【正文】 國防爆標志 ，防爆電氣設(shè)備分為二類，即 I類：煤礦用電氣設(shè)備； II類：除煤礦外的其他爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備。? 本講義擬作礦用防爆基本知識、設(shè)備使用維護、基本設(shè)計的介紹，對科研設(shè)計及煤礦電氣設(shè)備使用人員有一定參考價值，因此也是一本基本培訓素材?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定生產(chǎn)礦井采掘工作面不得超過＋ 26℃，機電峒室不得超過＋ 30℃ 。? 　電氣設(shè)備殼內(nèi)的環(huán)境條件? 由于電氣設(shè)備外殼達到防爆要求，因此電氣設(shè)備在正常運行中殼內(nèi)溫度擴散條件差，尤其對經(jīng)常頻繁起動、停止工作狀態(tài)有分斷大電流現(xiàn)象，其電器件觸頭的電弧會引起設(shè)備內(nèi)高分子絕緣材料的分解，從而產(chǎn)生有害物質(zhì)，導致電子、電器元件工作條件的惡化。? 　安裝類別? 安裝類別（過電壓類別）主要對低壓電器面言，礦用電氣設(shè)備按 GB/低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備總則的有關(guān)規(guī)定，基本按 III、 IV類考慮。尤其在準備巷道的掘進工作面，回采工作面的采煤機附近和工作面與回風巷道的交界處附近更為嚴重。當井下空氣中瓦斯含量＜ 5％或＞ 15％時，由于在瓦斯含量低的低混合物中瓦斯燃燒時產(chǎn)生的熱量不足以維持燃燒，而瓦斯含量高的高混合物中瓦斯過剩，對混合物起冷卻作用（瓦斯的熱量消耗比空氣高 ），兩者均使混合物不爆炸。? 現(xiàn)以三種樹脂在密閉容器內(nèi)高溫分解現(xiàn)象列表所示： 氣體 高溫分解 1克樹脂產(chǎn)生氣體量（ cm3） 聚酰胺樹脂 環(huán)氧樹脂 苯乙烯聚脂共聚物 二氧化碳 52 一氧化碳 100 氫 甲烷 乙炔 乙烯 氣體總量 爆炸危險濃度計算下限值（體積比，％） * * 在 10分米 3空氣的容積內(nèi)足夠產(chǎn)生爆炸性氣體的經(jīng)過高溫分解的樹脂數(shù)量 * ? 注： ① *—為近似值? ② 上述三種樹脂中，盡管均有耐高溫的特點，但經(jīng)高溫分解，足以達到爆炸危險的濃度，不能忽視。? ③ 實測引燃溫度可采用 IEC標準方法的測定值，也可對實物通過試驗測定。? (3)　對于總面積不大于 10cm2的部件，例如本安型電路使用的晶體管或電阻等，其最高表面溫度相對于實測引燃溫度具有下列安全裕度時，該部件的最高表面溫度允許超過電氣設(shè)備標志的組別溫度。? 　　 a.　規(guī)定塑料外殼應(yīng)用不燃或阻燃材料制成，并應(yīng)能承受所規(guī)定的燃燒性能試驗。? (2)　含輕金屬的外殼材質(zhì)按重量比，鋁、鈦和鎂的總含量不得大于 15%，并且鈦和鎂的總含量不大于 6%?，F(xiàn)將幾種固體電工絕緣材料的吸水性能經(jīng)試驗后列表如下：項目 試驗方法 BMCM 上塑 333 電氣酚醛 比重 g/cm3 GB103370 ～ ≤ ≤ 成型收縮率 ％ GB140478 ～ ～ ～ 吸水性 mg/cm2 ≤ ≤ ≤ 耐電弧性 S GB141178 ≥180 ≥180 相對泄痕指數(shù)分級 GB420784 a b d 馬丁耐熱 ℃ GB103570 ≥160 ≥140 ≥120 抗彎強度 N/cm2 GB104279 ≥7804 ≥6860 ≥6860 沖擊強度 N. cm /cm2 GB104379 ≥196 ≥ ≥ 體積電阻 GB141078 1014 1012 1010 擊穿強度 kV/mm GB140878 ≥12 ≥12 ≥12 燃燒性 級 UL94 V0 ? 由表內(nèi)數(shù)據(jù)可知， a級低收縮不飽和聚酯料團性能優(yōu)于其它材料，可提高電氣設(shè)備在井下潮濕環(huán)境中的使用安全性。? ，引入裝置（或接線盒）須留有放置電纜頭的空間。? B.　填料須符合下列要求：? (a)具有不燃性或難燃性；? (b)不必加熱即可填充；? (c)填充后，在常溫下短時間內(nèi)即可固化；? (d)固化后，不產(chǎn)生有害的裂紋，且軟化的溫度不低于＋ 95℃ ；? (e)不得對電纜護套產(chǎn)生不良影響；? C.　填料的填充深度須大于電纜引入口孔徑的 （最小 40mm），并應(yīng)有表示所需填充量的標記。? (4)接地螺栓應(yīng)用不銹材料制造，或進行電鍍等防銹處理。? (f)風扇如用輕合金制成，標準中規(guī)定輕合金按重量比，鋁、鈦和鎂的總含量不得大于 15%，且鈦和鎂的總含量不大于 6%。? 第 444條規(guī)定，井下電氣設(shè)備的選用，應(yīng)符合下表要求。井下由采區(qū)變電所、移動變電站或配電點引出的饋電線上，應(yīng)裝設(shè)短路和過負荷及漏電保護裝置，低壓電動機應(yīng)具備短路、過負荷、單相斷線、漏電閉鎖的保護及遠程控制裝置。 1 隔爆外殼的基本防爆原理? 隔爆型電氣設(shè)備的防爆原理是：將電氣設(shè)備的帶電部件放在特制的外殼內(nèi)，該外殼具有將殼內(nèi)電氣部件產(chǎn)生的火花和電弧與殼外爆炸性混合物隔離開的作用，并能承受進入殼內(nèi)的爆炸性混合物被殼內(nèi)電氣設(shè)備的火花、電弧引爆時所產(chǎn)生的爆炸壓力，而外殼不被破壞； ? 同時能防止殼內(nèi)爆炸生成物向殼外爆炸性混合物傳爆，不會引起殼外爆炸性混合物燃燒和爆炸。所謂隔爆性能就是外殼內(nèi)爆炸性混合物爆炸時噴出的火焰，不會引起殼外可燃性混合物爆炸的性能。這是因為隨著外形散熱表面積的增大而降低了爆炸壓力。 ? 因為多空腔壓力重疊的過壓大小與兩空腔容 積比以及連通孔斷面積有關(guān)。為了阻止殼內(nèi)爆炸性混合物爆炸生成物引燃殼外周圍的爆炸性混合物，就必須在外殼的各接合處，也就是聯(lián)接間隙采取一些特殊有效的措施，實現(xiàn)外殼隔爆性能。為什么法蘭間隙能實現(xiàn)隔爆，現(xiàn)在理論研究上仍有兩種觀點：一種觀點認為，法蘭間隙對殼內(nèi)爆炸生成物（火焰）有熄火作用，火焰在狹窄的法蘭間隙中自動熄滅，因此法蘭間隙有隔爆作用，另一種觀點則認為，法蘭間隙不僅能熄滅殼內(nèi)火焰而且還能降低殼內(nèi)爆炸生成物的溫度，而這些生成物是有傳爆危險的，所以法蘭間隙能起到隔爆作用。下面逐一研究這引些因素對最大安全間隙影響的程度。如果再增大法蘭面的間隙，爆炸性混合物的爆炸生成物將穿過間隙向殼外周圍傳播，那么外殼也就失去了隔爆作用。? 爆炸性混合物濕度的影響。對于符合下述條件的 I類電氣設(shè)備可采用直接引入方式； ① 正常運行時設(shè)備不產(chǎn)生火花、電弧和危險溫度； ② 電氣設(shè)備的額定功率不大于 250W，且電流不大于 5A；間接引入方式是指電纜或?qū)Ь€通過接線盒或插銷與電氣設(shè)備進行連接。? 襯墊? 隔爆外殼上為實現(xiàn)防潮、防水和防塵的要求，常常需要使用襯墊。 ? 此種防爆結(jié)構(gòu)適用于電動機、變壓器、照明燈具及接線盒等。? c. 不允許帶有可能損傷電纜或?qū)Ь€的棱角，不允許在正常緊固時產(chǎn)生永久變形和自行轉(zhuǎn)動。如果額定電壓為 10kV或更高的電氣設(shè)備，僅用在中性點直接接地的電網(wǎng)中，則帶電零件與接地零件之間的電氣間隙可按電氣設(shè)備的相電壓計算。? 　　 (3)　繞組不允許采用公稱直徑小于。該電動機電源為 50Hz/60Hz并且轉(zhuǎn)子直徑為60mm，鐵芯長度為 80mm； D取 75，為最小值； n取 3600，為最大值。? (4)　額定電壓 ≥6kV的電動機繞組應(yīng)有防電暈的措施。? (9)　高壓電動機定子繞組線圈須進行抽樣介電強度試驗。由于受到電路使用功率的限制，本安型電氣設(shè)備主要用于一般控制、信號、通訊裝置和檢測儀表。 ? 一般來講，熱效應(yīng)所引起的爆炸現(xiàn)象很少發(fā)生，因此電火花的引爆便是主要研究的焦點。? 各種爆炸介質(zhì)都存在一個最易點燃的濃度，甲烷爆炸界限為 5～ 15%，電火花最易點燃的濃度為 %，熱表面最易點燃的濃度為 6%。熔點低、材質(zhì)軟的金屬比熔點高、硬度大的金屬電極更危險。電路切換時，電極放電間隙相當電路串入一個瞬時負載，其電壓、電流、阻抗都隨時間而變化，電路火花放電能量應(yīng)由放電間隙的電壓降，通過的電流持續(xù)時間決定。? 最高表面溫度? 礦用電氣設(shè)備在使用場所可能堆積煤塵時，允許最高表面溫度為 +150℃ 。本安電距端子與其它端子分兩側(cè)布置，端子間電氣間隙與爬電距離須符合 4要求。? 電氣設(shè)備內(nèi)本安電路元件和連接導線應(yīng)牢固安裝。? 一、電路原理圖? 本例為一個本質(zhì)安全型的先導回路（起動按鈕的自保接點未畫），可以近控，也可引出電纜進行遠控。? (2) 本安型繼電器? JZ660型直流繼電器，吸引線圈， 1425匝，內(nèi)阻 10177。? (5) 連接導線? 選用 （藍色有屏蔽層）。第六篇 礦用一般型電氣設(shè)備1 概述? 礦用一般型電氣設(shè)備屬非防爆型電氣設(shè)備，按現(xiàn)行《煤礦安全規(guī)程》（ 2023年版）的規(guī)定，可使用在瓦斯礦井井底車場，總進風巷或主要進風巷。? 防護等級? (1) 外殼防護等級一般不低于 IP54。? 門? 重量大于 15kg的門應(yīng)裝在鉸鏈或凸臺上。? (4) 用隔離開關(guān)聯(lián)鎖的結(jié)構(gòu)，須保證觸頭的斷開位置明顯可見或通過手柄的位置能正確地判斷觸頭狀態(tài)。? (5) 電纜引入裝置要考慮引入不同直徑的鎧裝電纜和軟電纜的可能性。，分斷能力須符合礦用一般型電氣設(shè)備所規(guī)定的要求。? (2) 插桿與插孔的配合須保證可靠的接觸。? 礦用一般型電氣設(shè)備外殼的明顯處，須設(shè)置清晰的永久性的凸紋標志 “KY”。第七篇　　制造與維。4 標志5 銘牌? 一般須用銅板材質(zhì)。插鎖拔脫后，插座內(nèi)不允許有裸露的帶電部分；插座入口處還須另外設(shè)置便于開啟的防護蓋。? (5) 遠距離控制線路的額定電壓須不超過36V。 ? 設(shè)備內(nèi)部導體的材質(zhì)? 設(shè)備的母線，設(shè)備的控制電路、輔助電路導體均須采用銅材（用于類似煤礦的其他地下工業(yè)生產(chǎn)部門時母線除外）。? 接地? (1) 接地須符合《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備》通用要求標準的有關(guān)規(guī)定? (2) 每個接地端子只允許連接一根動力電纜的接地芯線或兩根控制電纜的接地芯線。? (2) 在運行中每月打開一次以上的蓋子的緊固螺栓須設(shè)有防止脫落的裝置。? (3) 用于無滴水和粉塵侵入的硐室中的設(shè)備、電阻發(fā)熱元件最高溫度低于 200℃ 的起動電阻和整流機組均須不低于 IP21。? (2) 強度? a. 設(shè)備外殼須能承受《爆炸性氣體環(huán)境用電 氣設(shè)備》通用要求所規(guī)定的低沖擊能量的沖擊試驗。? (2) 本安電路與非本安設(shè)備的接線要盡量分開布線。動作電流為 60177。同時用虛線框住可靠組件并標注 “可靠組件 ”，保護性元件標注 “保護元件 ”。? 本質(zhì)安全電路和電氣設(shè)備機架或可能接地的 部件之間的絕緣應(yīng)能承受兩倍本質(zhì)安全電路電壓或 500V交流有效值試驗電壓，兩者取較大值；本質(zhì)安全電路與非本質(zhì)安全電路之間的絕緣應(yīng)能承受 2U+1000V交流有效值試驗電壓，但不小于 1500V。? (1) 繞組須能承受輸出繞組短路電流的作用，在熱保護器動作前，不應(yīng)產(chǎn)生超過絕緣等級的允許溫升，且不應(yīng)損壞。采用輕合金外殼者，要符合 關(guān)規(guī)定。? 對于甲烷， W。在相同電路參數(shù)下，鎘電極的最小點燃電流比銅電極小得多。 ? (2) 爆炸介質(zhì)的溫度、濕度、流速對點燃能量有一定的影響，介質(zhì)溫度越高所需點燃能量越小。當電路閉合火花時，電容也是儲能元件，既有電源向電極間隙放電，又存在電容儲能放電。? ia等級：指當施加 Um和 Ui之后，在下列每一種情況下 ia等級電氣設(shè)備的本安電路均不能點燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。第五篇 本安型電路與本安型電氣設(shè)備1 概述? 本質(zhì)安全型電路是指在規(guī)定條件（包括正常工作和規(guī)定的故障條件下）產(chǎn)生的任何電火花和熱效應(yīng)均不能點燃規(guī)定的爆炸性氣體環(huán)境的電路。? (6)　過電流延時保護裝置須既能進行過載保護，又能當電動機轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時在 tE時間內(nèi)斷開電動機的電源。 ? 1]。? (2)　導線和其他金屬部件的允許溫度還須符合下列要求：? ；? ；? 。材料級別 相比漏電起痕指數(shù)(CT1) I 660≤CT1II 400≤CT1＜ 600III 175≤CT1＜ 400 ? 　固體絕緣材料? (1)　固體絕緣材料應(yīng)采用耐熱性材料制成，在高于電氣設(shè)備連續(xù)額定運行溫度至少 20℃的溫度下（但不低于＋ 80℃ ），仍應(yīng)具有良好的機械性能。用于連接多股線的連接件，須有防止導線分股的措施。值得注意的是，增安型的 “增安 ”一詞決不意味著它比其它防爆類型更好，它僅僅是為了表述增安型的目的而已。因為維修需要打開的部件其襯墊容易丟失。無論采用何種方式的引入裝置，都必須符合有關(guān)的規(guī)定，確保隔爆型電氣設(shè)備的防爆性能。? 隔爆外殼內(nèi)點火源位置對試驗安全間隙的影響。法蘭表面加工粗糙度只要不影響間隙的寬度，即只要保持法蘭表面平整，不會造成間隙寬度畸形，法蘭表面略粗糙一些，對隔爆性能沒有大的影響。最大安全間隙試驗時使用的爆炸性混合物的濃度是最危險的濃度，當這種爆炸性混合物濃度高于或低于最危險濃度時（最大安全間隙試驗中所采用的濃度），都會使試