煤矿井下电气防爆

1、 大大 家家 好！好！热烈欢迎各位同事！热烈欢迎各位同事！煤矿井下电气防爆安全技术煤矿井下电气防爆安全技术 主讲人：郭文主讲人：郭文河南神火集团有限公司领导干部河南神火集团有限公司领导干部“上讲堂上讲堂”201411河南神火煤业有限公司机电部河南神火煤业有限公司机电部第三节第三节 隔爆型电气设备隔爆型电气设备 四、四、第一节第一节 煤矿井下工作条件对电气设备的要求煤矿井下工作条件对电气设备的要求一、一、二、二、三、三、第二节第二节 煤矿井下电气防爆安全技术通用要求煤矿井下电气防爆安全技术通用要求第五节第五节 本质安全型电气设备本质安全型电气设备第四节第四节 增安型电气设备增安型电气设备五、五、

2、六、六、 第六节第六节 防爆电气设备的失爆防爆电气设备的失爆 七、七、 附件：电气设备防爆性能检查细则附件：电气设备防爆性能检查细则用电的安全要求用电的安全要求八、八、机电事故不断上升触目惊心机电事故不断上升触目惊心根据近十年煤矿事故分析得出的数据：由于证照不全或者过期失效非法生产导致的特别重大事故起，占同期特别重大事故总量的；由于超层越界而导致的特别重大事故有起，占同类事故的；煤矿发生的特大瓦斯爆炸事故，其中有是由于通风系统不完善造成；全国发生的特别重大瓦斯事故起，占同期特大事故总量的；煤矿井下发生的机电运输特别重大事故起，占同期事故总量的；煤矿发生的起特别重大事故，其中有起都存在无证上岗的

3、问题。瓦斯爆炸事故瓦斯爆炸事故是我国煤矿安全生产的主要灾害。据调查分析,瓦斯事故中,由电气失爆引起的事故占总数的32%、死亡人数的33%,电气失爆已成为煤矿瓦斯爆炸事故的主要原因之一。一、煤矿瓦斯爆炸事故的电气诱因类型煤矿爆炸的物质基础瓦斯是矿井中煤或其他炭物质形成的气体,其主要成分为甲烷,比空气轻,易燃烧、易爆炸。瓦斯聚集到一定的浓度,在矿井内部空气的助燃下,一旦遇到电气火花等火源,就会发生爆炸。矿井中电气设备的缺陷具体表现在,第一,矿井电力网络存在缺陷。一般是电力电缆绝缘受潮、损坏,发生单相接地或相间短路,引发电气火花或电缆爆炸,导致瓦斯爆炸事故。第二,矿井内变配电设备存在缺陷。一般矿井中

4、的配电变压器或配电装置,不具备防爆性能,因运行环境恶劣,造成单相对地绝缘或相间绝缘能力降低、破坏,产生电气火花,引爆瓦斯。第三,矿井照明用电设备缺陷,多为照明灯具炸裂,进而引爆瓦斯。第四,矿井动力用电气设备可能存在缺陷。多为掘煤用的不具备防爆性能的电动机、扇风机、潜水泵等漏电引起瓦斯爆炸。二、电火花引起瓦斯爆炸的具体原因分析各国对安全电路和电缆保护都进行了大量的研究工作,采取防爆措.。煤矿主要电气事故种类煤矿主要电气事故种类 1、人身触电事故、人身触电事故 2、电气火灾事故、电气火灾事故 3、电气失爆、雷电、漏电引发的瓦斯爆炸、电气失爆、雷电、漏电引发的瓦斯爆炸事故事故煤矿事故预防措施：煤矿事

5、故预防措施： 1、煤矿设备选型要求、煤矿设备选型要求 2、煤矿供电基本安全要求、煤矿供电基本安全要求 3、机电保护、机电保护 4、管理操作培训、管理操作培训 “安全三原则安全三原则”： 整理整顿工作地点，整理整顿工作地点，有一个整洁有序的作业有一个整洁有序的作业环境。环境。 经常维护保养设备。经常维护保养设备。 按照标准进行操作。按照标准进行操作。遵守安全生产的一般规则正确正确迅速迅速安全方便方便煤矿井下电气防爆安全技术煤矿井下电气防爆安全技术 为了加强设备管理，确保供电安全，进一步贯彻执行为了加强设备管理，确保供电安全，进一步贯彻执行煤矿安全规程煤矿安全规程及有关防爆电及有关防爆电气设备的标

6、准和规定，提高机电人员对防爆电气设备防爆性能的认识，在实际工作中气设备的标准和规定，提高机电人员对防爆电气设备防爆性能的认识，在实际工作中便于统一掌握运用标准，从而加强对煤矿井下防爆电气设备的科学管理，提高维修质便于统一掌握运用标准，从而加强对煤矿井下防爆电气设备的科学管理，提高维修质量，消灭设备失爆，杜绝因失爆而引起的重大事故，实现电气设备安全运行，公司特量，消灭设备失爆，杜绝因失爆而引起的重大事故，实现电气设备安全运行，公司特安排本次安排本次煤矿井下电气防爆安全技术煤矿井下电气防爆安全技术学习学习班，大家共同学习提高。学习学习班，大家共同学习提高。煤矿井下电气防爆安全技术煤矿井下电气防爆安

7、全技术第一节煤矿井下工作条件对电气设备的要求第一节煤矿井下工作条件对电气设备的要求一、一、 煤矿井下工作条件对电气设备的要求煤矿井下工作条件对电气设备的要求1. 井下环境潮湿，有的地方还有淋水，因此电气设备要求防滴（溅），隔爆外壳及隔爆结合面要求防锈蚀，电气绝缘材料要求耐潮。此外，井下温度高，故还应对矿用电气设备的绝缘性能进行湿热试验。2. 井下常有煤、岩石冒落、片帮，运动设备的拉、挂、碰、撞，易使设备受损坏，因此要求电气设备具有坚固的外壳。3. 井下采掘工作面经常移动，电气设备也将随着移动，因此要求电气设备选材和结构应便于搬运。一、一、 煤矿井下工作条件对电气设备的要求煤矿井下工作条件对电气

8、设备的要求4. 井下工作繁重、负荷变化大，因此要求电气设备运行可靠，有一定过负荷能力。5. 井下空间狭窄，照明不足，因此要求电气设备体积小、操作简单、维护方便。6. 井下存在着沼气、煤尘等爆炸性混合物，因此要求使用在爆炸性环境的电气设备具有防爆性。第二节第二节 煤矿井下电气防爆安全技术通用要求煤矿井下电气防爆安全技术通用要求一、防爆电气设备的类型、种类、级别、组别及防爆标志一、防爆电气设备的类型、种类、级别、组别及防爆标志1、分类防爆电气设备的类型很多（含煤矿以外的防爆设备），性能的差异很大。按其使用环境的不同分为两类：类：煤矿井下用防爆电气设备。类：工厂用防爆电气设备。该类设备适用于有各种各

9、样爆炸性气体或可燃物的化工厂、石油开采、石油炼制、舰船等。2、防爆电气设备种类为了使防爆电气设备的设计、制造标准化，便于检修、使用和维修，1983年1991年，国家标准局先后颁布了10种防爆电气设备类型，现国标为GB38362000，它们是：（1）隔爆型电气设备隔爆型电气设备 具有隔爆外壳的电气设备称为隔爆型电气设备。特点是具有耐爆性和不传爆性。标志符号为“d”。标准编号GB3836.2-83。如变压器、开关等。（2）增安型电气设备增安型电气设备 正常运行条件（是指该设备在电气、机械上符合设计规范的要求，并在制造厂规定的限度内使用）下不会产生电弧、火花或可能点燃爆炸性混合物的高温的电气设备，称

10、为增安型电气设备。标志符号为“e”。标准编号GB3836.3-83。有隔爆外壳，如鼠笼电机。（3）本质安全型电气设备本质安全型电气设备 全部电路均为本质安全电路，是指规定的试验条件下（采用IEC763火花试验装置），正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应都不能点燃规定的爆炸混合物的电路。该类电气设备称为本质安全型电气设备。标志符号为“i（ia、ib）”。标准编号GB3836.4-83。一、防爆电气设备的类型、种类、级别、组别及防爆标志一、防爆电气设备的类型、种类、级别、组别及防爆标志一、防爆电气设备的类型、种类、级别、组别及防爆标志一、防爆电气设备的类型、种类、级别、组别及防爆标志（4

11、） 正压型电气设备正压型电气设备 具有正压外壳的电气设备称为正压型设备。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的外壳。标志符号为“P”。标准编号GB3836.5-87。（5）充油型电气设备充油型电气设备 将全部部件或可能产生电火花和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称为充油型电气设备。标志符号为“O”。标准编号GB3836.6-87。（6）充砂型电气设备充砂型电气设备 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、壳臂或砂粒材料表面的过热温度均不能引燃该型

12、设备周围的爆炸性混合物的电气设备称为充砂型电气设备。标志符号为“q”。标准编号GB3836.7-87。（7）浇封型电气设备浇封型电气设备 将电气设备或部件浇封在浇封剂中，使在正常运行和认为的过载、故障下不能点燃周围爆炸性混合物的设备称为浇封型电气设备。标志符号为“m”。标准编号GB3836.。一、防爆电气设备的类型、种类、级别、组别及防爆标志一、防爆电气设备的类型、种类、级别、组别及防爆标志（8）无火花型电气设备无火花型电气设备 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故障的电气设备称为无火花型电气设备。标志符号为“n”。标准编号GB3836.8-87。（9）气密型电

13、气设备气密型电气设备 具有气密外壳的电气设备称为气密型电气设备。标志符号为“h”。（10）特殊型电气设备特殊型电气设备 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混合物能力的电气设备称为特殊型电气设备。标志符号为“S”。另外另外，还有一种不属于防爆电气设备种类的矿用一般型电气设备，它是一种煤矿用的非隔爆设备，用于无瓦斯爆炸危险的场所，基本要求：外壳坚固，封闭能防止从外部直接触及带电部分，防滴、防溅、防潮性能良好，有电缆引入装置。并能防止电缆扭转、拔脱损伤，开关手柄和门盖有连锁装置。标志符号为“KY”。标准编号GB12178

14、-90。一、防爆电气设备的类型、种类、级别、组别及防爆标志一、防爆电气设备的类型、种类、级别、组别及防爆标志 3、级别类设备中的本质安全型有ia和ib两个等级。类设备分为A、B、C三个级别。一、防爆电气设备的类型、种类、级别、组别及防爆标志一、防爆电气设备的类型、种类、级别、组别及防爆标志4、组别各种爆炸性气体或蒸气与空气的混合物按自燃温度分为六组：T1、T2 、T6 。类电气设备表面堆积粉尘时，允许最高温度为+150，采取措施防止堆积时则为+450。如右表如右表1：防爆电气设备的组别：防爆电气设备的组别5、防爆标志防爆电气设备的总标志为“Ex”。防爆电气设备的类型、类别、级别和组别连同防爆设

15、备的总标志“Ex”一起，构成防爆标志。其一般标于设备的明显处。温度组别自燃温度T/设备最高允许表面温度/T1T450450T2450T300300T3300T200200T4200T135135T5135T100100T6100T8585 防爆电气设备的标志 （总标志：Ex）防爆型式：d，e，i ，p，o，q，n，m，h，s类 别：I类（煤矿用），II类（工厂用）危险级别：A，B，C（仅II类分三级）温度组别：T1T6 （450，300，200，135，100，85）防爆标志举例： Exd 类隔爆型电气设备。ExdBT3类B级T3组隔爆型电气设备。ExepBT4类B级T4组主体增安，并有正压部

16、件的电气设备。 二、防爆电气设备的基本要求二、防爆电气设备的基本要求1、各种类型的防爆电气设备防爆电气设备都有一本专门的规程。每一类型除符合专门规程之外还要符合“通用要求”（GB38361-2000）的规定，这样才能保证其防爆性能。2、紧固件紧固件是保证防爆性能必不可少的重要零件。（1）螺栓和螺母必须有防松装置，如弹簧垫。）螺栓和螺母必须有防松装置，如弹簧垫。（2）结构上特殊要求时，须采用特殊紧固件。如将螺栓头或螺母放在护圈或沉孔中。3、连锁装置现场操作一般都是简单的重复操作，都有可能出现误操作。在紧急情况下的误操作可能性更大，因此煤矿安全规程要求这些电气设备应具有机械联锁装置，也叫做机械闭锁

17、。其目的是从结构上保证操作顺序，防止误操作，而且使用一般工具不能解锁。机械联锁具备联锁功能，不能图方便拆掉联锁机构。用语言警示方法代替联锁机构是用语言警示方法代替联锁机构是必须禁止的。必须禁止的。二、防爆电气设备的基本要求二、防爆电气设备的基本要求4、绝缘套管绝缘套管指固定在外壳隔板上，使单根导体或多根导体穿过隔板而不改变电气设备防爆型式的绝缘件。当绝缘套管与连接件在接线过程中承受力矩作用时，应能承受相应的扭转试验。而井下带电设备的绝缘套管不得有连通两个防爆腔的裂纹。而井下带电设备的绝缘套管不得有连通两个防爆腔的裂纹。5、引入装置引入装置也叫做进线装置，是外部电线或电缆进入防爆电气设备的过渡环

18、节，是防爆电气设备最薄弱的部分。引入（出）装置的接线必须按规定工艺进行。引入（出）装置的接线必须按规定工艺进行。 6、接地接地的目的在于防止电气设备外壳带电。良好的接地可使外壳总是处于“地”电位避免造成人身触电或对地放电事故的发生。所以电气设备的金属外壳必须设内外接地螺所以电气设备的金属外壳必须设内外接地螺栓，并标识接地符号栓，并标识接地符号“ ” 。接地零件必须做防锈处理或用不锈材料制成。二、防爆电气设备的基本要求二、防爆电气设备的基本要求7、电动机：电机轴伸出端的外风扇设有防护罩，防止煤、矸落入风扇罩内摩檫产生热量或电火花引起瓦斯事故。要求风扇的通风孔具有一定的防止外物落入的能力，有足够的

19、机械强度，不得相互摩檫，间距不小于风扇直径的1%，最小不小于1mm，风扇是塑料，其电阻不小于109欧，风扇是铝合金，含镁量不大于0.5%，（增安型防护等级为IP23，本安型防护等级为IP54）。 IP20：I-防外物级别，P-防水级别。8、开关和控制A、 对于直流有触点开关，由于熄弧困难，不允许制成浸油结构。B、类交流有触点开关，只有当额定电压高于1140V，各级之间相互隔离且包容每极的油量不超过5L时，才允许制成浸油结构。C、煤矿井下用的高压油断路器，使用分断容量为实际容量50%，应该指出的是，由于油在使用时很容易碳化，加之井下潮湿及煤尘影响，很少使用充油型电气设备。D、对于具有短路保护，漏

20、电保护动作后，机构不能自动恢复，必须采用手动恢复的形式。E、磁力启动器、隔离开关在电气和机械上与接触器联锁，以免误动作。F、操作手柄如果是可拆卸的，在结构上应保证控制器在停止位置才可卸下。IP 防护等级标准防护等级标准IP防护类别是用2个数字标记的：例如一个防护类别： IP54。IP标记字母； 5第1个数字；4第2个数字 。接触保护和外来物保护等级第1个标记数字防水保护等级第2个标记数字第1个数字防护范围第2个数字防护范围名称说明名称说明0无防护0无防护1防护50mm直径和更大的外来物体探测器，球体直径50mm，不应完全进入1水滴防护垂直落下的水滴不应引起损害2防护2.5mm直径和更大的外来物

21、体探测器，球体直径12.5mm，不应完全进入2箱体倾斜15防护水滴箱体向任何一侧倾斜至15角时垂直落下的水滴不应引起损害3防护2.5mm直径和更大的外来物体探测器，球体直径2.5mm，不应完全进入3防护溅出的水以60角从垂直线两侧溅出的水不应引起损害4防护1.0mm直径和更大的外来物体探测器，球体直径1.0mm，不应完全进入4防护喷水从每个方向对准箱体的射水都不应引起损害5防护灰尘不可能完全阻止灰尘进入，但是灰尘的进入量不应超过对装置或安全造成损害的数量5防护射水从每个方向对准箱体的射水都不应引起损害6灰尘封闭箱体内在20毫巴的低压时不应侵入灰尘6防护强射水从每个方向对准箱体的射水都不应引起损

22、害7防护短时间浸入水中箱体在标准压力下短时间浸入水中时不应有能引起有害作用的水量浸入8防护长期浸入水中箱体必须在由制造厂和用户协商定好的条件下长期浸入水中，不应有能引起有害作用的水量浸入。但是这些条件必须比标记数字7所规定的复杂二、防爆电气设备的基本要求二、防爆电气设备的基本要求9、照明灯具A、照明灯具透明罩的部分要有保护网，网孔为50*50mm。B、透明保护罩和保护网能承受规定的冲击和热聚变试验。C、应在断电后才能打开透明件的连锁装置，或设置严禁带电开盖的警示牌。D、透明件不允许制成螺纹结构（矿灯除外）。E、为了防止灯具内部零件过热，灯具的进线腔与光源腔之间应用反光罩或其它隔热措施。复习题一

23、 1、根据煤矿井下工作条件说一说煤矿井下为什么要选用防爆电气设备？ 2、按其防爆型式防爆电气设备分为哪几种? 3、按其使用环境的不同防爆电气设备分为哪几个类别? 4、按其危险级别防爆电气设备分为哪几个级别? 5、按其温度组别防爆电气设备分为哪几个级别? 6、本质安全型型电气设备是防爆电气设备吗？ 7、请根据下面防爆标志，说出防爆电气名称：Exdib ExdBT3ExepBT4 8、是否可以用语言警示方法代替联锁机构？ 9、电气设备的金属外壳是否可以只设内接地螺栓？ 10、照明灯具透明罩部分的保护网，其网孔为6060mm。复习题一答案 1、根据煤矿井下工作条件说一说煤矿井下为什么要选用防爆电气设

24、备？答：1） 井下环境潮湿，有的地方还有淋水，因此电气设备要求防滴（溅），隔爆外壳及隔爆结合面要求防锈蚀，电气绝缘材料要求耐潮。此外，井下温度高，故还应对矿用电气设备的绝缘性能进行湿热试验。 2） 井下常有煤、岩石冒落、片帮，运动设备的拉、挂、碰、撞，易使设备受损坏，因此要求电气设备具有坚固的外壳。 3） 井下采掘工作面经常移动，电气设备也将随着移动，因此要求电气设备选材和结构应便于搬运。 4） 井下工作繁重、负荷变化大，因此要求电气设备运行可靠，有一定过负荷能力。 5） 井下空间狭窄，照明不足，因此要求电气设备体积小、操作简单、维护方便。 6） 井下存在着沼气、煤尘等爆炸性混合物，因此要求使

25、用在爆炸性环境的电气设备具有防爆性。复习题一答案 2、按其防爆型式防爆电气设备分为哪几种? 答： （1）隔爆型电气设备隔爆型电气设备 “d”；（2）增安型电气设备增安型电气设备 “e”；（3）本质安全型电气本质安全型电气设备设备 “i（ia、ib）” ；（4） 正压型电气设备正压型电气设备 “P”；（5）充油型电气设备充油型电气设备 “O”；（6）充砂型电气设备充砂型电气设备 “q” （7）浇封型电气设备浇封型电气设备 “m”；（8）无火花型电气设备无火花型电气设备 “n” ；（9）气密型电气设备气密型电气设备 “h”；10）特殊型电气设备特殊型电气设备 “S”另外另外，还有一种不属于防爆电气

26、设备种类的矿用一般型电气设备 “KY”； 3、按其使用环境的不同防爆电气设备分为哪几个类别? 答：类：煤矿井下用防爆电气设备；类：工厂用防爆电气设备。 4、按其危险级别防爆电气设备分为哪几个级别? 答：A，B，C（仅II类分三级） 5、按其温度组别防爆电气设备分为哪几个级别?答： T1T6 （450，300，200，135，100，85） 6、本质安全型型电气设备是防爆电气设备吗？答：是复习题一答案 7、请根据下面防爆标志，说出防爆电气名称：答：Exdib 类ib级本质安全型型电气设备。ExdBT3类B级T3组隔爆型电气设备。ExepBT4类B级T4组主体增安，并有正压部件的电气设备。 8、是

27、否可以用语言警示方法代替联锁机构？答：不能，用语言警示方法代替联锁机构是必须禁止的。用语言警示方法代替联锁机构是必须禁止的。 9、电气设备的金属外壳是否可以只设内接地螺栓？答：不可以，电气设备的金属外壳必须设内外接地螺栓。电气设备的金属外壳必须设内外接地螺栓。 10、照明灯具透明罩部分的保护网，其网孔为6060mm。答：错误，其网孔为5050mm。第三节第三节 隔爆型电气设备隔爆型电气设备一、隔爆型电气设备的特征一、隔爆型电气设备的特征隔爆型电气设备具有一个坚固的隔爆外壳，这种外壳除了能将其内部的火花、电弧与隔爆外壳环境中的混合爆炸物隔开以外，还有一定的机械强度。隔爆外壳不可能是一个完整的整体

28、，而是由许多零部件构成的。壳内的爆炸产物会穿过零部件的连接缝隙，扩散到壳外环境，这些缝隙叫做隔爆结合面间隙。结合面结构形式有：平面形结构、圆筒形结构、平面加圆筒结构、螺纹结构、衬垫结构、叠片结构、微孔结构和金属网结构。二、隔爆原理二、隔爆原理1、不传爆性（也叫隔爆性）（1） 间隙，用符号“W”表示，指其结合面的相对表面的距离，由于不平度的关系，结合面上各处的间隙是不相等的，因此根据隔爆设备的类别、级别、容积和结合面的长度而规定最大的间隙值。间隙的作用：A、能熄灭爆炸产生的火焰。B、冷却爆炸后产生的温度（冷却到450以下）。C、能泄露爆炸时产生的压力。（2） 隔爆结合面的长度，用符号“L”表示，

29、是指从隔爆面内部通过结合面到外部的最短长度。也叫有效长度。它是由隔爆设备的净容积来决定的。作用同间隙的前两条相同。（3） 粗糙度，只要不影响间隙的宽度，可以加工略粗糙一点不会影响隔暴性能，一般达m6.3-m3.2即可。隔爆电气设备的外壳原理图耐爆性：内部爆炸不耐爆性：内部爆炸不致于炸坏或变形；致于炸坏或变形；隔爆性：防止壳内爆隔爆性：防止壳内爆炸传爆壳外。炸传爆壳外。 图图127 隔爆外壳原理隔爆外壳原理二、隔爆原理二、隔爆原理2、耐爆性： （1）隔爆外壳作用是把爆炸限制在外壳的内部很小范围内，因此外壳必须承受住爆炸引起的压力，凡是能承受爆炸压力的材料都可以制造成隔爆外壳，必须有一定的结构强度

30、。（2）瓦斯爆炸产生的压力0.77MPa（在有间隙的条件下），如果没有间隙爆炸压力为1MPa。（3）制造隔爆外壳的材料有钢板、铸钢、铸铁、铜、铝合金、热固塑料、玻璃、陶瓷等。（4）采掘工作面隔爆外壳采用钢板或铸钢，非采掘工作面可以采用HT25-47灰铸铁，静容积不大于0.01L可以采用陶瓷，容积不大于2L的外壳可采用塑料，手持式设备外壳可以采用铝合金制成。二、隔爆原理二、隔爆原理3、与爆炸压力有关的因素（1）爆炸压力与温度、爆炸物、结合面间隙、外壳的容积等有关。高温能产生高压，是由于在爆炸的过程中，反应生成物及其残余物，在反应生成物的作用下，热量越大，热膨胀越迅速，所形成的冲击波压力越大；爆炸

31、压力与外壳内的爆炸物有关；爆炸压力与外壳的净容积有关，当在0.5L64L的容积内产生爆炸时，其压力变化的差值不大，但容积小于0.5L时，爆炸压力显著降低；间隙与爆炸压力的关系，爆炸压力随间隙的增大而降低，在间隙相同时，随着容积的增大而增大。另外，外壳的形状不同所承受的压力也不同，圆球形的外壳承受爆炸压力最大，长方形的最小，这是由于他们的散热面积不同而造成的。所以煤矿井下常见到的圆形体外壳较多。二、隔爆原理二、隔爆原理4、多空腔的过压现象（压力重叠）如图所示，A腔与B腔有一联通孔，当A腔内发生爆炸后，压力波首先通过联通孔，使B腔内未点燃的爆炸物质收到压缩而压力升高。随 后，火焰传播过来，引起B腔

32、爆炸，则产生较高的过压现象，即压力重叠。所以在井下使用多空腔的防爆设备，不允许有联通的情况，否则将形成不安全的重大隐患。第四节第四节 增安型电气设备增安型电气设备增安型防爆结构只能用于在正常运行条件下不会产生电弧、火花或不可能点燃爆炸性混合物的高温热源的设备上。改型设备只是在其结构上采取了一定措施提高其安全程度，以避免在正常和认可的过载条件下出现上述现象。这种防爆结构适用于电动机、变压器、照明灯具等一些电气设备。1、增安型电气设备采取的安全措施增安型电气设备主要是在其设备上采取了一系列的安全保护措施来达到其安全性能的。安全措施包括：有效的外壳防护；电路的可靠连接；增大电气间隙与爬电距离；加强与

33、提高绝缘水平；加强温度的限制。电气间隙 爬电距离2、电气间隙 电气间隙与空气的绝缘强度有着密切的关系，它是指两个裸露导体之间的最短空气距离。即两个导体以空气为介质的最短直线距离。电气间隙的形式包括两种：其一是带电零件之间及带电零件与接地零件之间的电气间隙；其二是带电零件与易碰零件之间的电气间隙。其标准规定见表2。3、爬电距离爬电距离与固体绝缘材料表面的放电电压和表面闪络电压有密切关系，它是指两导体之间沿固体表面的最短距离（见表3）。注：表中的a、b、c、d是常用绝缘材料耐泄痕性的四个等级。a对应上釉的陶瓷、云母、玻璃；b对应三聚氰胺石棉耐弧塑料、硅有机石棉耐弧塑料；c对应聚四氟乙烯塑料、三聚氰

34、胺玻璃纤维塑料、表面用耐弧漆处理的环氧玻璃布板；d对应酚醛塑料，层压制品。表2：电气间隙额定电压额定电压/V最小电气间隙最小电气间隙/mm额定电压额定电压/V最小电气间隙最小电气间隙/mm3646601060611401812763000362206600060380810000100表3：爬电距离额定电压额定电压/V/V最小爬电距离最小爬电距离/mm/mmabcd3644446066661276781022068101238081012156601216202511402428354530004560759060008511013516010000125150180240第五节第五节 本质安

35、全型电气设备本质安全型电气设备 由本质安全型电路组成的电气设备称为本质安全型电气设备，也常称为本安型电气设备。全部电路都是本质安全电路的电气设备为单一式本质安全型电气设备，局部电路为本质安全电路的电气设备为复合式本质安全型电气设备。一、本质安全电路原理本质安全电路是根据安全火花原理，通过合理选择电路中的电气参数，使系统在正常或故障状态下，产生的点火花能量相当小，不能点燃爆炸混合物的爆炸。显然这种电路是一种非常安全的电路，也就是说电路本身就具有防爆性能。本质安全型顾名思义，从“本质”上就是安全的。电火花有电阻性、电容性和电感性三种。只要在电路的设计上合理选择元件，限制电路中的电流、电压等参数，就

36、能达到限制火花能量的要求。其方法有：（1）合理选择电气元件，降低供电电压。（2）通过增大电路电阻或利用导线电阻来限制电路的短路故障电流。（3）采取消能措施来消耗能量元件的能量。二、本质安全型电气设备的特点与级别二、本质安全型电气设备的特点与级别1、本质安全型电气设备的特点本质安全型电气设备结构简单、体积小、重量轻；制造、维修方便、投资少；安全性能可靠。本安型是一种比较理想的防爆设备，在满足技术要求的情况下，则应优先选用。2、本安型电气设备的级别本安型电气设备的分类、组别、防爆标志符合通用规定。其级别按本安电路使用场所和安全程度不同，分为两个等级，即ia和ib级。二、本质安全型电气设备的特点与级

37、别二、本质安全型电气设备的特点与级别1） ia等级ia等级电气设备，其在正常工作状态下，一个故障和两个故障时均不能点燃爆炸性气体混合物。正常工作时，安全系数为2；一个故障时，安全系数为1.5；两个故障时，安全系数为1。设备中，正常工作有火花的触点需加隔爆外壳、气密外壳或加倍提高安全系数。2） ib等级ib等级是指在正常工作和一个故障时，不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备。正常工作时，安全系数为2；一个故障时，安全系数为1.5。若设备中正常工作有火花的触点，如加隔爆外壳或气密外壳保护，并且有自显示措施，一个故障时，安全系数为1。从上述规定可以看出：ia等级的本质安全型电气设备的安全程度高于ib等

38、级。因此，凡持续存在爆炸性气体混合物的场所要选择ia等级。煤矿井下使用的本安型电气设备，一般选择ib等级即可。第六节第六节 防爆电气设备的失爆防爆电气设备的失爆防爆电气设备的失爆是指矿用电气设备的隔爆外壳失去了耐爆性或隔爆性，即矿用防爆电气设备不能保证在一定的危险场所安全供电、用电、通讯、监测和监控。一台已经失去了防爆性能的防爆型电气设备，若其内部发生爆炸，就会因为外壳的损坏而直接引起壳外的爆炸混合物质的爆炸，或者是内部发生爆炸的生产物或残余物通过各部分或局部间隙仍然点燃壳外的爆炸性气体的爆炸，这将是十分危险的甚至是极其致命的。因此，已经失爆的任何防爆型电气设备，都必须禁止使用，并不得在井下长

39、时存放。具体规定见附件电气设备防爆性能检查细则。复习题二1、隔爆型电气设备的特征有哪些？2、隔爆型电气设备的防爆性是如何实现的？3、制造隔爆外壳的材料有哪些？4、隔爆结合面间隙的作用有哪些？5、与爆炸压力有关的因素有哪些？6、在井下使用多空腔的防爆设备，为什么不允许多空腔联通？7、哪些设备适合制造成增安型防爆设备？8、增安型电气设备采取的安全措施有哪些？9、电气间隙是什么？电气间隙的形式包括哪几种？10、爬电距离是什么？11、什么叫本质安全型电气设备？其特点有哪些？12、本质安全电路限制火花能量的方法有哪些？13、什么是防爆电气设备的失爆？根据以上所讲的防爆原理，请列举一些防爆电气设备（包括电

40、缆）失爆的种类。复习题二答案1、隔爆型电气设备的特征有哪些？答：隔爆型电气设备具有一个坚固的隔爆外壳，这种外壳除了能将其内部的火花、电弧与隔爆外壳环境中的混合爆炸物隔开以外，还有一定的机械强度。隔爆外壳不可能是一个完整的整体，而是由许多零部件构成的。结合面结构形式有：平面形结构、圆筒形结构、平面加圆筒结构、螺纹结构、衬垫结构、叠片结构、微孔结构和金属网结构。2、隔爆型电气设备的防爆性是如何实现的？答：耐爆性：内部爆炸不致于炸坏或变形；隔爆性：防止壳内爆炸传爆壳外。耐爆性：内部爆炸不致于炸坏或变形；隔爆性：防止壳内爆炸传爆壳外。 具体（1）靠隔爆结合面间隙的作用：A、能熄灭爆炸产生的火焰。B、冷

41、却爆炸后产生的温度（冷却到450以下）。C、能泄露爆炸时产生的压力。（2）靠隔爆结合面长度的作用，其作用同间隙的前两条相同。2、耐爆性：（1）隔爆外壳作用是把爆炸限制在外壳的内部很小范围内，并承受住爆炸引起的压力，必须有一定的结构强度。（2）瓦斯爆炸产生的压力0.77MPa（在有间隙的条件下），如果没有间隙爆炸压力为1MPa。复习题二答案3、制造隔爆外壳的材料有哪些？答：制造隔爆外壳的材料有钢板、铸钢、铸铁、铜、铝合金、热固塑料、玻璃、陶瓷等。4、隔爆结合面间隙的作用有哪些？答：隔爆结合面间隙的作用：A、能熄灭爆炸产生的火焰。B、冷却爆炸后产生的温度（冷却到450以下）。C、能泄露爆炸时产生的

42、压力。5、与爆炸压力有关的因素有哪些？答：爆炸压力与温度、爆炸物、结合面间隙、外壳的容积、形状等有关。6、在井下使用多空腔的防爆设备，为什么不允许多空腔联通？答：假设A腔与B腔有一联通孔，当A腔内发生爆炸后，压力波首先通过联通孔，使B腔内未点燃的爆炸物质收到压缩而压力升高。随 后，火焰传播过来，引起B腔爆炸，则产生较高的过压现象，即压力重叠。所以在井下使用多空腔的防爆设备，不允许有联通的情况，否则将形成不安全的重大隐患。7、哪些设备适合制造成增安型防爆设备？答：电动机、变压器、照明灯具等一些电气设备。复习题二答案8、增安型电气设备采取的安全措施有哪些？答：增安型电气设备主要采取的安全措施包括：

43、有效的外壳防护；电路的可靠连接；增大电气间隙与爬电距离；加强与提高绝缘水平；加强温度的限制。9、电气间隙是什么？电气间隙的形式包括哪几种？答：它是指两个裸露导体之间的最短空气距离。即两个导体以空气为介质的最短直线距离。电气间隙的形式包括两种：其一是带电零件之间及带电零件与接地零件之间的电气间隙；其二是带电零件与易碰零件之间的电气间隙。10、爬电距离是什么？答：爬电距离与固体绝缘材料表面的放电电压和表面闪络电压有密切关系，它是指两导体之间沿固体表面的最短距离11、什么叫本质安全型电气设备？其特点有哪些？答：由本质安全型电路组成的电气设备称为本质安全型电气设备，也常称为本安型电气设备。全部电路都是

44、本质安全电路的电气设备为单一式本质安全型电气设备，局部电路为本质安全电路的电气设备为复合式本质安全型电气设备。其特点是本质安全型电气设备结构简单、体积小、重量轻；制造、维修方便、投资少；安全性能可靠。复习题二答案12、本质安全电路限制火花能量的方法有哪些？答：（1）合理选择电气元件，降低供电电压。（2）通过增大电路电阻或利用导线电阻来限制电路的短路故障电流。（3）采取消能措施来消耗能量元件的能量。13、什么是防爆电气设备的失爆？根据以上所讲的防爆原理，请列举一些防爆电气设备（包括电缆）失爆的种类。答：防爆电气设备的失爆是指矿用电气设备的隔爆外壳失去了耐爆性或隔爆性，即矿用防爆电气设备不能保证在

45、一定的危险场所安全供电、用电、通讯、监测和监控。煤矿安全供用电检查煤矿安全供用电检查 矿井供电系统矿井供电系统 漏电保护检查漏电保护检查 保护接地装置保护接地装置 电缆电缆 机电设备硐室机电设备硐室 设备接线及停送电设备接线及停送电 防爆设备检查防爆设备检查 设备过流保护检查设备过流保护检查矿井供电系统安全检查重点矿井供电系统安全检查重点序号序号检查项目及内容检查项目及内容检查情况检查情况备注备注1应有两回路电源线路2两回路电源线路都不得分接任何负荷3矿井电源应采用分列运行方式4任一回路均能担负矿井全部负荷5严禁装设负荷定量器610kV及其以下的矿井架空电源线路不得共杆架设7严禁井下变电器中性

46、点直接接地8电气设备不应超过额定值运行9硐室外严禁使用油浸式低压电气设备10 井上、下必须设防雷电装置过流保护检查重点过流保护检查重点（1）电气设备额定电压与所在电网的额定电压是）电气设备额定电压与所在电网的额定电压是否适应。否适应。（2）电气设备额定电流应大于或等于它的长时最）电气设备额定电流应大于或等于它的长时最大实际工作电流。大实际工作电流。（3）电缆截面的选择是否符合设备容量的要求。）电缆截面的选择是否符合设备容量的要求。（4）高、低压开关设备切断短路电流的能力，即）高、低压开关设备切断短路电流的能力，即开关的额定断流容量是否大于或等于线路可能产开关的额定断流容量是否大于或等于线路可能

47、产生的最大三相短路电流。生的最大三相短路电流。（5）电气设备安装前后测量其绝缘电阻值是否合）电气设备安装前后测量其绝缘电阻值是否合格，使用中是否定期测试电气设备的绝缘。格，使用中是否定期测试电气设备的绝缘。过流保护检查重点过流保护检查重点（6）安装地点能否使电气设备免遭碰撞、砸和淋）安装地点能否使电气设备免遭碰撞、砸和淋水的影响。水的影响。（7）电缆的敷设和电气设备的安装应严格遵守）电缆的敷设和电气设备的安装应严格遵守规程规程规定的要求，不得将电缆浸泡在水沟里，规定的要求，不得将电缆浸泡在水沟里，要防止砸、碰、压电缆，发现问题及时处理。要防止砸、碰、压电缆，发现问题及时处理。（8）熔断保护中的

48、熔丝是否用铜丝、铁丝代替。）熔断保护中的熔丝是否用铜丝、铁丝代替。（9）继电保护整定是否合理，能否切断最小短路）继电保护整定是否合理，能否切断最小短路电流。电流。漏电保护检查重点漏电保护检查重点（1）检漏继电器是否与单台馈点开关配合使用。）检漏继电器是否与单台馈点开关配合使用。（2）检漏继电器的辅助接地线应是橡套电缆，芯）检漏继电器的辅助接地线应是橡套电缆，芯线总面积不少于线总面积不少于10 。距局部接地极的直线距。距局部接地极的直线距离不小于离不小于5m。（3）检漏继电器应水平装设在适当高度的支架上，）检漏继电器应水平装设在适当高度的支架上，并要求动作可靠，便于检查试验。并要求动作可靠，便于

49、检查试验。（4）值班电工是否每天对检漏电器的运行情况）值班电工是否每天对检漏电器的运行情况 进进行一次检验，是否有试验记录。行一次检验，是否有试验记录。（5）电缆与设备连接是否牢固。）电缆与设备连接是否牢固。（6）电缆的各种绝缘损失情况（机械或外力损害、）电缆的各种绝缘损失情况（机械或外力损害、挤压、砍砸、过度弯曲）。挤压、砍砸、过度弯曲）。接地保护检查重点接地保护检查重点 （1）主接地极、局部接地极是否按）主接地极、局部接地极是否按规程规程规定设置。规定设置。 （2）保护接地线是否完整、连接，接头是）保护接地线是否完整、连接，接头是否松动、锈蚀，接地线是否断裂或断面减否松动、锈蚀，接地线是否

50、断裂或断面减小。小。 （3）每台电气设备是否单独与接地母线连）每台电气设备是否单独与接地母线连接。接。 （4）接地线与接地母线连接是否焊接。用）接地线与接地母线连接是否焊接。用螺钉连接是否用镀锌、镀锡螺钉和螺母接螺钉连接是否用镀锌、镀锡螺钉和螺母接牢；绞接时是否接牢。牢；绞接时是否接牢。 （5）接地装置是否是钢材或铜材。）接地装置是否是钢材或铜材。防爆电气设备检查重点防爆电气设备检查重点（1）是否按）是否按规程规程规定使用。规定使用。（2）隔爆外壳是否完整）隔爆外壳是否完整 无损，是否有裂纹和变形。无损，是否有裂纹和变形。（3）隔爆外壳的紧固件、密封件、接地件是否齐全完好。）隔爆外壳的紧固件、

51、密封件、接地件是否齐全完好。（4）隔爆面的间隙和有效宽度是否符合规定，隔爆面的粗）隔爆面的间隙和有效宽度是否符合规定，隔爆面的粗糙度、螺纹隔爆结构的拧入深度和糙度、螺纹隔爆结构的拧入深度和 合扣数是否符合规定。合扣数是否符合规定。（5）电缆接线盒和电缆引入装置是否完好，零部件是否齐）电缆接线盒和电缆引入装置是否完好，零部件是否齐全，有无缺损，电缆连接是否牢固、可靠。电缆与密封圈全，有无缺损，电缆连接是否牢固、可靠。电缆与密封圈之间是否包扎他物；闲置喇叭口是否用挡板封堵。之间是否包扎他物；闲置喇叭口是否用挡板封堵。（6）连锁装置功能完整，内部电气元件、保护装置是否完）连锁装置功能完整，内部电气元

52、件、保护装置是否完好无动作可靠。好无动作可靠。（7）隔爆型电气设备安装地点有无滴水、淋水，周围围岩）隔爆型电气设备安装地点有无滴水、淋水，周围围岩是否坚固；设备放置是否与地面垂直，最大倾角是否符合是否坚固；设备放置是否与地面垂直，最大倾角是否符合规定。规定。附附 件件: 电气设备防爆性能检查细则电气设备防爆性能检查细则名词解释1. 鸡爪子鸡爪子a.橡套电缆的连接不采用硫化热补或同等效能的冷补者；b.动力（包括通讯、照明、信号、控制以及高低压橡套电缆）的连接不采用接线盒的接；c.铠装电缆的连接不采用接线盒和不灌注绝缘充填物或充填不严密（漏出芯线）的接头。2. 羊尾巴羊尾巴电缆末端不安装防爆电气设

53、备或防爆元件者为羊尾巴。电气设备接线嘴（包括五小电气元件）2米内的不合格接头或明线破口者均属羊尾巴。3.明接头明接头电气设备与电缆有祼露的导体者或明火操作者均属明接头。4. 破口破口a.橡套电缆的护套损坏，露出芯线或露出屏蔽层者。b.橡套电缆护套损坏伤痕深度达最薄处二分之一以上，长度超过20mm，或沿周长三分之一者；出现以上四种情况之一者（包括安全火花型电气元件）均为电缆不合格接头，均属电气安全隐患点。一、总则一、总则1、为了进一步贯彻执行煤矿安全规程及有关防爆电气设备的标准和规定，提高机电人员对防爆电气设备防爆性能的认识，在实际工作中便于统一掌握运用标准，从而加强对煤矿井下防爆电气设备的科学

54、管理，提高维修质量，消灭失爆设备，杜绝因失爆而引起的重大事故，实现电气设备安全运行，根据井下防爆电气（器）设备检查标准的修改补充规定（试行）特制定本细则。2、所有电气设备（包括小型电器）的选用，都必须符合煤矿安全规程第444条和第7条的要求。煤矿安全规程第444条（表1）使用场所使用场所煤（岩）煤（岩）与瓦斯与瓦斯（二氧化（二氧化碳）突出碳）突出矿井和瓦矿井和瓦斯喷出区斯喷出区域域瓦瓦 斯斯 矿矿 井井井底车场、总进风巷和主要进风巷翻车机硐室采区进风巷总回风巷、主要回风巷、采区回风巷、工作面和工作面进回风巷类别低瓦斯矿井*高瓦斯矿井1.高低压电机和电气设备*矿用防爆型（矿用增安型除外）矿 用一

55、般型矿 用一般型矿 用防爆型矿 用防爆型矿用防爆型（矿用增安型除外）2.照明灯具*矿用防爆型（矿用增安型除外矿 用一般型矿 用防爆型矿 用防爆型矿 用防爆型矿用防爆型（矿用增安型除外）3.通信、自动化装置和仪表、仪器矿用防爆型（矿用增安型除外）矿 用一般型矿 用防爆型矿 用防爆型矿 用防爆型矿用防爆型（矿用增安型除外） 三、矿用（防爆）电气设备的选择三、矿用（防爆）电气设备的选择 1、类型选择、类型选择 严格按严格按煤矿安全规程煤矿安全规程第第444条的要求选用。条的要求选用。 2、管理制度、管理制度 执行验证采购制度，要求执行验证采购制度，要求“三证齐全三证齐全”，防爆合格证，安全标志准用证

56、（，防爆合格证，安全标志准用证（MA），），产品合格证。产品合格证。 3、按技术参数选择、按技术参数选择 额定电压应等于接入电网的额定电压；额定电压应等于接入电网的额定电压； 额定电流应大于其长时最大工作电流；额定电流应大于其长时最大工作电流； 按最大三相短路电流校验其动、热稳定。按最大三相短路电流校验其动、热稳定。 煤矿安全规程第七条 煤矿使用的涉及安全生产的产品，必须取得煤矿矿用产品安全标志。未取得煤矿矿用产品安全标志的，不得使用。 试验涉及安全生产的新技术、新工艺、新设备、新材料前，必须经过论证、安全性能检验和鉴定，并制定安全措施。煤矿安全规程第四百四十五条 井下不得带电检修、搬迁电气设

57、备、电缆和电线。 检修或搬迁前，必须切断电源，检查瓦斯，在其巷道风流中瓦斯浓度低于1.0%时，再用与电源电压相适应的验电笔检验；检验无电后，方可进行导体对地放电。控制设备内部安有放电装置的，不受此限。所有开关的闭锁装置必须能可靠地防止擅自送电，防止擅自开盖操作，开关把手在切断电源时必须闭锁，并悬挂“有人工作，不准送电”字样的警示牌，只有执行这项工作的人员才有权去下此牌送电。第四百四十六条 操作井下电气设备应遵守下列规定：（一）非专职人员或非值班电气人员不得擅自操作电气设备。（二）操作高压电气设备主回路时，操作人员必须戴绝缘手套，并穿电工绝缘靴或站在绝缘台上。（三）手持式电气设备的操作手柄和工作

58、中必须接触的部分必须有良好绝缘。一、总则一、总则3、井下防爆电气设备，在入井前必须由指定的、经过考试合格的防爆电气设备检查员检查其安全性能，取得合格证后方准下井。4、井下防爆电气设备的安装运行、维护和修理工作，都必须符合防爆性能的各项技术要求，防爆性能受到破坏的电气设备，应立即处理或更换，不得继续使用。5、对井下电气设备的防爆性能实行群检与专检相结合的四级检查制度，即设备包机人检查、矿防爆检查员检查、矿组织月检查、配合公司季度检查。6、井下防爆电气设备变更额定值使用和进行技术改造时，必须经国家授权的矿用产品监督检验部门检验。一、总则一、总则7、防爆外壳的修理，应执行煤矿防爆型电气设备外壳修理规

59、程。煤矿安全规程第四百五十一条 电气设备不应超过额定值运行。井下防爆电气设备变更额定值使用和进行技术改造时，必须经国家授权的矿用产品质量监督检验部门检验合格后，方可投入运行。8、凡防爆电气设备，不论在井下任何地点使用，都应按防爆要求进行检查。9、加强对井下使用中的防爆电气性能检查：一、总则一、总则1）防爆电气维修工（兼职防爆检查员），对自己所管辖的防爆电气设备每班至少检查一次。2）专职防爆检查员对高瓦斯矿井或低瓦斯矿井的高瓦斯区域的防爆电气每周至少检查两次，对低瓦斯矿井的防爆电气每周至少检查一次。3）专职和兼职防爆检查员的配备必须满足防爆检查工作的需要。10、井下防爆电气设备，在入井前必须由指

60、定的、经过考试合格的防爆电气设备检查员检查其“产品合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能；检查合格并签发合格证后，方准入井。井下防爆电气设备的使用，管理和维护，必须按国家标准局“国标发（1981）361号和煤炭工业部有关规定严格执行。二、一般规定二、一般规定1、防爆电气设备（包括小型电器）、电缆的使用电压等级不得高于其标称电压等级，否则视为失爆。 2、高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井使用的防爆磁力开关9#接线端接地或某种原因使防爆外壳带电的，视为失爆。3、利用开关控制进线装置出入动力线的视为失爆（但出入检漏继电器、控制回路电源的除外）。4、凡是耐爆性和隔爆性达不到规定要求的均为失爆。5、 产品没