一、井下防爆電氣設備基礎知識及相關標準
(一)防爆電氣設備標準
防爆電氣設備是指按國家標準設計、制造、使用的不會引起周圍爆炸性混合物爆炸的電氣設備。
國家標準主要包括以下幾點:
1、電氣設備的允許最高表面溫度。表面可能堆積粉塵時為150℃,采取防塵堆積措施時為450℃,防爆電氣設備的使用環(huán)境為-20℃—40℃。
2、電氣設備與電纜的連接應采用防爆電纜接線盒,電纜的引入引出必須用密封的電纜引入裝置,并應具有防松動、防拔脫措施。
3、對不同的額定電壓和絕緣材料,電氣間隙和爬電距離都符合相應的國家標準要求。
4、具有電氣或機械閉鎖裝置,有可靠的接地及防止螺釘松動的裝置。
5、防爆電氣設備限制使用鋁合金外殼,防止其與鐵銹摩擦產(chǎn)生大量熱能,避免形成危險溫度。
6、防爆電氣設備必須經(jīng)國家認定的防爆試驗單位鑒定。
(二)防爆電氣設備的防爆原理
1、隔爆型電氣設備的原理是將正常工作或事故狀態(tài)下可能產(chǎn)生火花的部分放在一個或幾個外殼中,這種外殼除了將其內(nèi)部的火花、電弧與周圍環(huán)境中的爆炸性氣體隔開外,還有當進入殼內(nèi)的爆炸性氣體混合物被殼內(nèi)的火花、電弧引爆時外殼不被炸壞,也不致使爆炸物通過連接縫隙引爆周圍環(huán)境中的爆炸性氣體混合物。
2、本安型電氣設備的防爆原理是在正常運行條件下不會產(chǎn)生電弧、火花和危險溫度的礦用電氣設備。
3、本質(zhì)安全型電氣設備防爆原理是通過限制電路的電氣參數(shù)(主要是指在規(guī)定的試驗條件下,正常工作或規(guī)定的故障狀態(tài)下產(chǎn)生的電火花和熱效應均不能點燃規(guī)定的爆炸性混合物的電路)限制放電能量實現(xiàn)電氣防爆。
(三)為了從防爆電氣設備的外觀上能明顯的了解它的類型,把防爆電氣設備的標志、型式、類別、級別、組別按一定順序排列起來的標志。
1、標志:防爆電氣設備的總標志為Ex,安全標志為MA。
2、型式:即各種類型的防爆電氣設備的標志。如d表示為隔爆型電氣設備。
3、類別:按使用環(huán)境的不同,將防爆電氣設備分為Ⅰ類、Ⅱ類。Ⅰ類專門適用于煤礦井下,Ⅱ類用于地面工廠具有非甲烷外的混合物爆炸環(huán)境中。
4、級別:主要針對隔爆型和本質(zhì)安全型電氣設備,分為ⅡA、ⅡB、ⅡC三級。
(四)防護等級
防護等級指電氣設備具有的防外物、防水的能力。防外物是指防止外部固體進入設備內(nèi)部和防止人體觸及設備內(nèi)部帶電或運動部件的性能。防水是指防止外部水分進入設備內(nèi)部,對設備本身產(chǎn)生有害影響的防護能力。國家標準規(guī)定防護等級(IPΧΧ表示,第一個Χ表示防外物能力,第二個Χ表示防水能力,詳見附二)中防外物分為7級(0-6),防水分為9級(0-8)。數(shù)字越大等級越高,要求越嚴格。
二、失爆現(xiàn)象
失爆是指電氣設備失去了耐爆性和隔爆性。常見的失爆現(xiàn)象有以下幾種:
(一)連接螺栓的失爆現(xiàn)象
1、缺螺栓、彈簧墊圈或螺母,螺栓或螺孔滑扣,螺栓折斷在螺孔中的。
2、彈簧墊圈未壓平或螺栓松動,彈簧墊圈斷裂或無彈性(偶爾出現(xiàn)彈簧墊圈斷裂或失去彈性時,檢查該處防爆間隙,若不超限,更換合格彈簧墊圈后不為失爆)。
3、使用塑料或輕合金材料自制的螺栓或螺母。
4、護圈式或沉孔式緊固件緊固后,螺栓頭或螺母的上平面超過護圈或沉孔。
5、螺孔與螺栓不匹配的。
6、彈簧墊圈的規(guī)格與螺栓不相適應的。
7、設備同一部位螺栓、螺母等規(guī)格應一致。鋼緊固螺栓伸入螺孔長度應不小于螺栓直徑尺寸,鑄鐵、銅、鋁件不小于螺栓直徑的1.5倍;如果螺孔深度不夠,則必須上滿扣,否則為失爆。
8、通孔螺栓未外露3-5絲者(包括帶螺帽)。
9、壓線板可以不加彈簧墊圈,但兩端不一致的。
(二)電纜引入引出裝置的失爆現(xiàn)象
1、密封圈老化、失去彈性、變質(zhì)、變形,有效尺寸配合間隙達不到要求,起不到密封作用。
2、密封圈外徑與進出線裝置內(nèi)徑差值超過表一規(guī)定的;密封圈寬度應大于電纜外徑的0.7倍,但不得小于10 mm;厚度應大于電纜外徑的0.3倍,但不得小于4 mm。
?表一
密封圈外徑 | 外徑與進線裝置內(nèi)徑間隙 |
≤20 | ≤1.0 |
20<D≤60 | ≤1.5 |
>60 | ≤2.0 |
3、密封圈內(nèi)徑與引出入電纜外徑差大于1mm以上。
4、密封圈的單孔內(nèi)穿進多根電纜。
5、密封圈割開套在電纜上。
6、密封圈刀削后凸凹不整齊圓滑,鋸齒差大于2 mm以上。
7、密封圈沒有完全套在電纜護套上。
8、電纜壓線板未壓緊電纜,壓扁量超過電纜直徑的10%者,用單手扳動喇叭嘴時上下左右晃動。
9、在引入引出裝置外端能輕易來回抽動電纜。
10、密封圈與電纜護套之間有其它包扎物。
11、空閑進線嘴缺擋板或擋板直徑比進線嘴內(nèi)徑小2 mm以上,擋板厚度小于2mm。
12、擋板放在密封圈里面或線嘴的金屬墊圈放在擋板與密封圈之間。