外壳内。当隔爆外壳内部发生爆炸时，不会引起外壳外部的瓦斯与煤尘的爆炸，即采用“隔爆外壳”进行电气防爆。这种防爆技术一般用于“强电”系统。（1）本质安全技术。本质安全技术的特点是限制热源的能量，使本质安全设备电路在正常或事故状态下所产生的电火花均不能点燃瓦斯与煤尘，即采用“本质安全电路”。这种

5、防爆技术只适用于“弱点”系统。（2）增加安全程度。采用各种方法提高电气设备的安全程度，使其故障率大大降低，从而防止电弧、火花或危险温度的产生。配合有效的保护措施之后，可以实现防止井下瓦斯或煤尘被电气设备引燃事故的发生。这种防爆措施主要用于正常运行时不会产生点燃作用的电器和照明灯具上。（3）快速断电技术。快速断电技术又叫超前切断技术，其特点是采取可靠的自动快速切断故障电流的措施，使可能产生的电火花或电弧存在的时间小于点燃瓦斯、煤尘所需要的最小时间。一、防爆电气设备的类型、原理及标志1.防爆电气设备的类型及原理防爆电气设备是按国家标准设计制造的不会引起周围爆炸性混合物爆炸的电气设备。在

6、煤炭、石油、化工及其他有混合物爆炸可能的行业中，由于生产环境及爆炸物质不同，所采用的防爆措施也不同了。为了使防爆电气设备的设计、制造标准化，便于检验、使用和维修，国家已制定了完整的防爆电气设备的国家标准。现行的防爆电气设备的国家标准是GB3836。GB3836把防爆电气设备分为隔爆型、增安型、本质安全型、正压型、充油型、充砂型、无火花型、浇封型、气密性和特殊型等十种类型。（1）隔爆型电气设备。具有隔爆外壳的电气设备称为隔爆型电气设备。隔爆外壳既能承受内部混合性气体被引爆产生的爆炸压力，又能防止内部爆炸火焰和高温气体窜出隔爆间隙点燃外壳周围的爆炸性混合物。该型设备的标志为“d”。（2

7、）增安型电气设备。正常运行下不会产生电弧、火花或可能点燃爆炸性混合物的高温点电气设备，在其结构上采取措施，提高安全程度，一避免在正常或规定的过载条件下出现电弧、火花或可能点燃爆炸性混合物的电气设备，称为增安型电气设备。该型设备的标志为“e”。（3）本质安全型电气设备。全部电路均为本质安全电路的电气设备称为本质安全型电气设备。所谓本质安全电路是指：在规定条件下，在正常工作或规定的故障状态下，产生电火花和热效应均不能点燃爆炸性混合物的电路。该型设备的标志为“i”（分ia，