第八章 煤矿井下电气防爆知识讲诉Word格式文档下载.docx
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其材质基本上是用铸造铝合金材料制造。
内部由各种仪表、转换开关、按钮和信号灯等元件组成。
可以根据不同需要进行组合。
5、防爆接线箱类
电气设备在使用中须经电线或电缆与供电网络连接起来，形成系统来完成其使用功能。
但其连接导线或电缆不可能无限长，而且在连接过程中有很多地方需要串联、并联进行导线分接。
这就势必造成接头部分外滤，容易引发事故。
防爆接线箱类产品就是为解决这类问题而生产的产品，以求进一步保证安全生产。
这类产品包括接线箱、接线盒、穿线盒、吊线盒、分线盒等产品，其外壳主要由铸造铝合金制造。
根据需要设有很多进线和出线引入装置，箱内装有接线端子，用来进行连接或分接之用。
这类产品大部分制成隔爆型或增安型，体积有大有小，差异较大，防爆等级可达ⅡC级。
二、电气防爆的作用
防止电气设备在正常分合闸情况下产生的电火花引爆井下爆炸性混合物。
所谓防爆电气设备，即是把在井下爆炸性环境中使用的电气设备采取一定的安全措施（如隔爆外壳、本安电路），使其在运行中产生的电火花不引爆四周环境的爆炸性混合物。
防爆电气设备的设计、制造、检验必须符合国家标准"
GB3836电气防爆标准"
的要求。
三、防爆设备的类型共有十种类型。
其中主要采用隔爆型、本安型、增安型和特殊防爆型几种。
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。
特点是具有耐爆性和不传爆性。
标志符号为"
d"
。
标准编号GB3836.2---83。
2、增安型电气设备正常运行条件（是指该设备在电气、机械上符合设计规范的要求，并在制造厂规定的限度内使用）下不会产生电弧、火花或可能点燃爆炸性混合物的高温的电气设备，称为增安型电气设备。
e"
标准编号GB3836.3---83。
3、本质安全型电气设备全部电路均为本质安全电路，是指规定的试验条件下，正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应都不能点燃规定的爆炸混合物的电路。
该类电气设备称为本质安全型电气设备。
i（ia、ib）"
标准编号GB3836.4---83。
4、正压型电气设备具有正压外壳的电气设备称为正压型设备。
正压外壳是指向外壳内通入保护性气体，保持内部保护性气体的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的外壳。
P"
标准编号GB3836.5---87。
5、充油型电气设备将全部部件或可能产生电火花和过热的部分部件浸在油内，使其不能点燃油面以上或壳外的爆炸性混合物的电气设备称为充有型电气设备。
O"
标准编号GB3836.6---87。
6、充砂型电气设备外壳内部充填砂粒材料，使其在规定条件下外壳内产生的电弧、传播的火焰、壳臂或砂粒材料表面的过热温度均不能引燃该型设备周围的爆炸性混合物的电气设备称为充砂型电气设备。
q"
标准编号GB3836.7---87。
7、浇封型电气设备将电气设备或部件浇封在浇封剂中，使在正常运行和认为的过载、故障下不能点燃周围爆炸性混合物的设备称为浇封型电气设备。
m"
标准编号GB3836。
8、无火花型电气设备在正常运行条件下不会点燃周围爆炸性混合物，且一般不会发生有点燃作用故障的电气设备称为无火花型电气设备。
n"
标准编号GB3836.8---87。
9、气密型电气设备具有气密外壳的电气设备称为气密型电气设备。
h"
10、特殊型电气设备凡在结构上不属于上述基本防爆类型，或上述基本防爆型的组合，而采取其他特殊措施经充分试验又确实证明具有防止引燃爆炸性混合物能力的电气设备称为特殊型电气设备。
S"
11、矿用一般型是一种煤矿用的非隔爆设备，用于无瓦斯爆炸危险的场所，基本要求：
外客坚固，封闭能防止从外部直接触及带电部分，防滴、防溅、防潮性能良好，有电缆引入装置。
并能防止电缆扭转、拔脱损伤，开关手柄和门盖有连锁装置。
KY"
标准编号GB12178--90。
第二节煤矿井下工作条件对防爆设备的要求
一、矿井对防爆电气的特殊要求
1、电气间隙和爬电间隔
目的：
为避免井下电气设备由于绝缘降低而产生短路电弧。
火花放电等现象。
如:
380伏的电气间隙为8毫米；
127伏的电气间隙为6毫米；
6000伏的电气间隙为60毫米；
爬电距离根据绝缘材料的相对泄痕指数不同,而有所区别,如:
380V分为：
a:
8mm660分为：
：
a:
12mm
b:
10mmb:
16mm
c:
12mmc:
20mm
d:
15mmd:
25mm
可见a级最高。
2、防护等级"
IP"
指设备防外物和防水的能力，用"
加数字表示，数字共有防水9级，防外物7级。
如：
"
IP53"
--表示防水3级；
防外物5级（即防尘）。
3、种别
Ⅰ类--煤矿井下电气设备，用于有甲烷混合物的爆炸性环境；
Ⅱ类--工厂的防爆电器，用于除甲烷以外的其他爆炸性混合物环境
4、通用要求
按照"
GB3836"
防爆标准：
（1）防爆电器使用环境为-20度-40度;
（2）设备外壳符合防爆要求；
（3）紧固件是防爆电器的主要零件，包括螺栓螺母和弹簧垫；
（4）应设开盖断电连锁装置；
（5）导线穿管必须用尽缘材料；
（6）导线接线盒和接线端子必须符合要求；
（7）电缆引如装置必须有合格的密封装置；
（8）外壳内外必须有保护接地端子；
（9）所有防爆设备都应有铭牌标志：
总标志--Ex
隔爆型电器的标志--ExdI
隔爆兼本安型电器的标志--ExibI
铭牌上还应标有：
防爆型式、类型、尽缘等级、温度、防爆合格证编号、煤安标志及出厂日期等等。
达不到以上要求的防爆电器不能用于井下。
三、防爆电气设备的专门规定
1、电动机：
电机轴伸出端的外风扇设有防护罩，防止煤、矸落入风扇罩内摩檫产生热量或电火花引起瓦斯事故。
要求风扇的通风孔具有一定的防止外物落入的能力，有足够的机械强度，不得相互摩檫，间距不小于风扇直径的1%，最小不小于1mm，风扇是塑料，其电阻不小于109欧，风扇是铝合金，含镁量不大于0.5%。
A、对于直流有触点开关，由于熄弧困难，不允许制成浸油结构。
B、Ⅰ类交流有触点开关，只有当额定电压高于1140V，各级之间相互隔离且包容每极的油量不超过5L时，才允许制成浸油结构。
C、煤矿井下用的高压油断路器，使用分断容量为实际容量50%，应该指出的是，由于油在使用时很容易碳化，加之井下潮湿及煤尘影响，很少使用充油型电气设备。
D、对于具有短路保护，漏电保护动作后，机构不能自动恢复，必须采用手动恢复的形式。
E、磁力启动器、隔离开关在电气和机械上与接触器联锁，以免误动作。
F、操作手柄如果是可拆卸的，在结构上应保证控制器在停止位置才可卸下。
2、照明灯具
A、照明灯具透明罩的部分要有保护网，网孔为50*50mm。
B、透明保护罩和保护网能承受规定的冲击和热聚变试验。
C、应在断电后才能打开透明件的连锁装置，或设置严禁带电开盖的警示牌。
D、透明件不允许制成螺纹结构（矿灯除外）。
E、为了防止灯具内部零件过热，灯具的进线腔与光源腔之间应用反光罩或其它隔热措施。
3、隔爆型电气设备
（1）、耐爆性：
①、隔爆外壳作用是把爆炸限制在外壳的内部很小范围内，因此外壳必须承受住爆炸引起的压力，凡是能承受爆炸压力的材料都可以制造成隔爆外壳，必须有一定的结构强度。
②、瓦斯爆炸产生的压力0.77MPa（在有间隙的条件下），如果没有间隙爆炸压力为1MPa。
③、制造隔爆外壳的材料有钢板、铸钢、铸铁、铜、铝合金、热固塑料、玻璃、陶瓷等。
④、采掘工作面隔爆外壳采用钢板或铸钢，非采掘工作面可以采用HT25-47灰铸铁，静容积不大于0.01L可以采用陶瓷，容积不大于2L的外壳可采用塑料，手持式设备外壳可以采用铝合金制成。
（2）、不传爆性
①、间隙，用符号"
W"
表示，指其结合面的相对表面的距离，由于不平度的关系，结合面上各处的间隙是不相等的，因此根据隔爆设备的类别、级别、容积和结合面的长度而规定最大的间隙值。
间隙的作用：
A、能熄灭爆炸产生的火焰。
B、冷却爆炸后产生的温度（冷却到450℃以下）。
C、能泄露爆炸时产生的压力。
②、隔爆结合面的长度，用符号"
L"
表示，是指从隔爆面内部通过结合面到外部的最短长度。
也叫有效长度。
它是由隔爆设备的净容积来决定的。
作用同间隙的前两条相同。
③、粗糙度，只要不影响间隙的宽度，可以加工略粗糙一点不会影响隔暴性能，一般达um6.3---um3.2即可。
第三节煤矿电气设备防爆检查细则
根据《煤矿安全规程》、关于井下在用电气设备杜绝失爆及矿井安全生产的要求，为普及井下电气设备失爆的判别知识、提高全员安全及质量意识和方便设备检查考核，搞好井下设备防失爆管理，制定本细则。
一、总则：
1、电气设备防爆检查细则的制定，是为了进一步贯彻执行《煤矿安全规程》及有关防爆电气的标准和规定，提高机电职工对防爆电气防爆性能的认识，在实际工作中便于掌握运用标准，从而加强对井下防爆电气的科学管理，提高维修质量，消灭电气失爆，实现电气设备安全运行。
2、所有井下电气设备（包括小型电器）的选用，都必须符合《煤矿安全规程》第444条和第7条的要求。
3、专职防爆检查员必须经过上级主管部门培训考试，并取得合格证；
兼职防爆检查员必须经过矿级培训考试并取得合格证。
4、防爆电气设备在入井前，必须经专职防爆检查员检查其《产品合格证》、《防爆合格证》、《煤矿矿用产品安全标志》及安全性能（作工业性试运行的防爆电气产品必须有质量监督检验部门核发的"
工业试验许可证"
），经检查合格并签发合格证，使用单位制定安全措施，经矿机电副总审查同意后方准入井。
否则不准下井。
5、井下防爆电气设备变更额定值使用和进行技术改造时，必须经国家授权的矿用产品质量监督检验部门检验。
6、井下防爆电气设备的运行、维护和修理工作，必须符合防爆性能的各项技术要求。
防爆性能受到破坏的电气设备，必须立即处理或更换，严禁继续使用。
7、防爆外壳的维修，应执行《煤矿防爆型电气设备外壳修理规程》，而且必须由取得防爆检修资质的单位或厂家进行修理。
8、加强对使用中防爆电气性能的检查：
①防爆电气的维修工和兼职防爆检查员，对自己所管辖的防爆电气每班至少检查一次。
②专职防爆检查员对高瓦斯或低瓦斯区域的防爆电气，每周至少检查二次；
对低瓦斯区域的防爆电气每周至少检查一次。
③专职和兼职防爆检查员人员配备必须满足防爆检查工作的需要。
二、一般规定
9、防爆电气设备（包括小型电器）、电缆的使用电压等级不得高于其标称电压等级，否则视为失爆。
10、高瓦斯、煤与瓦斯突出区域使用的某种原因使防爆外壳带电的，视为失爆。
11、隔爆开关的电源、负荷引入装置不得颠倒使用；
利用开关控制进线装置出入动力线的视为失爆（但出入检漏继电器，控制回路电源的除外）。
12、凡是防爆电气设备，不论在井下任何地方使用，都应按防爆要求进行管理。
三、失爆判别
13、防爆机电设备隔爆外壳必须有清晰的防爆标志，煤安标志。
有下列情况之一者为失爆：
①外壳有裂纹、开焊（手把和起吊用吊环除外）、严重变形的（变形长度超过50mm，且凸凹深度超过5mm者）。
②防爆外壳内外有锈皮脱落（锈皮厚度达0．2mm及以上）的。
③隔爆室（腔）的观察孔（窗）的透明板松动、破裂或使用普通玻璃的。
④隔爆设备隔爆腔直接贯通，去掉防爆设备接线盒内隔爆绝缘座的。
⑤闭锁装置不全、变形损坏起不到闭锁作用的。
⑥使用未经国家认可、质量监督检验部门颁发生产许可证的工厂生产的设备与部件（指受压传爆关键件）为失爆。
⑦改变隔爆外壳原设计安装形状，造成电气间隙的爬电距离不符合规定的为失爆。
⑧隔爆接合面应保持光洁、完整，并有防锈措施，结构参数要符合下述规定，否则为失爆。
四、隔爆面标准
（1）电气设备静止部分隔爆接合面、操纵杆、轴及带轴承转轴的防爆接合面与相应外壳容积对应的最大间隙必须符合表一的规定。
快动门式的隔爆接合面的最小有效长度不小于25mm。
（2）隔爆接合面的平均粗糙度不得高于6.3μm。
（3）隔爆面无锈蚀（用棉纱擦后，仍留有锈蚀斑痕者为锈蚀，而只留云影，不算锈蚀）。
（4）隔爆接合面的法兰减薄厚度，应不大于原厚度的15%，否则为失爆。
（5）紧固在护圈内的螺栓或螺母，其上端平面不得超过护圈高度，否则为失爆。
（6）用螺栓紧固的隔爆面要求。
（7）螺栓、弹簧垫圈必须齐全和紧固（紧固程度以将垫圈压平为合格）。
（8）弹簧垫圈、平垫的规格须与螺栓相适应。
（9）螺栓或螺孔不能滑扣（但换同径长螺栓加螺母紧固者除外）。
（10）螺栓和不透螺孔的配合，紧固后螺栓和螺孔上剩余螺纹轴向长度应大于弹簧垫圈厚度的1.5倍，螺孔周围及底部厚度大于3mm。
（11）同一部位螺栓、螺母规格应-致，钢紧固螺栓拧入螺母的深度不能小于螺栓直径。
（12）沉孔钢紧固螺栓伸入螺孔长度应大于该螺栓的直径，铸铁、铜、铝件不小于螺栓直径的1．5倍，如果螺孔深度不够，则必须上满孔。
（13）电动机接线盒盖不得上反。
（14）螺栓与不透螺孔紧固后，螺纹余量不大于2倍防松垫圈厚度。
（15）接合面紧固用螺栓和螺母不准使用塑料或轻合金材料制造。
隔爆面上，在规定长度及螺孔边缘至隔爆面边缘的最短有效长度范围内的缺陷不能超过如下规定：
①在40mm、25mm、15mm的隔爆面上局部出现的直径不大于lmm、深度不大于2mm的砂眼，每cm2不超过5个，10mm2的隔爆面不超过2个。
②偶尔产生的机械伤痕，其宽度与深度不大于0.5mm，剩余无伤隔爆面有效长度不小于规定长度的2／3。
③隔爆面上不准涂油漆（发现有油漆时检查该处间隙不超过规定，无油漆的接合面长度在接合面长度不小于规定长度2／3的不为失爆）。
④开关及接线盒内壁和正常可能产生火花部分的金属外壳内壁须均匀地涂耐弧漆，否则为失爆。
（16）、防爆电动机标准：
①电动机轴与轴孔的隔爆接合面在正常工作状态下，不应产生摩擦；
采用圆筒隔爆接合面时，轴与轴孔配合的最小单边间隙须不小于0.075mm。
②滚动轴承结构，轴与轴孔的最大单边间隙，须不大于表一规定值的2／3。
表一：
I类外壳隔爆结合面的最小宽度和最大间隙：
结合面宽度L（mm）
与外壳容积V（cm3）对应的最大间隙（mm）
V≤100
V>
100
平面结合面、止口结合面
6≤L<
12.5
12.5≤L<
25
L≥25
0.3
0.4
0.5
----
操纵杆和轴
带滑动轴承的转轴
25≤L<
40
L≥40
0.6
带滚轴承的转轴
0.45
0.60
0.75
对于操纵杆、轴和转轴，其间隙是指最大的直径差
五、电缆引入装置
1、引入电缆须采用压盘式或压紧螺母式引入装置，必须具有防松与防止电缆拔脱的措施。
2、电缆引入装置应完整、齐全、紧固、密封良好，有下列情况之一者为失爆：
①密封圈内径大于电缆外径超过lmm。
②进线嘴内径与密封圈外径的差超过表二规定值的。
③密封圈宽度小于电缆外径0.7倍，或最小宽度小于10mm。
④密封圈厚度小于电缆外径0.3倍的（70mm2及以上电缆除外），或最小厚度小于4mm。
⑤密封圈的单孔内穿进多根电缆。
⑥将密封圈割开套在电缆上。
⑦密封圈硬度不满足绍尔氏硬度45一55度，老化（龟裂、发粘、硬化、软化、粉化、变色等现象）失去弹性，永久变形、有效尺寸配合间隙达不到要求起不到密封作用。
⑧密封圈没有完全套在电缆护套（或铠装电缆铅皮）上。
⑨密封圈与电缆护套（或铠装电缆铅皮）之间有其它包扎物，密封圈和进线嘴之间有充填物。
⑩一个进线嘴内用多个密封圈。
⑾、带螺纹的电缆引入装置，螺纹啮合小于5扣，螺纹部分少于8mm的长度且少于6扣螺纹。
⑿、螺纹精度低于3级，螺距小于0.7mm。
⒀、不用的进线嘴缺密封圈或挡板、挡板放在密封圈里边，挡板直径比进线嘴内径小2mm以上，挡板厚度小于2mm或挡板直径在110mm及以上时厚度小于3mm（所有档板应镀锌）。
⒁、在用的螺旋式进线嘴缺金属圈、金属圈与进线嘴不匹配。
⒂、进线嘴压紧后，没有余量或进线嘴内缘压不紧密封圈、密封圈端面与器壁接触不严、密封圈活动。
⒃、压盘式进线嘴缺压紧螺栓或压紧螺栓未上紧，用一只手能使进线嘴明显晃动、压盘式线嘴压紧电缆后的压扁量不超过电缆直径的10%。
⒄、螺母式进线嘴因乱扣、锈蚀等原因紧不到位的或用一只手的拇、食、中指能使压紧螺母向旋进方向前进超过半圈。
⒅、电缆在进线嘴处，顺着电缆进线方向用一只手能将电缆推动。
⒆、高压铠装电缆接线盒使用绝缘胶时，绝缘胶没有灌到三叉口以上、深度不大于电缆引入口孔经的1.5倍（最小40mm）、绝缘胶有裂纹能相对活动。
3、低压隔爆开关引入铠装电缆时，密封圈应全部套在电缆铅皮上。
4、电缆护套（铅皮）穿入器壁长度一般为5-15mm，如因电缆粗而穿不进时，可将穿入部分锉细（但护套与密封圈结合部位不得锉细）。
5、高压隔爆开关、移动变电站和移动变压器闲置的接线嘴应用与线嘴法兰厚度、直径相符的钢垫板封堵压紧，其隔爆结合面的间隙应符合表2的规定。
表二：
进线嘴最小内径与密封圈最大外径的关系：
进线嘴直径（mm）
进线嘴内径与密封圈外径差（mm）
D≤20
1.0
20<
D≤60
1.5
D>
60
2.0
六、电缆的连接
1、电缆的连接有下列情况之一的视为失爆：
①电缆（包括照明、通讯、监测、信号、控制电缆）连接不采用硫化热补或同等效能冷补；
②电缆（包括通讯、照明、信号、控制电缆）若用接线盒接线时，非本质安全型设备不采用隔爆型电缆接线盒（属于本质安全型的控制通汛电缆，应使用本安型接线盒）；
③铠装电缆的连接不采用接线盒，中间盒不灌注绝缘充填物或充填不严密漏出芯线接头；
④电缆的末端不接装防爆电气设备或防爆元件；
⑤电气设备与电缆有裸露导体；
⑥橡套、交联聚乙烯电缆护套损坏露出芯线（屏蔽电缆露出屏蔽层或本安设备连接电缆露出导体除外，但应及时进行修补）；
⑦电缆连接用的冷补胶未使用与线路电压等级相符的冷补接头；
⑧橡套电缆护套损坏露出芯线；
⑨电缆伤痕达电缆护套厚度的二分一以上、长度达20mm或沿周长三分之一以上；
2、接线件和接线端子应具有足够的机械强度，并保证连接可靠；
虽受温度变化、振动等影响，也不应发生接触不良现象。
3、如采用铝芯电缆，则须采取防止电解腐蚀的特殊措施，如铜铝过渡接头。
七、隔爆型插接装置
1、下列情况为失爆：
①煤电钻插销的电源侧应接插座，负荷侧接插销，接反为失爆；
②插接装置缺少防止突然拔脱的徐动装置，电源电压在660伏一1140伏的插接装置缺电气联锁装置的为失爆；
③插销在触头断开的断电瞬间，外壳隔爆面的最大直径差w和最小有效长度L，不符合表三规定的为失爆；
表三：
插接装置直径、容积、宽度的关系：
外壳径容积V（cm3）
L（mm）
W（mm）
V≤500
15
500
2、插接装置的机械或电气联锁必须可靠，以保证在带电时插接装置不能分开、插接装置分开时不能带电。
3、插头拔脱扣，插座内不允许有裸露带电部分，插座入口处的防护盖应封堵严密、开启灵活。
八、照明电器
1、防爆安全型灯具把压口改为罗口的为失爆。
2、隔爆灯具电源断开后才能打开透明罩的联锁装置失灵为失爆。
3、防爆型灯具玻璃罩出现松动、裂纹、破损情况之一者为失爆。
九、矿灯
井下使用的矿灯必须具有防爆标志和煤矿矿用产品安全标志，有下列情况之一者为失爆：
1、灯头破裂，灯头圈松动，玻璃破裂，灯头密封不严，灯锁失效。
2、灯线破损露芯线，灯线引入装置损坏密封不严，灯线窜动。
第四节井下供电"
十不准"
的具体内容
为了加强井下电气管理，改善井下电气安全状况，减少井下电气事故，消灭失爆现象，杜绝因电火花造成瓦斯、煤尘爆炸事故。
1．不准带电检修；
2．不准甩掉无压释放器、过电流保护装置；
3．不准甩掉漏电继电器、煤电钻综合保护和局部通风机风电、瓦斯电闭锁装置；
4．不准明火操作、明火打点、明火放炮；
5．不准用铜、铝、铁丝等代替保险丝；
6．停风、停电的采掘工作面，未经检查瓦斯，不准送电；
7．有故障的供电线路，不准强行送电；
8．电气设备的保护装置失灵后，不准送电；
9．失爆设备、失爆电器，不
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