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防爆设备检查标准

井下防爆电气设备检查制度及标准

二00七年元月

井下防爆电气设备检查制度及标准

一、井下防爆电气设备基础知识及相关标准

1、现行的防爆电气设备的国家标准是GB3836-93。

它的主要内容是把防爆电气设备分为隔爆型（d）、增安型（e）、本质安全型（i）、正压型（p）、充油型（o）、充砂型（q）、无火花型（n）、浇封型（m）、气密型（h）、特殊型（s）。

2、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。

矿用防爆型电气设备的通用要求也就是防爆电气设备的共有特性，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）防爆电气如果采用塑料外壳，须采用不燃性或难燃性材料制成，并保证塑料表面的绝缘电阻大于1*109Ω，以防积聚静电，还必须承受冲击试验和热稳定试验。

6）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。

7）防爆电气设备必须经国家制定的防爆试验单位鉴定。

3、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）增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。

4）正压型电气设备的防爆原理是将电气设备置于外壳内，壳内充入保护性气体，并使壳内的保护气体压力高于周围爆炸性环境的压力，以阻止外部爆炸性混合物进入壳内实现电气设备的防爆。

5）充油型电气设备的防爆原理是将全部或部分部件浸在油内，使设备在故障状态下产生的电弧、火花不能点燃油面以上的或壳外的爆炸性混合物。

6）充砂型电气设备的防爆原理是在电气设备的外壳内填充石英砂，将设备的导电部件或带电部分埋在石英砂防爆材料之下，使之在规定的条件下，在壳内产生的电弧、传播的火焰、外壳壁或石英砂材料表面的温度都不能点燃周围爆炸性混合物。

7）无火花型电器设备的防爆原理是设备在正常运行条件下，不会产生有点燃作用的故障出现。

8）浇封型电气设备的防爆原理是将电气设备有可能产生点燃爆炸性混合物的电弧、火花或能产生高温的部件浇封在浇封剂中，避免这些电气部件与爆炸性混合物接触，从而使电气设备在正常运行或在认可的故障和过载情况下均不能点燃周围的爆炸性混合物。

9）气密型电气设备的防爆原理是电器设备或电气部件置于气密的外壳内，这种外壳能防止外部可燃性气体进入壳内。

10）特殊型电气设备的防爆原理为：

不同于现有防爆设备的防爆原理，但经国家认可的检验机构检验确实具有防爆性能。

４、防爆电气设备的标志

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ⅡA、ⅡB、ⅡC三级。

５）组别：

针对Ⅱ类电气设备，按照运行时允许的最高表面温度分为T１—T６六组。

５、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（IP）中防外物分为７级（0-6），防水分为９级（0-8）。

数字越大表示等级越高，要求越严格。

二、失爆的现象

失爆是指电气设备的外壳失去了耐爆性和隔爆性。

常见的失爆现象有以下几种：

１、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，未上满扣。

2）弹簧垫圈未压平或螺栓松动，弹簧垫圈断裂或无弹性。

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）螺孔与螺栓不匹配者。

２、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”规定者；密封圈宽度应大于电缆外径的0.7倍，但必须大于10mm；厚度应大于电缆外径的0.3倍，但必须大于4mm。

密封圈外径（D）与进线装置内径间隙/mm（表一）

密封圈外径

外径与进线装置内径间隙

≤20

≤1.0

20

≤1.5

>60

≤2.0

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）把密封圈割开套在电缆上。

6）密封圈刀削后凸凹不整齐圆滑，锯齿直径差大于2mm以上。

7）密封圈没有完全套在电缆护套上。

8）线嘴压紧没有余量（螺母式进线嘴压紧后应外露3—5丝，压盘式进线嘴压紧后应外露5—8mm）。

线嘴与密封圈之间没有加装金属垫圈。

9）线嘴内缘压不紧密封圈，或密封圈端面与器壁接触不严，或密封圈能活动。

10）引入引出电缆压线板未压紧电缆，用单手扳动喇叭嘴时上下左右晃动。

11）在引入引出装置外端能轻易来回抽动电缆。

12）密封圈与电缆护套之间有其它包扎物。

13）空闲进线嘴缺挡板或挡板直径比进线嘴内径小2mm以上，挡板厚度小于1.82mm。

14）挡板放在密封圈里面或空闲进线嘴的金属垫圈放在挡板与密封圈之间。

15）进线装置破损不齐全。

3、插接装置的失爆现象

1）煤电钻插销的电源侧应接插座，负荷侧应接插销，如反接即为失爆。

2）电源电压低于1140V，插接装置缺少防止突然拔脱的联动装置。

3）电源电压高于1140V，插接装置上没有电气联锁装置。

4）插销在触头断开的瞬间，外壳隔爆接触面的最大直径差W和最小有效长度L不符合“表二”规定。

外壳隔爆接触面的最小有效长度L和最大直径差W（表二）

外壳净容积（L）

L/mm

W/mm

V≤0.5

15

0.5

V>0.5

25

0.6

4、外壳的失爆现象

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者。

3）隔爆腔内、外有锈皮脱落。

4）闭锁装置不符合规定，闭锁装置不齐全、变形损坏起不到机械闭锁作用。

5）电气闭锁不起作用。

6）外壳透明件（观察窗）破裂、有凹坑，使用非抗机械、热、化学腐蚀的玻璃件。

7）外壳内随意增加安装电气零部件。

5、防爆面的失爆现象

防爆接合面应保持光洁、完整，各结构参数符合出厂规定。

有下列情况之一者即为失爆：

1）静止接合面的间隙、直径差或最小有效长度（宽度）不符合“表三”的规定。

静止隔爆接合面的规定尺寸（表三）

隔爆空腔净容积/L

<0.5

0.5-2

>2

间隙/mm

≤0.3

≤0.4

≤0.5

接合面长度/mm

≥8

≥12.5

≥25

接合面内缘至螺栓孔距/mm

≥6

≥8

≥10

2）操纵杆直径（D）与隔爆接合面长度（L）不符合“表四”规定。

操纵杆（圆筒）直径与隔爆接合面的结构参数（表四）

操纵杆直径D/mm

D≤6

6

D>25

隔爆接合面长度L/mm

≥6

≥D

≥25

3）转盖式或插盖式接合面的宽度小于25mm，间隙大于0.5mm以上。

4）活动部分（操纵杆及电机轴）隔爆接合面长度及接合面直径差不符合“表五”规定。

活动隔爆接合面的规定尺寸（表五）

隔爆空腔净容积/L

<0.5

≥0.5

接合面长度/mm

≥12.5

≥25

接合面

直径差/mm

操纵杆及孔

≤0.3

≤0.5

电机轴及轴孔

≤0.4

≤0.6

5）隔爆电动机轴与轴孔的隔爆接合面在正常状态下产生摩擦。

6）隔爆面上产生的机械伤痕，宽度与深度大于0.5mm，其长度未保证剩余无伤痕隔爆面有效长度小于规定长度的2/3。

7）隔爆接合面的粗糙度大于6.3级，操纵杆的表面粗糙度大于3.2级。

8）隔爆接合面正常情况下用手打不开者。

6、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。

凡下列现象均为接地装置失爆：

1）电压在36V以上的电气设备未装设保护接地装置（照明灯具可通过电缆接地芯线接地）。

2）多台电气设备串联接地者。

3）未用符合要求的钢管制作的接地极。

4）接地连线、接地阻值不符合规程要求者。

5）外接地螺栓规格不符合下述规定者。

a、功率大于10KW的电气设备，不小于M12；b、功率在5-10KW之间的电气设备，不小于M10；c、功率在0.25-5KW之间的电气设备，不小于M8；d、功率不大于250W且电流不大于5A的电气设备，不小于M6。

6）内接地螺栓不符合下列规定者。

a、导线芯线截面不大于35mm2时，内接地螺栓应与连接导线芯线的螺栓直径相同；b、导线芯线截面大于35mm2时，内接地螺栓直径应不小于芯线接线螺栓的一半，但至少应等于连接35mm2芯线所用接线螺栓的直径。

7）在设备标示的接地位置外加装螺栓接地者，或多处接地点但只接地一处者。

8）接地装置部件不齐全者。

9）钢管接地极安装不牢固者。

三、失爆的检查方法

1、连接螺栓的检查

1）肉眼观察检查连接螺栓是否齐全、符合要求。

2）单手五指正向旋进超过1/3圈即判定为失爆。

2、电缆引入引出装置的检查

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）连接螺栓单手五指正向旋进超过1/3圈即判定为失爆。

3）在引入引出装置嘴处，顺着电缆方向单手能将电缆推进或拉出接线腔者即判定为失爆。

4）压线板以压紧电缆直径的10%为标准，否则即为失爆。

3、插接装置的检查

肉眼观察或尺量检查。

4、外壳的检查

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。

5、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。

6、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、失爆的原因、危害、防治

1、造成失爆的原因是复杂多样的，常见的主要原因有：

1）设备安装不规范，安装过程中未对防爆点进行详细检查和安装。

2）由于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，某些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）由于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）由于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。

2、危害

一台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，必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。

3、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，杜绝增加元器件。

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。