【正文】 應(yīng)具有耐爆和隔爆性能。因此，在具有大量熱源和能發(fā)生大電弧的電氣設(shè)備上不宜使用塑料外殼。如果這個空腔再爆，將會出現(xiàn)過壓現(xiàn)象，形成多空腔壓力重疊，隔爆外殼的耐爆性將受到威脅。 ? 各部分以及零件之間都需要聯(lián)接，而聯(lián)接的 縫隙勢必會成為外殼內(nèi)的爆炸性產(chǎn)物穿過的途徑。 ? 利用外殼的間隙進(jìn)行隔爆的理論與金屬網(wǎng)對火焰熄滅作用原理相仿。為了能使隔爆外殼具有最佳隔爆性，人們對外殼法蘭間隙的大小與隔爆性能進(jìn)行了試驗研究，試驗得出：最大不傳爆間隙就是最大試驗安全間隙，不同的爆炸性混合物的最大試驗安全間隙不同（當(dāng)法蘭間隙的長度為 25mm）。當(dāng)法蘭長度從零增加到 15mm時，試驗安全間隙增長很快。? 爆炸性混合物的壓力和溫度對最大安全間隙的影響。3　隔爆型電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)? 隔爆型電氣設(shè)備主要包括殼體與蓋，及附屬其外殼上的防爆部件，主要有電纜及導(dǎo)線的引入裝置、接線盒、透明件、襯墊等。透明件必須能承受標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的機(jī)械沖擊和熱沖擊試驗。第四篇 增安型電氣設(shè)備 “e”1　概述? 增安型電氣設(shè)備 “e”的含義是：在正常運(yùn)行條件下不會產(chǎn)生電弧、火花或可能點(diǎn)燃爆炸性混合物的高溫的設(shè)備結(jié)構(gòu)上，采取措施提高安全程度，以避免在正常和認(rèn)可的過載條件下出現(xiàn)這些現(xiàn)象的電氣設(shè)備。? 電路的連接? (1)　引入電纜或?qū)Ь€的連接件；? a.　應(yīng)保證連接可靠、接線方便，還須防上連接松動、自行脫落、扭轉(zhuǎn)，同時能保持良好的接觸壓力。? 電氣間隙與爬電距離? (1)　不同電位的導(dǎo)電零件之間的電氣間隙須符合下表規(guī)定。? 　繞組? (1)　繞組應(yīng)采用 QZ－型厚絕緣漆包線；至少包復(fù)兩層絕緣材料的裸導(dǎo)線及至少包復(fù)一層絕緣材料的薄型漆包線。3 專用規(guī)定? 　旋轉(zhuǎn)電動機(jī)? (1)　最小徑向單邊氣隙? 定子和轉(zhuǎn)子之間的最小徑向單邊氣隙 (mm)在旋轉(zhuǎn)電機(jī)靜止時，應(yīng)不低于下列公式計算的值 : ? 最小徑向單邊氣隙 (mm)＝? [+ (+ )]rb ? 式中： D－轉(zhuǎn)子直徑 (mm)，在最小徑向單邊氣隙公式中 D的最小值取 75，最大值取 750；? n—最大額定轉(zhuǎn)速 r/min，最小值取 1000；? r值按下列公式計算，最小值取 ；? r　 =? b值：采用滾動軸承的電動機(jī)取 ，采用滑動軸承的電動機(jī)取 。 tE時間應(yīng)不小于當(dāng)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時過流裝置能夠切斷電動機(jī)的電源所需的時間。? (8)　起動時不允許超過極限溫度。關(guān)聯(lián)設(shè)備可以是隔爆型或其他防爆類型，也可以是礦用一般型，這取決于關(guān)聯(lián)設(shè)備的使用場所。2 本質(zhì)安全電路的防爆原理? 電路放電火花：? 電流所產(chǎn)生的熱，火花和電弧是導(dǎo)致爆炸性氣體混合物爆炸的主要點(diǎn)火源。實(shí)際上電路火花點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物所需的能量遠(yuǎn)大于該值，因此，按最小點(diǎn)燃能量評價和設(shè)計本質(zhì)安全型電路是有足夠的安全系數(shù)。直流電路檢驗時，要考慮試驗過程中更換電極極性。電極采用針狀電極，就越易點(diǎn)燃。對于電感為零的無感電路，則放電能量由前項決定。? 電氣間隙與爬電距離? 須符合 。 ? 導(dǎo)線及布置? 為了防止導(dǎo)線載流過大，溫升過高而出現(xiàn)危險的表面溫度，選取導(dǎo)線的截面時應(yīng)留有充分余量。它們都存在本安電路設(shè)計計算的問題，只有通過計算（最好通過試驗）符合標(biāo)準(zhǔn)后才能進(jìn)入本體設(shè)計。次級空載電壓不超過 9=，次級線圈具有限流電阻，電阻值約 34Ω，其次級短路電流不大于。 ? (3) 二極管（又稱遠(yuǎn)方二極管）? 選用硅二極管 2CZ53E，額定正向整流電流，正向壓降 ≤300V。? (4) 查最小點(diǎn)燃電流、電壓曲線? 由于變壓器和繼電器都是非線性電感元件，為此通常先用交流伏安法來測出近似電感值，然后利用 A查曲線。根據(jù)設(shè)備使用場所具體情況可選擇其中一種或二種進(jìn)行試驗。? (3) 除電動機(jī)和油浸式變壓器外，一般須不高于 85℃ 。不能使用聯(lián)鎖而使用鎖或鉛封的設(shè)備，須設(shè)置 “斷電開蓋 ”、 “切斷隔離開關(guān)開蓋 ”等字樣的警告牌。? (3) 移動式設(shè)備電纜引入裝置須設(shè)有喇叭口，喇叭口的曲率半徑須不小于 5mm，表面光滑無毛剌。? ? (3) 油箱下部放油的塞子須使用專用工具才能打開。? (6) 插接裝置的拔脫力須小于 147N。? 產(chǎn)品出廠日期或產(chǎn)品編號。? 外殼防護(hù)等級。接地插桿須比主插桿先接觸。? 油浸變壓器? (1) 油浸變壓器的外殼防護(hù)等級須不低于IP44。遠(yuǎn)距離控制裝置中須有控制芯線和短路失控保護(hù)，并只允許一點(diǎn)起動、多點(diǎn)停止。? 電纜引入裝置? (1) 設(shè)備內(nèi)部應(yīng)有足夠大的空間，保證電纜護(hù)套引入長度不小于 8mm。? 聯(lián)鎖? (1) 所有開關(guān)把手在切斷電源后都須能自鎖，以防止誤操作（閉合操作）。? 表面溫度? (1) 在結(jié)構(gòu)上能防止人員接觸的情況下，須不高于 150℃ 。? c. 沒有輪子的移動式設(shè)備還須進(jìn)行搬運(yùn)試驗。 ? (2) 次級短路時? 取安全系數(shù)為 ，則火花試驗電流為=，不應(yīng)引爆。5mA。? 二、主要元、器件? (1) 本安型變壓器? 規(guī)格為： 36/9V， 2VA。? 與非本安電路在同一外殼中的本安電路導(dǎo)線及端子均采用藍(lán)色標(biāo)志加以區(qū)別。? (3) 銅質(zhì)屏蔽應(yīng)能承受任何繞組與屏蔽短路時的電流，在熱保護(hù)器動作前不應(yīng)損壞。 ? 接線端子應(yīng)有防松措施。? 例斷開電感性電路主要呈現(xiàn)弧光放電，其放電能量?W= ? 式中： E—電源電動勢 I—放電前穩(wěn)態(tài)電流 T—放電時間 L—電路電感? 從公式可見，前一項為電源釋放能量，后一項為電感釋放能量。 ? 電極端部形狀，表面積不及平度對點(diǎn)燃能力有明顯的影響，電極表面積越小，不平度越大，則越易點(diǎn)燃。 ? (3) 電路的電氣參數(shù)：電壓、電流、電感、電容與放電火花能量有直接關(guān)系。使爆炸性氣體混合物點(diǎn)燃的最小能量就是電火花的最小點(diǎn)燃能量，最小點(diǎn)燃能量的概念是研究電路本安性能的基本概念，它常作為各種爆炸性氣體混合物的分級依據(jù)。? ib等級：指當(dāng)施加 Um和 Ui之后，在下列每種情況下 ib等級電氣設(shè)備中的本安電路? 不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。全部電路都是本安電路的電氣設(shè)備為單一的本安型電氣設(shè)備；局部電路為本安電路的電氣設(shè)備為復(fù)合式本安型電氣設(shè)備，例隔爆兼本安型電氣設(shè)備。20％。起動時轉(zhuǎn)子表面溫度最高不超過300℃ 。? (4)繞組須采用適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)裝置加以保護(hù)，以確定不會超過極限溫度。? (2)　由模壓塑料或尼龍材料制成的絕緣件，如果絕緣表面有損傷或脫落時，須有耐泄痕性與絕緣件本身至少為同級的絕緣漆涂復(fù)。? (2)　內(nèi)部導(dǎo)線連接? 　　電氣設(shè)備內(nèi)部的導(dǎo)線連接不允許承受不適當(dāng)?shù)臋C(jī)械應(yīng)力。2　通用要求? 外殼的防護(hù)等級? 裸露帶電部件的外殼須符合 IP54的規(guī)定；絕緣帶電部件的外殼須符合 IP44的規(guī)定。但觀察窗內(nèi)密封襯墊則例外，它既有密封作用，又有隔爆作用。因此這些透明件必須能承受隔爆型電氣設(shè)備使用環(huán)境的爆炸性混合物爆炸時產(chǎn)生? 的爆炸壓力和溫度的作用和使用環(huán)境上外界因素的影響，包括機(jī)械、化學(xué)、熱能的作用。但對于反應(yīng)緩慢的爆炸混合物，點(diǎn)火源對最大試驗安全間隙有較大影響。? 隔爆外殼的容積對最大試驗安全間隙的影響。 ? 隔爆法蘭長度的影響。 ? 法蘭隔爆面的長度也和法蘭間隙的隔爆性緊密相關(guān)。通常隔爆面是采用法蘭連接的隔爆保護(hù)方式。隔爆外殼如何實(shí)現(xiàn)隔爆作用，這是研究隔爆型電氣設(shè)備的關(guān)鍵。因此在設(shè)計? 制造隔爆外殼時就可以在滿足設(shè)備技術(shù)要求的前提下，盡量減小隔爆外殼的體積，既保證了外殼的耐爆性又減小了體積、減輕了質(zhì)量，更便于在煤礦井下特殊環(huán)境中使用。 ? 對于 I類非采掘工作面用隔爆外殼也可以用 HT250灰鑄鐵制成。隔爆性電氣設(shè)備的標(biāo)志為 “d”。第三篇 礦用隔爆型電氣設(shè)備 “d”? 具有隔爆外殼的電氣設(shè)備稱為隔爆型電氣設(shè)備。? 四、采區(qū)電氣設(shè)備使用 3300V供電時必須制定專門的安全措施，遠(yuǎn)距離控制線路的額定電壓，不應(yīng)超過 36V。? ，須保證在停止位置上才可卸下。? (b)立式電動機(jī)，外物不得垂直落入通風(fēng)孔。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。? ，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。? 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。? (3)緊固件應(yīng)采用不銹材料制造，或經(jīng)電鍍等防銹措施。? (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 1109Ω。? 　對外殼的要求? 　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：： ， IIC電氣設(shè)備： ；充電電壓＜ 200V可為上述能量兩倍。? 2 基本要求? 　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℃。? 根據(jù)試驗安全間隙和最小點(diǎn)燃電流比將 II類電氣設(shè)備又分為 A、 B、 C三級。任何爆炸性氣體混合物都存在著爆炸的下限和上限，現(xiàn)將列舉幾種名稱列表所示。? 　礦井瓦斯等級的劃分? 《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，一個礦井中，只要有一個煤（巖）層發(fā)現(xiàn)過瓦斯，該礦井即定為瓦斯礦井，并依照礦井瓦斯等級的工作制度進(jìn)行管理。井下空氣中瓦斯的含量很大程度上取決于地質(zhì)構(gòu)造、煤層埋藏深淺程度及開拓方式。采區(qū)供電電壓普遍采用380V、 660V、 1140V電壓等級，綜采機(jī)械化工作面現(xiàn)已采用 3300V電壓等級，手動電動工具（例煤電鉆）及井下照明均規(guī)定采用 127V電壓等級。? 　相對濕度? 煤礦井下濕度大，有淋水是一大特點(diǎn)，相對濕度在 95～ 100％左右范圍內(nèi)變化，當(dāng)井下溫度在大于＋ 25℃ 情況下，對電氣設(shè)備的絕緣性能影響很大。 ? 這兩種爆炸是伴生的，一般在瓦斯爆炸后引起煤塵爆炸，而煤塵爆炸造成的破壞更為嚴(yán)重。 ? 除 I類場所之外， II類場所按爆炸性物質(zhì)出現(xiàn)的頻敏程度、持續(xù)時間又劃分為 “0區(qū) ”． “1區(qū) ”、 “2區(qū) ”三個等級，其中 0區(qū)危險程度最大。在我國煤礦井下還使用著礦用一般型電氣設(shè)備 “KY”，為此，也一并作基本介紹。 ? 　環(huán)境溫度? 煤礦井下的氣溫是隨著地層深度和四季季節(jié)的變化而有所區(qū)別，就同一地點(diǎn)的年平均溫度比較穩(wěn)定，上下溫差變化甚微。因此，要求礦用電氣設(shè)備外殼既要防爆，又要在承受強(qiáng)度情況下設(shè)計得輕巧，同時電性能滿足要求，運(yùn)行可靠，操作簡單，維修方便。 ? 　沖擊與振動? 礦用電氣設(shè)備從井上到井下各場所的運(yùn)輸過程要承受不同程度的沖擊與振動，采、掘、運(yùn)機(jī)械（包括運(yùn)輸機(jī)車）用的機(jī)械電氣設(shè)備在設(shè)備運(yùn)行更要承受不同程度的沖擊與振動，其振動頻率、振幅及時間與正弦振動概念不同，很難以現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)來判定，電氣設(shè)備運(yùn)行不正常與沖擊、振動也有很大關(guān)系。在通風(fēng)量不足的情況下，巷道內(nèi)瓦斯含量會超過 “煤礦安全規(guī)程 ”規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。? 4　爆炸性混合物的形成? 　爆炸性氣體空氣混合物的爆炸界限? 瓦斯－空氣混合物的爆炸是大氣中氧氣與瓦斯在危險高溫或足夠的火花能量時的自動回速反應(yīng)，同時伴隨著放熱，產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w和水蒸汽，即：? CH4＋ 2O2＋ ＝ CO2＋ 2H2O＋＋ ／克分子? 在正常條件下， 5％～ 15％瓦斯－空氣混合物是爆炸性混合物。所析出的氣體中氫氣和一氧化碳占主要成份，據(jù)有關(guān)資料介紹，絕緣材料在電弧電流 1400A，電壓 700V作用下，? 在 ～ ，在密封鋼殼（凈容積 16升）內(nèi)發(fā)現(xiàn)了可燃性氣體，其中氫和一氧化碳含量較大，而外殼內(nèi)部的壓力取決于電流強(qiáng)度和電弧燃燒時間。（略）? ② 可燃性氣體、蒸汽級別、溫度組別舉例見 A。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。? 　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。? 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(qiáng)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。 ? 　? (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。? 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。? (2)澆鑄固化填料密封式：? A.　須設(shè)置防