矿用防爆电器设备的通用规定13页word文档Word格式文档下载.docx

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1、表面温度

当电器设备可能堆积煤尘时，最高表面温度不应超过150℃。

因为电气设备表面堆积的煤尘达到一定厚度，如果表面温度达到200℃时很容易发生自燃。

当电气设备不会堆积或采取措施（如密封防尘或通风）可以防止堆积煤尘时，最高表面温度不应超过450℃。

2、环境温度

防爆电气设备使用的环境温度为-20℃——40℃，环境气压为（0.8—1.1）*105Pa。

（二）外壳材料的规定

1、对快开门结构开门时间的规定

快开门结构是指防爆电气设备外壳上只需解除少量螺栓或不需要解除的螺栓，通过简单的操作即可在短时间内打开的门。

为了防止把这种门或盖打开后电气设备内部剩余的能量点燃沼气，所以《规程》规定：

矿用电气设备由断电到开盖（门）的时间间隔须大于电容器放电至剩余能量小于0.2mj所需的时间和电热器温度降至低于450℃所需的时间。

该时间间隔值应在警告牌上标明。

2、塑料外壳

塑料具有耐腐性、耐潮湿、绝缘性能好、轻便等优点，所以一些小型防爆电气设备的外壳多采用塑料制作。

塑料外壳表面面积大于100cm2时，应设计为在正常使用维护和进行清洁的情况下能防止产生引燃危险的静电电荷的结构。

由于塑料外壳的机械强度和耐热稳定性差，易于积静电等，因此应选用机械强度较高、热稳定性较好，抗静电、不燃烧或不延燃的塑料制造。

要求塑料外壳的表面绝缘电阻不得超过1G，并能承受试验。

3、含轻合金外壳

所谓的轻合金主要是指铝合金。

制造防爆电气外壳的铝合全质量百分比，铝、钛和镁的总含量不允许大于15%，并且钛和的总含量不允许大于6%，这是因为铝合金与锈铁摩擦会发出大热能，这种能量的释放能够点燃爆炸性气体。

矿用手持式或支架式电钻（及其附带的插销）、携带式仪表、具等的外汐卜壳可用抗拉强度不低于120MPa按GB13813标准）的合金外壳制造并能承受相应的冲击试验。

（三）紧固件

紧固件是保证防爆电气设备性能的主要零件。

常用的紧固件由螺栓和螺母及防松用的弹簧垫圈组成。

对于要用特殊紧固件防爆电气备必须用特殊紧固件，如隔爆型电气设备外壳各部的连接必须用护圈式紧固件，以防无关人员随意打开外壳，使外壳失去防爆性能。

使用护圈式紧固件应符合以下几点要求：

①螺栓头或螺母要设在护圈内，必须使用专用工具才能打开，以防关人员随意打开外壳，造成失爆；

②紧固后的螺栓头或螺母的平面不能超出护圈高度；

③各种规格螺栓的通孔直径、护圈高、护圈直径应有关规定④护圈可设开口，开口圆心张角不大于120。

；

⑤护圈要与主体牢固连在一起。

无论何种固件都应采用不锈材料制成或经防锈处理。

（四）连锁装置及绝缘套管

为了防止电气设备误操作而造成瓦斯爆炸、人身触电事故的发生，防爆电气设备必须设置连锁装置。

连锁装置在设备带电时，备可拆卸部分不能拆卸。

当可拆卸部分拆开时，设备不能送电。

每类防爆型的连锁装置都应使用专用工具才能解除其连锁作用。

安装连锁装置困难的设备，在征得国家检验机构的同意后，可设“开盖停电”的警示牌代替连锁装置。

对于固定在设备外壳隔板上用来使导线穿过隔板的绝缘套管，必须用不易吸湿的绝缘材料制成，绝缘套管的使用不能改变电气设备的防爆形式。

如果绝缘套管或电气设备需要使用胶结剂，胶结剂必须具有抗机械、热稳定性和化学性的能力。

（五）连接件与接线盒

连接件是置于接线盒内，供引入电缆或导线接线用的（又称接线端子）。

连接件要有足够的机械强度和结构尺寸，要保证导线连接可靠，保证在振动和温度的影响下连接不松动，不产生火花、过热和接触不良等现象。

对于与含轻金属材料的连接必须采取特的预防措施（如铝芯电缆连接的连接件要用铜铝过渡接头）。

.

为了保证电气设备的导线和电缆连接牢固，防止电气设备运中产生火花、电弧引燃爆炸性混合物，对正常运行产生火花、电弧或危险温度的电气设备，功率大于250W或电流大于5A的I类气设备，其电缆和导线的连接都应使用接线盒和连接件。

接线的形式根据使用环境及有关技术要求决定。

接线盒应符合下列件：

接线操作方便；

接线盒内要留有导线弯曲半径的空间；

接盒内裸露导体间的电气间隙、爬电距离要符合相应防爆类型的有关规定；

为防止电弧、闪络现象，接线盒内壁应涂耐弧漆。

（六）接地

电气设备的接地的目的是为了保证人身安全和防止漏电产生火花。

对于外接地电气设备的金属外壳和铠装电缆的接线盒外壳以及铠装电缆的铅皮和铠装等，均应可靠地接地。

外接地螺栓的规格，须符合下列规定：

（1）功率大于l0kW的设备，不小于M12；

（2）功率5～l0kW的设备，不小于M10；

（3）功率大于0.25～5kW的设备，不小于M8;

（4）功率不大于250W且电流不大干5A的设备，不小于M6;

（5）本质安全型电气设备和仪器仪表类，外接地螺栓能压紧接地芯线即可。

电气设备接线盒内部（当采用直接引入方式时，则在主空腔内部）须设有专用的内接地螺栓，但电机车上的电气设备和电压不高于36V的电气设备除外。

内接地螺栓的直径须符合下列规定：

（1）当导电芯线截面不大于35mm2时，应与接线螺栓直径相同；

（2）当导电芯线截面大于35mm2时，应不小于连接导电芯线截面积之半的螺栓直径，但至少等于连接35mm2芯线的螺栓直径。

所有内、外接地螺栓，都应标志接地符号“╧”。

接地螺栓应采用不锈材料制成，或进行电镀等防锈处理。

I类防爆电气设备，还必须具有系统接地，因而其接线盒内至少需有一个内接地端子，与电缆的接地芯线连接起来。

各接地端子都应有防松垫圈和电镀防锈处理，并在明显处标出接地标志。

（七）引入装置

引入装置是防爆电气设备外电路的电缆或导线进入设备内的过渡装置，是防爆电气设备的薄弱环节，因此引入装置的密封是十分重要的。

常用的密封引入装置有三种：

①密封圈式式引入装置，该种引入方式应用最广泛，包括压盘式和压紧螺母式两种，。

②浇封固化填料密封式引入装置，③金属密封环式引入装置。

引入装置所用密封圈的材料要用弹性好、不易老化、不易龟裂的橡胶材料或其他类似材料制成，其硬度应达到邵尔氏硬度45°

一55°

。

密封圈只有硬度适宜才能起到密封和防松作用，保证防爆性能。

引入装置必须具有防松和防止拔脱装置。

二、防爆电器设备的专门规定

防爆电气设备的专门规定指防爆电机、开关、控制器和照明灯具必须符合的有关规定。

1、电机

电机轴伸出端驱动的外风扇设有保护罩，由于井下环境较恶劣，煤、矸等杂物极易落入风扇罩内，当电机转动时风扇与杂物发生摩擦产生热量或火花容易引起瓦斯、煤尘爆炸。

所以要求防爆电机外风扇的通风孔具有一定的防止外物落入的能力。

要求旋转电机外风扇的通风孔进风端的防护等级应不低于IP20的要求，排风端的防护等级不低于IPlO的要求。

为了检验外壳是否达到规定的防护性能，要求按相应的防护等级进行试验。

对于立式旋转电机（如矿用喷浆机等设备），还要求外物不得垂直落入通风孔。

通风孔的结构和布置应使直径大于12.5mm的异物不能垂直坠落或振动进入电机的旋转风扇上。

风扇、风扇罩和通风孔挡板应有足够的机械强度，并保证可靠固定。

风扇保护罩应能承受冲击试验，试验后静止与活动动部件不得相互碰撞或摩擦。

正常工作状态，风扇距风扇罩、隔板及紧固件的间距须不小于风扇直径的1%，最小为1mm，不得超过5mm。

如果风扇使用塑料材质，其表面绝缘电阻不得超过1GΩ，如风扇使用轻合金制成时，含镁量须不大于0.5%。

此外，增安型电机外壳（I类）防护等级应不低于IP23，且经常有专人检查管理。

使用在采掘工作面的本安型电气设备防护等级应不低于IP54。

防护等级标准查阅有关内容。

2、开关和控制器

（1）直流开关，其动、静触点不允许制成油浸结构。

（2）I类交流动、静触点开关，只有当额定电压高于1140V，各极之间相互隔离且电容每极的油量不超过5L时，才允许制成油浸结构。

（3）I类电磁启动器中的隔离开关，通断能力低于有关标准规定负荷时，须在电气上或机械上与接触器连锁。

（4）开关柜设有隔离开关时，隔离开关操作位置必须分明，设置上应能清楚地显示出隔离开关的接触位置或可靠地显示出断开位置这个隔离开关和开关柜的盖板或门之间的每个连锁都应保证只有当隔离开关的触头完全切断时，盖板和门才有可能打开。

I类开关柜的隔离开关操纵机构在其断开位置时，应借助一个扣锁锁住。

（5）I类开关如设有短路、漏电保护时，保护装置动作后应锁定。

保护装置动作机构应采用手动复位的形式。

复位装置应有特紧固件或设在有保护装置的外壳内

（6）控制器手柄如果是可拆卸式的，应保证在停止位置上才可卸下。

（7）I类高压油断路器的使用分断容量应为实际最大分断容量的50%。

（8）外壳内带遥控电路的电路接点若受非手动操作而使电路接通或断开时，外壳的门和盖应与隔离开关连锁，或者设置“严禁带电开盖”的警告牌。

（9）有熔断器的外壳应设连锁装置，仅在电源断电时才能安装或更换内部元件，并且在外壳可靠关合后熔断器方能带电，或者设置“严禁带电开盖”的警告牌。

3、照明灯具

（1）照明灯具的透明保护罩要设保护网，其网孔小于50mmX50mm，如果网孔大于50mmX50mm则认为该灯无保护罩。

（2）煤矿用透明保护罩和保护网能承受规定的冲击、热剧变试验。

（3）煤矿用照明灯具不允许制成带螺纹的结构。

（4）照明灯具上应设置断开电源后才能打开透明件的连锁装置，或者设置“严禁带电开盖”的警告牌。

（5）照明灯具的进线腔与光源腔之间应用反光罩或其他隔热措施隔开，与灯座口连通的连接件应有“0”的标志符号。

三、隔爆型电气设备

隔爆型电气设备是电气设备的一种防爆型式，其外壳能够承受通过外壳任何接合面或结构间隙渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏，并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸汽形成的爆炸性环境的点燃。

根据GB3836.2-2000的规定，隔爆型电气设备用字母“d”表示。

隔爆型电气设备主要功能是，将正常工作和故障状态下可能产生火花的部分放在一个或分放在几个外壳中。

隔爆型电气设备的外壳除了具有隔爆性能以外，它还具有一定的结构强度，各零件间的连接具有一定的结构尺寸。

从环境中进入壳内的爆炸性瓦斯空气混合物被壳内的火花、电弧引爆时，外壳不致被炸坏和不致使爆炸产物通过连接缝隙引爆环堵巾的爆炸性瓦斯空气混合物。

GB3836.2对隔爆型电气设备的隔爆外壳、隔爆接合面、间隙、转轴、操作杆、压力重叠等技术参数都做了详细的规定。

经过实践证明，按照上述标准设计制造的防爆电气设备完全可以满足实际生产的要求，能防止由电气火花引发的爆炸事故。

四、隔爆原理简介

目前隔爆型电气设备仍采用隔爆外壳的间隙隔爆机理，法兰，旬隙可到隔爆作用，目前有两种观点：

一种观点认为隔爆是法兰间隙的熄火作用；

另一种观点认为隔爆是由于法兰间隙的熄作用加上法兰间隙对爆炸产物的冷却作用，，从研究结果看后一观点的理由更充分一些。

五、隔爆型电气设备隔爆结构参数

隔爆接合面的结构参数，主要指接合面的长度、间隙和加）口工精度，它是决定隔爆性能的重要参数。

1、隔爆接合面

指隔爆外壳不同部件相对应的表面配合在一起且火焰或燃烧生成物可能会从外壳内部传到外壳外部的部位。

隔爆接合面常见的结构类型有以下四种：

（1）平面式。

隔爆接合面相对表面为平面，用螺钉或其他方法将外壳的隔爆接合面固定住，分平面式和止口式两种。

（2）圆筒式。

隔爆接合面相对表面为圆筒形，有固定不动的如电机端盖，也有相对转动的如电机轴与轴孔等。

（3）螺纹式。

该结构是为了增加隔爆接合面长度，在检修时不经常拆卸的部分，才采用此种结构，

（4）曲路式。

该结构是为了增加隔爆接合面长度，使外壳内部可燃性混合物爆炸的高温生成物，通过曲路通道向外喷出时的温度降低到安全范围以内，

2、隔爆接合面的长度（I）

也称火焰通路长度（螺纹接合面除外），是指从隔爆外壳内部通过隔爆接合面到隔爆外壳外部的最短通路长度，即一对隔爆接合面相吻的有效长度，而并非是单一隔爆面的结构长度，隔爆接合面长度是由隔爆空腔净容积的大小来决定的。

3、隔爆接合面的间隙（W）

指其接合面的相对表面间的距离。

由于不平度的关系，接合面上各处的间隙，是不相等的。

因此，根据隔爆型电气设备的类别、级别、隔爆外壳的容积和隔爆接合面的长度而规定其间隙的最大值（lpV）。

对于圆筒形表面，该间隙为直径间隙（即两直径差）。

4、隔爆接合面的粗糙度（RB）

隔爆接合面的粗糙度主要是影响其间隙的最大值，根据接合的结构来确定粗糙度。

GB3836.2要求接合面表面平均粗糙度不超过6.3µ

m。

5、螺纹隔爆结构参数

对螺纹隔爆结构参数，须符合下列要求：

（1）螺纹精度须不低于3级，螺距须不小于0.7mm。

（2）螺纹的最少啮合扣数为5扣；

当容积大于l00cm3时，最小啮合轴长度为8mm;

当容积不大于l00cm3时，最小啮合轴长5mm。

（3）螺纹隔爆接合面须有防止自行松脱的措施。

6、叠片隔爆结构参数

（1）叠片应用耐腐蚀材料制成的通气部件组成，并须有防止偶然机械损伤的措施。

（2）叠片部件的片间间隙不大于0.5mm。

叠片排气方向的长度须不小于50mm；

另一边的长度须不大于70mm；

厚度须不小于1.0mm。

六、隔爆型电气设备的外壳附件

1、衬垫

为了解决脆性材料（玻璃、塑料等）制成的隔爆外壳零件与金属零件的安全接合，为了防潮和防尘，常常使用衬垫元件。

在维修中需要打开的外壳部件上，采用衬垫作为密封措施时，则密封衬垫不能作隔爆部件，即在密封衬垫之外仍应有符合规定的隔爆接合面，。

这一规定是为了保证在衬垫万一丢失时，也只是外壳的密封性能上差一点，而隔爆性能不受影响。

在维修中不经常打开的部件上采用衬垫时，允许将衬垫作为隔爆措施，但须满足下列要求：

（1）衬垫须采用有足够强度的金属或金属包覆的可压缩不燃性材料制成。

（2）衬垫厚度须不小于2mm。

（3）衬垫宽度，当外壳容积不大于l00mm3时，不小于6mm;

当外壳容积大于l00mm3时，不小于9.5mm。

（4）装后的衬垫，结构上应保证不会脱落，并在外壳内产爆炸压力时也不被挤出。

2、胶粘接合面

外壳部件采用胶粘或密封材料时，其设计的外壳强度不得取决于胶粘材料或密封材料的粘接强度。

应对胶封工艺采取措施，以保证胶封处的机械强度和隔爆性能。

从容积V的隔爆外壳内部到外部通过胶粘接合面的最短通路：

（1）当V≤l0cm3时，不小于3mm。

（2）当l0cm3<

V≤l00cm3时，不小于6mm。

（3）V>

l00cm3时，不小于l0mm。

3、透明件

透明件可采用玻璃或其他物理化学性能稳定，且能有效承受设备额定条件下的最高温度的材料制成。

透明件常用于灯具与观察窗上。

当透明件采用胶粘或密封材结构时，须符合胶粘或密封材料的规定。

灯具的透明件，可与外壳直接胶封。

但其他电气设备的透明件与外壳直接胶封时，对煤矿用电气设备，其外露面积不大于25cr712

4、外壳的紧固件

外壳的紧固件须符合下列要求：

（l）螺栓和螺母不允许用塑料或轻合金材料制造。

（2）螺栓和不透明螺孔紧固后，还须留有大于2倍防松垫圈厚度的螺纹余量。

（3）外壳上的不透螺孔，其周围及底部的厚度须不小于螺栓直径的1/3，至少为3mm。

（4）工艺用透孔或结构上必须穿透外壳的螺孔，其配合应采用圆筒隔爆结构或螺纹隔爆结构。

外露的端头须永久性固定，也可将其埋入护圈内。

*

（5）应采取防止紧固件因振动而松脱的措施。

（6）I类外壳，用来把门、盖和堵板紧固在外壳上的紧固件应符合特殊紧固件的要求。

5、接装置

插销应保证在使用中不能自动松脱并须设置连锁，保证断电后，插杆才能拔脱。

插销拔脱后，插座内不允许有裸露的带电部分。

插座入口处，还须另设便于开启的防护盖。

电压低于1140V的插接装置，须设有防止骤然拔脱的徐动装置；

电压高于1140v的插接装置，须采用带有电气连锁的装置。

插杆与插孔的配合，须保证可靠地接触。

插销的接地端子须制成专用的插杆和插孔，不允许用外壳接地代替。

接地插杆须比主插杆先接触。

插销在断电瞬间，外壳隔爆接合面的最大直径差Ⅳ和最小有长度乙，应符合下列规定：

（1）当外壳容积V>

500cm3时，外壳隔爆面的最小有效长度应为25mm，其最大直径差应为0.6mm。

（2）当外壳容积V≤500cm3时，外壳隔爆面的最小有效长度应为15mm，其最大直径差应为0.5mm。

6、操纵杆（轴）

当操纵杆或轴穿过隔爆外壳壁时，应符合下列要求：

（1）靠外壳壁支撑的操纵杆或轴，其接合面宽应不小于最小接合面宽度的规定。

（2）如果操纵杆或轴的直径超过了最小接合面宽度的有关规，其接合面宽度应不小于操纵杆或轴的直径，但不必大于25mm／，

（3）操纵杆或轴与穿过外壳壁孔配合的直径间隙应不超过最隙规定的值。

（4）若在正常使用中直径间隙可能因磨损而增大时，则应采措施，如设置可更换的衬套来避免间隙无限增大。

在特殊情况，应加设一个正常使用中不易磨损的封盖。

7、转轴和轴承

凡是转轴穿过隔爆外壳壁的地方均应设置隔爆轴承盖。

该轴承盖应设计成不能因轴承的磨损或偏心而受到磨损。

轴承盖可以是圆筒式、曲路式或浮动式。

火焰通路长度和直径间隙应根据下述各条要求按有关标准取相应数值：

（1）旋转电机转轴的最小单边间隙K，对I类应不小于0.075mm。

（2）带有滑动轴承的隔爆轴承盖的火焰通路长度，当转轴直径不大于25mm时，应不小于转轴直径；

当转轴直径大于25mm时，应不小于25mm。

（3）如果在带有滑动轴承的旋转电机上采用圆筒式或曲路式轴承盖，并且定转子间的单边间隙大于轴承盖所允许的单边间隙位移时，则轴承盖应用无火花材料制成。

该要求不适合于浮动式轴承盖。

（4）确定带有油封槽的火焰通路长度时，其油封槽部分不应在内。

轴承盖末端长度不小于有关规定的相应值；

直径间隙不应超过有关规定的相应值，但不应小于0．1mm。