《电器设备防爆工》PPT课件.ppt

矿井防爆电气设备 讲稿 主讲人 徐新法时间 2008年10月20日电话 13903829407037169863920 矿用防爆电气设备一 矿用电气设备的特点 由于煤矿井下的存在着易燃易爆的瓦斯和煤尘 为了保证井下的安全生产 矿用的电气设备必须具备如下的特点 体积小 重量轻 便于运输 坚固的外壳和良好的防腐和防潮性能 隔爆性能 煤矿用的电气设备具备有较大的过载能力 具备有电气 机械闭锁和接地保护 人体易接触的电气采用低电压以防人体触电 二 防爆 隔爆 原理 一 隔爆型电气设备 具有隔爆外壳的电气设备叫隔爆型电气设备 隔爆型电气设备具有良好的耐爆性和隔爆性 其标志为 d 防爆电气设备的总标志为 x 二 为满足矿用电气设备的防爆性能 常采用的三种措施 隔爆外壳 本质安全型电路 超前切断电源和快速断电系统 隔爆外壳 将电气设备置于隔爆外壳内 当壳内发生瓦斯爆炸时 外壳即不破裂和变形 也不致引燃壳外的瓦斯和煤尘 即外壳必须具有耐爆性和隔爆性能 它的耐爆性由外壳的机械强度来保证 它的隔爆性由外壳各部件之间的隔爆结合面来保证的 本质安全型电路 本质安全型电路简称为本安型电路 也称为安全火花型电路 它是指电路系统或设备在正常或规定的故障状态下 产生的火花和火花效应均不能点燃瓦斯和煤尘 电火花分为电阻性 电容性和电感性三种 电路的开关在开 合过程或发生短路时 均能产生电火花 其能量的大小取决于电源的电压和电路阻抗 对于纯电阻电路 火花的能量取决于电压和电流 对电感电路主要取决于电流和电感 对电容电路主要取决于电压和电容 电火花能量是决定点燃瓦斯的主要参数 限制火花能量的方法有 合理选择电气元件 尽量降低电源电压 增大电路中的电阻和利用导线电阻来限制电路中的故障电流 采取消能措施 消耗或衰减电感元件或电容元件中的能量 本质安全电路只能是低电压小电流的电路 所以只能适用于矿井的通讯 信号 测量和控制等电路中 本安型设备可不要隔爆外壳 它具有体积小 重量轻 安全可靠等优点 工作或事故状态下可能产生火花的部分分放在一个或分放在多个外壳中 这种外壳除了将其 超前切断电源和快速断电系统当电气设备出现故障情况 可在点燃瓦斯之前 利用自动断电装置将电源切断 这种方法已用于矿用照明灯 矿用屏蔽电缆和放炮器 屏蔽电缆与检漏继电器配合使用 可作到超前切断电源 当屏蔽电缆受到机械损伤时 相间绝缘被破坏 电缆的芯线首先与屏蔽层接触造成漏电 检漏继电器动作使开关动作 实现保护 快速断电系统的工作原理是 电火花点燃瓦斯煤尘需要一定的时间 其时间的长短与电路参数和故障原因不同而异 但最短不少于 毫秒 如果故障的切断时间小于 毫秒 则无论电缆受何损伤 其电火花均不能点燃瓦斯和煤尘 一般快速断电系统的断电时间为 毫秒 三 隔爆原理 通过以上的介绍 我们了解矿用电气设备的隔爆原理是 将正常工作或事故状态下可能产生火花的部分分放在一个或分放在多个外壳中 这种外壳除了将其 内部的火花 电弧与周围环境中的爆炸气体隔开外 当进入壳内的爆炸气体混合物被壳内的火花 电弧引爆时外壳不致于被炸坏 也不致于使爆炸物通过连接缝隙引爆周围环境中的爆炸气体的混合物 三 矿用电气设备的分类和新旧标志矿用电气设备分为矿用一般型和矿用防爆型两大类 一 矿用一般型电气设备 矿用一般型电气设备的技术要求 特点及适用条件 对矿用一般型的电气设备的基本要求是外壳坚固 封闭 能防止从外部直接触及带电部分 防滴 防溅 防潮性能好 有电缆引入装置 并能防止电缆的扭转 拔脱和损伤 开关手柄和门盖之间有联锁装置等 防护等级一般不低于 外风冷式电机风扇进风口和出风口的防护等级不低于 和 用于无滴水和粉尘侵入的峒室中设备 最高表面温度低于 度的起动电阻和整流机组的防护等级不低于 用外风扇冷却的设备和焊接用整流器的防护不低于 矿用一般型电气设备的表面温度不超过 度 操作手柄 手轮不高于 度 在结构上能防止人接触的部位不高于 度 矿用一般电气设备是一种井下用的非防爆型电气设备 它只能用于无瓦斯煤尘爆炸危险的场所 外壳的明显处标示有 标志 注释 电气设备的防护等级是指电气设备的防外物和防水能力 它的型号意义 区别 电气防爆 防护性能好 电网电压的适应能力强 过载能力强 保护功能强 可靠性高 煤矿防爆电气产品的 两证一标志 产品合格证 防爆合格证 MA 标志 变压器并联运行的条件 结线组别相同 变压比相等 短路电压相等 变压器的容量比不超过 防护等级用外壳防护标志 第一位数字表示防外物为 级 防外物的等级分为 级 数字越大表示等级越高 要求越严格 第二位数字 表示防水等级为 级 防水等级共分 级 数字越大表示等级越高 要求越严格 在防护等级和防水等级中的 表示无防护即没有专门的保护 二 矿用防爆设备的标志 类型 类别 级别 组别 特点和使用条件 矿用电气设备的防爆总标志为 x 安全标志为 矿用防爆电气设备的类型 标志 新旧标识比对 隔爆电气设备标志d新标识 xd 旧标识 本质安全型电气设备i xib ExiaI 增安电气设备e xe 隔爆兼本质安全型di xdia ExdibI 充砂型电气设备q xq 正压型电气设备p xp 浇封型电气设备m 气密型电气设备h 此外还有充油型电气设备 o 无火花型电气设备 n 和特殊型电气设备 s 等 类别 防爆电气设备按使用环境的不同分为两大类 类 用于煤矿井下的电气设备 主要用于含有甲烷混合物的爆炸性环境 煤矿井下所采用防爆电气设备一般都是 类电气设备 如 矿用隔爆型 矿用本质安全型等级 矿用隔爆兼本质安全型等级 矿用增安型等 类 用于工厂的防爆电气设备 主要用于含有除甲烷外的其他爆炸性混合物的环境中 级别 隔爆型和本质安全型电气设备分为 三级 组别 为了保证各类电气设备在运行中不产生引燃爆炸性混合物的温度 对 类电气设备运行时能允许的最高表面温度分为 组 对于 类设备而言 设备的表面分为可能堆积粉尘和采取措施防止粉尘堆积两种情形 设备允许表面温度分别是 度和 度 对于 类电气设备而言 设备允许表面的温度随设备组别的升高而降低 由最高的 度 度 度 度 度直到 度 注释 设备允许的表面温度必须低于可燃性气体 蒸气的引燃温度 矿用电气设备的特点 使用条件 隔爆型电气设备 其标志为 d 它的特点是防护能力强 防潮性能好 具有隔爆和耐爆性能 所以适用于井下有爆炸性危险的环境中使用 增安型电气设备 其标志为 e 增安电气设备要制成有效的防护外壳 选择合适的电气间隙和爬电距离 提高绝缘材料的绝缘等级 限制设备的温度 电路和导线实现可靠的接地 有较好的防潮 防外物能力 它的特点是防爆能力不如隔爆型电气设备 因此在瓦斯爆炸性危险性较大的场所不准使用增安型电气设备 本质安全型电气设备 其标志为 i 本安型电气设备具有结构简单 体积小 重量轻 制造维修方便 安全 可靠等特点 目前本安电气设备最大输出功率在 左右 仅适用于控制 信号 通讯装置和监测仪表上 浇封型电气设备 其标志为 m 浇封型电气设备有整台浇封的 也有部件浇封的 对于采取浇封防爆措施的浇封部件不能单独在爆炸性环境中使用 必须与使用该部件的防爆电气设备组合后才能在爆炸性环境中使用 常用的浇封型电气设备或浇封型部件主要有电池 蓄电池 熔断器 电压互感器 电机和变压器绕组 电缆接头等 气密型电气设备 其标志为 h 它的特点是将电气设备或电气部件置于气密的外壳内 这种外壳能防止壳外部的可燃气体进入壳内 充砂型电气设备 其标志为 q 用于使用时活动部件不直接于充填物直接接触的 额定电压不超 的设备中 正压型电气设备 其标志为 p 将电气设备置于外壳内 将壳内充保护性气体 使用架线电机车运输的巷道中及沿该巷道的机电设备硐室内可以采用矿用一般型电气设备 包括照明灯具 通信 自动化装备和仪表 仪器 煤 岩 与瓦斯突出矿井的井底车场的主泵房内 可使用矿用增安型电动机 允许使用经安全检测鉴定 并取得煤矿矿用产品安全标准的矿灯 低瓦斯矿井 矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10m3 t 且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40m3 min 高瓦斯矿井 矿井相对瓦斯涌出量大于10m3 t或矿井绝对瓦斯涌出量大于40m3 min 四 矿用防爆电气设备的通用要求通用要求就是防爆电气设备的共有特性 主要有以下几个方面 电气设备的允许最高表面温度 表面可能堆积粉尘时为 度 采取防尘措施时为 度 防爆电气设备使用的环境温度为 度 度 规程规定 井下机电峒室的最高温度为 度 电气设备与电缆的连接应采用防爆电缆接线盒 电缆的引入必须用密封式电缆引入装置 并应具有防松动 防拔脱措施 对不同的额定电压和绝缘材料 电气间隙和爬电距离都有相应的较高的要求 具有机械或电气闭锁装置 有可靠的接地及防止螺钉松动装置 防爆电气设备如采用塑料外壳 须采用不燃性或难燃性材料制成 并保证塑料表面的绝缘电阻不大于 以防积聚静电 还必须承受冲击试验和热稳定试验 防爆电气设备限制使用铝合金外壳 防止其与锈铁磨擦产生大量热能 避免形成危险温度 防爆型电气设备 必须经过国家指定的防爆试验鉴定 五 防爆设备的选用由于煤矿井下的条件特殊 对电气设备的选用按照 煤矿安全规程 的要求 根据井下不同的使用场所 来选用不同类型的电气设备 五 防爆设备的选用由于煤矿井下的条件特殊 对电气设备的选用按照 煤矿安全规程 的要求 根据井下不同的使用场所 来选用不同类型的电气设备 第二节矿用电气设备的失爆一 失爆的现象失爆是指电气设备的隔爆外壳失去了耐爆性或隔爆性 井下隔爆电气常见的失爆现象有以下几种 用螺栓固定的隔爆接合面的失爆现象 电缆引入装置的失爆现象 隔爆型插接装置的失爆现象 隔爆电气设备内外壳的失爆现象 防爆面的失爆现象 二 失爆的原因造成电气设备失爆的原因是复杂多样的 常见的主要原因有 由于维护和定期检修不当 防护层的脱落往往是隔爆面上出现沙泥灰尘等杂物 一些用螺丝钉紧固的平面对口接合面出现坑 使隔爆面的间隙增大 井下电气设备由于移动可搬运不当而发生磕碰 使外壳变形要产生严重的机械损伤可在使用中很可能发生撞击现象 严重时可能增加接合面间隙 装配时产生严重的机械划痕 这是由于杂质没清除干净造成划伤隔爆面 在转盖式结构的接合面上特别容易发生这种现象 隔爆面上产生锈蚀现象 增大粗糙度 由于不熟悉设备