防爆电气设备与电缆.ppt

第二讲矿井防爆电气设备与矿井电缆,张红光机电科主任工程师矿山机电工程师、注册安全工程师,一、矿用电气设备的选用井下电气设备的选用必须严格按煤矿安全规程规定选用，见下表。,二、防爆电气设备的类型及标志矿用防爆型电气设备是按照国家标准GB3836.12000生产的专供煤矿井下使用的防爆电气设备。其类型名称和标志符号如下：该标准规定防爆型电气设备分为I类和II类，I类为煤矿井下用防爆电气设备，类为除煤矿井下外其它具有爆炸性气体环境用防爆电气设备。,矿用防爆电气设备的型式,（1）隔爆型电气设备。具有隔爆外壳的电气设备。隔爆外壳既能承受内部混合性气体被引爆产生的爆炸压力，又能防止内部爆炸火焰和高温气体窜出隔爆间隙后点燃外壳周围的爆炸性混合物。隔爆型电气设备的标准编号为GB3836.2-2000,标志为d”。,(2)增安型电气设备。在结构上采取措施，提高安全程度，避免在正常或规定的过载条件下出现电弧、火花或可能点燃爆炸性混合物的高温的电气设备。该类型设备的标准编号为GB3836.32000，标志为“e”。,(3)本质安全型电气设备。全部电路均为本质安全电路的电气设备。所谓本质安全电路是指在规定条件下，在正常工作或规定的故障状态下，产生的电火花和热效应均不能点燃爆炸性混合物的电路。该类型设备标准编号为GB3836.4-2000,标志为“i”(ia，ib）。,(4)正压型电气设备。具有正压外壳的电气设备。所谓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，即它具有能保持正压的外壳。该型设备的标准编号为GB3836.5-2000，标志为“p”。(5)充油型电气设备。将全部部件或可能产生电火花或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。例如，充油的高压隔爆配电装置的油断路器。该类型设备的标准编号为GB3836.6-2000,标志为“0”。,(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、壳壁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。该型设备的标准编号为GB3836.7-2000,标志为“q”。(7)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的故障的电气设备。无火花型电气设备在设计和制造时要采取措施，使设备在正常运行时不产生具有点燃作用的电弧、火花或危险温度，并且在一般情况下也不会发生具有点燃作用的电气或机械故障。该类型设备的标准编号为GB3836.8-2000，标志为“n”。,(8)浇封型电气设备。将有可能产生点燃爆炸性混合物的电弧、火花或高温的电气部件浇封在浇封剂中，避免这些电气部件与爆炸性混合物接触，使电气设备在正常运行或认可的过载和故障情况下不会点燃周围爆炸性混合物。该型类设备的标准编号为GB3836.9-2000，标志为“m”。(9)气密型电气设备。将电气设备或电气部件置入经气密的外壳内。该外壳能防止外部可燃性气体进入壳内。该类型设备的标准编号为GB3836.9-2000，标志为“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气体混合物能力的电气设备，标志为“S”。该类型设备须经国家安全生产监督部门指定的检验单位认可，还应报国家标准局备案。,防爆标志由防爆电气设备总标志“Ex”、型式标志和类型标志组成。如隔爆型电气设备的防爆标志为“ExdI”。在防爆电气设备外壳明显处均有清晰的永久性凸纹标志“Ex”和煤矿矿用产品安全标志“MA”。,为保证电气设备在运行中不产生引燃爆炸性混合物的温度，对电气设备运行时最高允许表面温度做了规定。当电气设备可能堆积煤尘时，最高表面温度不应超过150。（因为电气设备表面堆积的煤尘达到一定厚度，如果表面温度达到200时很容易发生自燃。）当电气设备不会堆积煤尘或采取措施（如密封防尘或通风）可以防止堆积煤尘时，最高表面温度不应超过450,【案例】2002年6月20日，黑龙江省某煤矿，由于设备失爆引起瓦斯爆炸，造成115人死亡。（其中包括集团公司总经理、煤矿的矿长、书记、集团公司办公室主任及记者等二十多人。）,【案例】2006年11月5日11时38分,山西省某煤矿发生一起特别重大瓦斯爆炸事故，造成47人死亡、2人受伤，直接经济损失1213.03万元。其主要原因为51108进风掘进巷，局部通风机无计划停电停风造成瓦斯积聚，并达到爆炸界限；由于瓦斯电不闭锁，在未采取排放瓦斯措施的情况下，违章送电、送风；距巷口630m处的动力电缆两通接线盒失爆产生火花，引爆瓦斯。,第二节矿用电缆一、矿用电缆的种类和性能矿用电缆分为铠装电缆、橡套电缆和塑料电缆,（一）铠装电缆铠装电缆即电缆用钢丝或钢带铠装起来的，由于钢丝耐拉力强，所以钢丝铠装电缆多用于立井井筒或急倾斜巷道中；而钢带铠装电缆多用于水平巷道或缓倾斜巷道。在井下铠装电缆多用于对固定设备或半固定设备的供电；铠装电缆的缺点是弯曲半径大，移动不方便，敷设麻烦及电缆接头与封端要求工艺水平高。,（二）橡套电缆橡套电缆可以分为普通橡套电缆与屏蔽电缆屏蔽电缆克服了电缆主芯线绝缘破坏时会造成相间短路的严重事故。因为屏蔽层是接地的，主芯线首先碰到屏蔽造成接地故障，使检漏继电器动作，切断电源。,屏蔽电缆的优点：（1）不会形成严重的相间短路的危险事故。（2）避免了由于电缆损坏使人触电的危险。（3）可以有效地防止漏电火花或短路电弧的产生。因此它特别适用于有瓦斯或煤尘爆炸危险的场所和移动频繁的电气设备。,（三）塑料电缆塑料电缆的芯线绝缘和护套全部采用塑料制成。这种电缆外部如加铠装，则与铠装电缆相似，不加铠装，则与橡套电缆相似。塑料电缆的优点：允许工作温度高，绝缘性能好，护套耐腐蚀，敷设的落差不受限制等，因此在条件适合时应尽量采用。,二、矿用电缆的选择原则电缆的选用必须遵守下列规定：（1）电缆敷设地点的水平差应与规定的电缆允许敷设水平差相适应。（2）电缆应带有供保护接地用的足够截面的导体。（3）严禁采用铝包电缆。,（4）必须选用取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆。（5）电缆主线芯的截面应满足供电线路负荷的要求。（6）对固定敷设的高压电缆：在立井井筒或倾角为45及其以上的井巷内，应采用聚氯乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆、交联聚乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆；,在水平巷道或倾角在45以下的井巷内，应采用聚氯乙烯绝缘钢带或细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆、交联聚乙烯钢带或细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆；在进风斜井、井底车场及其附近、中央变电所至采区变电所之间，可以采用铝芯电缆；其他地点必须采用铜芯电缆。,（7）固定敷设的低压电缆，应采用MVV铠装或非铠装电缆或对应电压等级的移动橡套软电缆。（8）非固定敷设的高低压电缆，必须采用符合MT818标准的橡套软电缆。移动式和手持式电气设备应使用专用橡套电缆。（9）照明、通信、信号和控制用的电缆，应采用铠装或非铠装通信电缆、橡套电缆或MVV型塑力缆。（10）低压电缆不应采用铝芯，采区低压电缆严禁采用铝芯。,三、矿用电缆的敷设与连接1、电缆必须悬挂。(468条)2、电缆敷设地点的规定。（466条）3、电缆和各种管路、电缆和电缆的关系。（469条）4、最小弯曲半径的要求。5、电缆连接的规定。（472条）,四、矿用电缆的维护和管理(一)加强电缆的日常维护和检查1、高压电缆悬挂情况和运行状态每日巡回检查一次。2、各种移动设备的电缆管理和维护，应有专职人员班班检查。3、低压电网中的防爆三通、四通和插销，应由专人每月进行一次检查维护。,4、每一矿井应有专职人员对电缆实行全面管理。5、高压电缆的铠装层（钢带、钢丝）如有断裂松动，应及时绑扎。6、立井井筒的电缆日常检查维护，至少由两人进行，每月至少检查一次。,（二）电缆绝缘的定期检查1、高压电缆的泄漏和耐压试验，每年1次。2、固定敷设电缆的绝缘和外部检查，每季1次，每周应由专责电工检查1次外部和悬挂情况。3、移动式电气设备的橡套电缆绝缘检查，每月1次，每班由当班司机或专责电工检查1次外皮有无破损。,短路,多种原因使相与相之间、相与地相接、相碰。,漏电,五、电缆常见故障及预防常见的故障：相间短路、单相接地、断线。,【案例】2003年8月11日，山西某矿电压不稳定，需要停电调压，导致瓦斯积聚，同时未撤人员，送电时破损电缆产生火花引爆瓦斯，造成43人死亡。,【案例】2007年5月5日，山西某矿由于