电器防爆检查工

第四章第四章 矿用防爆电器设备矿用防爆电器设备 第一节第一节 矿用防爆电器设备的通用要求矿用防爆电器设备的通用要求 1. 井下工作环境对电气设备的要求 （1） 煤矿井下存在瓦斯、煤尘等爆炸性物质，因此使用的电器设备必须 是防爆型的。 （2） 由于井下顶板压力的作用，造成煤、岩石的冒落，易使电气设备遭 到破坏，因此井下电气设备因具有坚固的外壳。 （3） 煤矿井下工作环境潮湿，有时有淋雨，因此电气设备要求防滴隔爆 外壳及隔爆面要求防锈，电气设备的绝缘材料要求耐热。由于井下工作环境温 度较高，所以还应对电气设备的绝缘性能进行湿热试验。 （4） 井下工作空间狭窄、照明不足，因此要求电气设备尽可能轻巧、运 用可靠、操作维修方便。 （5） 由于井下采掘工艺决定了电气设备经常需要搬迁、移动，因此，电 气设备的选材、结构应便于搬运。 2. 防爆电器设备的试验 (1)机械试验 a、冲击试验：试验时，重锤应沿法线方向自由落至被试件的最薄弱处 b、跌落试验：经过试验的样品，不得产生任何影响防爆性能的变形或损坏； 风扇罩或隔爆外壳的变形不得使与其相对运动的零部件之间产生摩擦。而允许 被试验品有不影响其防爆性能的局部变形及损伤。 (2)外壳防护等级实验 包括两种防护形式，即防护物和防水。试验方法按照 GB4208 的规定进行。 (3)绝缘套管扭转实验 连接件的绝缘套管在连接或拆除时导体会受到扭矩作用，因此绝缘套管应 经受扭转实验。在安装中导电杆承受的力矩的作用时，导电杆和绝缘套管都不 允许转动 (4)温度试验 测量防爆电器设备的表面温度应在室内进行，并排除大气对测温带来的影 响。最高表面温度测定应对被试品在额定电压的 90%110%之间最不利的条件 下进行。被试品应处于各种不同位置，分别测定其各处表面温度，从而确定出 表面的最高温度。电气设备可能有多种使用位置时，应在每种使用位置上测定 温度。 第二节第二节 隔爆型电气设备隔爆型电气设备 隔爆型电气设备是电气设备的一种防爆形式，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。 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型能外， 还具有一定的结构强度，个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境中的爆炸性瓦斯空气混合物。 GB 3836.2 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要求，能防止由电气火花引发 的爆炸事故。 最大试验安全间隙受下列因素影响： （1） 隔爆法兰长度的影响 （2） 爆炸性气体混合物浓度的影响 （3） 点火源位置的影响 （4） 爆炸性气体混合物初始压力的影响 （5） 爆炸性气体混合物初始温度的影响 （6） 空气湿度的影响 （7） 隔爆法兰表面加工粗糙度的影响 实际上，在隔爆间隙宽度较小的情况下，若加工刀痕与爆炸产物的喷出方向成 正交时，表面粗糙，将降低爆炸产物在间隙中的运动速度，这对间隙的隔爆作 用是有利的。当然过分粗糙，以致影响到爆炸产物喷出隔爆间隙的速度下降， 那么实验安全间隙又会下降。 第三节第三节增安型电气设备增安型电气设备 增安型电气设备与隔离型电气设备相比，它的主体不需要坚固的隔爆外壳， 降低了成本，因此增安型电气设备比较经济。增安型电气设备的缺点是其防爆 性能差，它的安全程度不仅取决与它的本身还与使用的环境，维护的情况有关。 一、增安型电气设备主要防爆措施有 1、制成有效的防护外壳 2、选择合适的爬点距离和电气间隙 3、提高绝缘材料和绝缘等级 4、限制设备的温度 5、电路和导线的可靠连接 6、在正常运行情况是产生的火花和电弧的部件必须放在隔爆外壳中 7、为了确保增安型电气设备的安全运行，要求引入电缆或导线的连接件必 须保证与电缆或导线可靠连接。对连接件有下列要求 8 所以的连接件不能有损伤电缆或导线的棱角及毛刺，正常运行时紧固时 不能有永久变形和自动转动现象 9、不允许用绝缘材料传递导体连接时所产生的接触压力 10 内部导线连接：电器设备内部的导线连接也必须良好，可靠。要求必 须采用下面的任一种方法 （1） 采用能防止松动的螺栓连接 （2） 用机械挤压的方法将连接件部位连接在一起 （3） 导线现用连接的方法连接后在采用焊锡进行焊接 （4） 焊锡和熔焊的焊接连接方式 11 电气间隙和爬电距离 1 电气间隙 指两个导电部分的最短距离，即在电气设备中有电位差的相邻金属件之间， 通过空气介质的最短距离 2 爬电距离 指两个导电部分之间沿绝缘材料表面的最短距离 固体绝缘材料 为了保证增安型电气设备安全的性能，要求使用固体的绝缘材料必须有耐 热性能好，不燃或难燃的材料制造 第四节第四节本质安全型电气设备本质安全型电气设备 本质安全型电气设备分为单一式和复合式两种形式。单一式本安型电气设 备是指电气设备的全部电路都是由本质安全电路组成的，如便携式仪表多为单 一式。复合式本质安全型电气设备是指电气设备的部分电路是本质安全电路， 另一部分是非本安电路，如隔爆兼本质安全型电源。 本安型电气设备的主要部件 （一） 外壳 本质安全设备和关联设备的本质安全部分原则上不需要外壳，因为电路自 身以保证了本质安全性能。 （二） 电源 本安型电气设备的电源有两种：独立电源和外接电源，独立电源是指干电 池、蓄电池、光电池和化学电池等；外接电源是指经电网引入、经电源变压器 供电的电源 电源变压器绕组的分布有多种方式：1、向本安电路供电的绕组与其他绕组 分开布置。2、向本安电路供电的绕组与其它绕组内外分布，但在两种绕组间要 采取加强绝缘的措施。3、向本安电路供电的绕组与其它绕组内外分布，但在两 绕组间要用铜质接地屏蔽层隔离。 （三） 保护性元件及组件 目的是为了解决电路中的电流过大或电容、电感元件储能过大，使放电火 花能量过大而影响电路的防爆性能的问题。保护性元件或组件一般用于电源输 出或有电容、电感的电路中。保护性元件和组件主要包括：限流元件、分流元 件、限压元件、隔离元件及安全栅。 第五章第五章 矿用防爆电器设备的管理矿用防爆电器设备的管理 第一节第一节 矿用防爆电器设备的管理制度矿用防爆电器设备的管理制度 主要内容： a)设备的帐卡管理 b)设备的图牌板管理：又分为统计牌版和明细牌版。 c)防爆电器设备的入井检查 d)防爆设备在井下的搬运和安装时的安全注意事项 e)防爆设备的回收 f)包机制 g)设备的检查、检修制度 隔爆型电气设备常见的失爆现象： （1）由于隔爆接合面严重锈蚀、有较大的机械伤痕、连接螺钉没有压紧而 使它们的间隙超过规定值，因此失爆。 （2）因矸石砸坏设备使外壳严重变形，使其机械强度达不到规定的要求而 失爆 （3）在隔爆外壳内不经批准随便增加元件，使某些电器距离小于规定值， 使外壳烧穿而失爆。 （4）设备的非加工面发生脱落和氧化层即为锈蚀失爆。 （5）隔爆面或加工面发现锈迹，用棉丝擦掉后仍留有锈蚀斑痕即为锈蚀失 爆 （6）连接电缆没有使用合格的密封圈或未用密封圈，不用的电缆接线孔没 有使用合格的封堵挡板而失爆 （7）接线柱、绝缘座管烧毁，使两个空腔连通，内部爆炸时产生过高压力 而使外壳失爆 （8）隔爆外壳因焊缝开焊、裂纹、严重变形长度超过 50mm，同时凹凸深 度超过 5mm 即为失爆 （9）采用螺栓固定的隔爆接合面有下列情况之一者即为失爆：缺螺栓、弹 簧垫圈或螺母；弹簧垫圈未压平或螺栓松动；螺栓或螺孔滑扣，而未采取措施。 第二节第二节防爆电器设备的完好标准防爆电器设备的完好标准 （1） 防爆型电气设备必须经过考试合格的防爆电气设备检查员检查其安 全性能，并取得合格证 （2） 外壳完整无损，无裂痕和变形 （3） 外壳的紧固件，密封件，接地件完好 （4） 防爆接合面的间隙，有效宽度和表面粗糙度符合规定 （5） 防爆接合面的表面粗糙度须不高与 6.3。操作杆的表面粗糙度须不 高于 3.2 （6） 电缆接线盒和电缆引入装置完好，零部件齐全，无缺损，可靠。密 封圈的外径与电缆引入装置内径之差， ，应符合下列标准 第三节第三节矿用防爆电气设备的检查矿用防爆电气设备的检查 一 规程对防爆电气设备入井、运行的有关规定 井下防爆电气设备在入井前应经培训考试合格的电气设备防爆检察员检查 其证书，放准入井 井下防爆电气设备的运行、维护和修理，必须符合防爆性能的各项技术要 求 二 井下对防爆电气设备布置的要求 井下对防爆电气设备的布置应按规程的要求，符合规定，必须制定安 全措施，报煤炭部管理部门审批 三 矿用防爆电气设备的检查和修理 （1）井下不得带点检修，搬迁电气设备，电缆和电线。检修或搬迁前，必 须切断电源，检查瓦斯 （2）电气设备的检查、维护和调整，必须有电气维修工进行高压电气设备 的修理和调整工作，应有工作票和施工措施 （3）使用中的防爆电气设备的防爆性能每月检查一次 （4）配电系统继电保护装置每 6 个月检查整定 1 次。负荷变化时应及时整 定。 （5）新安装电气设备的绝缘电阻和接地电阻投入运行以前进行测定。 （6）检查和调整结果应记入专门的记录薄内。检查和调整中出现的问题， 应指派专人限期处理 （7）电气设备使用的绝缘油的物理、化学性能检测和电气耐压试验，每年 应进行一次，但对操作频繁的电气设备使用的绝缘油，应每 6 个月进行 1 次耐 压试验 第四节第四节 矿用防爆电气设备的使用和维修矿用防爆电气设备的使用和维修 隔爆型电气设备隔爆面的修复： （1）采取措施防止锈蚀 要防止淋水进入隔爆接合面，每隔一周左右，用 干净的棉丝或泡沫塑料清除隔爆接合面上的煤尘、岩粉。隔爆接合面擦干净后， 薄薄地涂上一层防锈油。 （2）检修注意事项 打开外壳检修时，结合部件要轻拿轻放，不能用改锥、 扁铲等工具插入隔爆间隔开内硬撬硬撑。用螺栓紧固的隔爆接合面，打开时不 可留下一根螺栓不拆下来并以它为轴转动，这样会使隔爆面之间互相摩擦造成 划伤安装或检查、修理工作结束，装配隔爆部件时要注意隔爆接合面的清洁， 不要将煤尘。金属屑等杂物掉在隔爆面上。 （3）隔爆接合面缺陷的处理 用焊补方法修补隔爆面，焊补之前先把隔爆 面的缺陷处打磨干净，使其露出金属光泽，用烧好的烙铁加热至 60左右，然 后在缺陷处涂少量的焊剂。 增安型电气设备的使用与维护 增安型设备与隔爆型设备的相比具有结构简单，维护方便，造价低廉等优 点，所以在煤矿的井下的应用很多，但是增安型电气设备的防爆型防爆性能差。 因此，煤矿的对井下的增安型的电气设备的正确使用和加强维修的管理，保证 增安型电气设备的防爆性能，充分发挥其效能的重要环节 (一)增安型电气设备的使用 为了确保其电气设备的防爆性能符合要求，在安装使用的应注意其几下方 便 安装使用地点的支护可靠，防止煤。矸对设备的碰撞 （1）运搬时轻放，不得发生碰撞 （2）内装裸露带电的外壳须用特殊的紧固材料进行紧 （3）外壳上的密封用的橡胶密封而必须完好无损，凡有损伤或老化，影响 密封的性能必须更换 （4）外壳的防护漆必须完好 导线的要求 （1）所有导线的连接处必须采用可靠的措施，防止在设备的运行由于震动， 过载，启动等原因而造成的接触不良，开焊，断线，引起意外的火花，电弧。 接线应有足够的机械强度，并且要求焊接的工艺正确，保证焊接质量 （2）接线必须有防止芯线散开，分股的专用垫圈 （3）连接件的导电螺杆和螺母的螺纹必须良好，导电螺杆与绝缘座之间用 来防松动的平垫和弹簧垫构成的弹性中间件不得缺少 （4）接线盒内裸露的带电导体间的空气间隙和爬电距离应符合有关要求 （5）增安型电动机内如果装有过热保护用的测温元件，则连接测温元件的 控制线应尽量避开动力线接线柱，并且应用合适的金属隔板把动力线接线柱和 测温元件分开，以防保护回路接触高电压 （二）本质安全型电器设备的使用 （1）本质安全型电气设备在入井安装前应检查其电气参数和电气性能是否 与产品使用说明书一致，保护电路动作是否灵敏可靠 （2）搬运和安装时应小心谨慎，避免电气元件的移动和损坏，破坏原防爆 性能 （3）使用中对于导线的布置和连接不得随意进行变更、改造 （4）注意辨别本安电路的端子和非本安电路的端子，避免将本安电路接到 非本安电路的端子上，也避免将非本安电路接到本安电路的端子上 （5）本安电路的外部电缆或导线应单独布置，不允许与高压电缆一起敷设。 外部电缆或导线的长度应尽量缩短，不得超过规定的最大值。禁止盘卷以减小 分布电感 （6）本安型电气设备应单独安装，尽量远离大功率电气设备，避免电磁感 应和静电感应 （7）本安型电路的外部电缆或外导线不允许与高压电缆一起敷设 （8）设有内外接地端子的本质安全型电气设备应可靠接地。内接地端子必 须与电缆的接地可靠连接 第六章第六章 煤矿安全供电煤矿安全供电 第一节第一节 井下安全供电井下安全供电 煤矿井下特殊工作条件和环境 （1）气候条件 井下空气潮湿，电气设备易受潮，导致绝缘强度下降，易 发生锈蚀现象 （2）地质条件 由于顶板压力及爆破的影响，电气设备及电缆易受到冒落 煤、岩和片帮的砸、压、挤等破坏 （3）空间条件 井下巷道、硐室、工作面狭窄，设备检修及移动都不方便， 人员接触电气设备的机会增加 （4）瓦斯和煤尘 在采掘过程中煤层中会涌出瓦斯，会有煤尘飞扬，它们 都是易燃易爆的 （5）负载情况 井下电气设备启动频繁，负荷变化大，设备易过载，产生 过电流 （6）设备工作情况 由于采掘工作面的不断移动，使设备搬迁、安装、拆 除频繁，易造成安全隐患 井下供电的主要问题 由于井下供电系统的特殊性、安全供电、用电直接关系到矿井生产和人身 安全，因此是极为重要的课题 （1） 应严格执行规程规定 （2）防止瓦斯煤尘爆炸 井下应完备各种保护功能，并设立防爆检查组、 电缆管理组、电气管理组、小型电器组等对设备负责检修维护、监督等，以杜 绝瓦斯煤尘爆炸 （3）保证电气设备安全运转 应合理选择电气设备的容量，并使各种保护 合理配合，以便在故障情况下及时切除故障，避免事故扩大 （4）漏电预防 漏电可能造成人身触电事故，有引起瓦斯、煤尘爆炸的危 险。长期漏电还可能扩大为短路故障。因此必须采取有效措施降低漏电的危害 “三专” 、 “两闭锁”主要内容 1、 “三专” 、 “两闭锁” 在井下掘进工作面中，容易发生瓦斯积聚。 规程 规定：瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井中，掘进工作面的局部 通风机应采用“三专”供电 “两闭锁”即风电闭锁和瓦斯电闭锁，是规程提出的防止煤矿井下由 于电火花引起的瓦斯爆炸事故的一项重要措施。风电闭锁指只有在局部通风机 正常通风条件下，掘进工作面的动力电源方能送电；瓦斯电闭锁是指当掘进工 作面中设置的瓦斯监测仪探测到瓦斯超过规定限度时，具有可自动停掉动力电 源，只有瓦斯降到规定限度以下时，方可恢复送电的闭锁装置。 构成与工作管理 （1）为防止机电设备在运转的过程中 产生电火花和机械火花引爆瓦斯， 采取“三专两闭锁”有效的措施 （2）风电闭锁是用两台磁力启动器进行联锁控制，其中一台接通风机，另 一台接掘进工作面的电气设备，实现先通风后送电，风机停转时，掘进工作面 的电源被切断。 （3）瓦斯电闭锁是有瓦斯探头、监控系统、断电仪和高压开关构成 掘进工作面通风系统对“两闭锁”装置要求 （4）工作面或回风流中的瓦斯浓度超过 1时，闭锁装置能切断掘进工作 面及回风巷的动力电源并闭锁 （5）串联通风工作面入风流中瓦斯的浓度达到 0.5，装置能切断串联通 风区域的动力电源并闭锁 （6）当排除掘进工作面的积聚瓦斯，使工作面回风流与全风压风流混合处 瓦斯浓度达到 1.5时，装置能切断回风域内的压力电源并闭锁。同时发出声 光报警 （7）局部通风机风筒中的风速低于风速开关动作点预制值或局部通风机断 电时，能切断供电区域的动力电源并闭锁 （8）局部通风机停止运转并恢复正常的通风之前，停风区域中瓦斯浓度达 到 3.0时，能闭锁其电源 （9）瓦斯传感器出现故障或断电时，能切断传感器监视区域的动力电源并 闭锁 （10）因主机发生故障而失电时，能切断整个监视区域的动力电源并闭锁 （11）闭锁装置接通电源 1min 以内，继续闭锁相应区域的被控设备 第二节第二节 井下低压电网保护井下低压电网保护 过电流保护 煤矿井下常见的过电流保护有短路、过负荷和断相 1.短路是指电流不经过负载，而是经过电阻很小的导线或电弧直接短接形 成回路。在三相供电系统中，可能发生的短路故障可分为三种，即三相短路、 两相短路和单相短路 造成短路故障的原因很多，电气设备的绝缘损坏是造成短路的主要原因， 如电气设备陈旧，绝缘自然老化；绝缘瓷瓶表面污秽，使绝缘下降；水分和潮 气侵入；电缆受到机械损伤；长期过负荷运行造成绝缘老化。另外，个人的误 操作、供电系统切换电路是产生的过电压等都可能造成短路故障。 2.过负荷是指流过电气设备和电缆的实际电流超过其额定电流，而且过电 流的延续时间超过了允许时间。引起电气设备和电缆过负荷主要有以下几个原 因：电气设备和电缆容量选择过小；对生产机械的误操作；电源电压过低或电 动机机械性能堵转都会引起电动机过负荷 3.断相是指三相交流电动机的一相供电线路或一相绕组断线。造成断相主 要有几个原因：熔断器熔断；电缆芯线有一相断线；电缆与电动机或开关的连 接脱落，及开关某一相的动触头被灭弧罩卡住等。 漏电保护 漏电故障指在变压器中性点绝缘的低压供电系统中，发生单相接地或两相、 三相对地的总绝缘电阻下降至危险值的电气故障。由此可见，漏电故障分为单