矿用防爆电气设备的基本要求全套

矿用防爆电气设备的基本要求各类矿用防爆电气设备都有专用标准和其它有关标准的规定，但各类矿用防爆电气设备又要执行共同的要求，即《爆炸性气体环境用电气设备》—通用要求(GB3836.1-2000)。只有在两者均满足规定的条件下，才能符合其防爆性能。本篇主要阐述“通用要求”的要点。2基本要求2.1温度(1)矿用电气设备表面考虑到易堆积煤尘，如表面温度大于200℃时，会发生焖燃现象，因此，允许最高表面温度为＋150℃。如果采取措施后能防止煤尘堆积，则允许最高表面温度为＋450℃。(2)矿用电气设备的运行环境温度应满足－20～＋40℃。如果环境温度范围不符合，须在铭牌上标明，并以最高环境温度为基准计算电气设备的最高表面温度。(3)对于总面积不大于10cm2的部件，例如本安型电路使用的晶体管或电阻等，其最高表面温度相对于实测引燃温度具有下列安全裕度时，该部件的最高表面温度允许超过电气设备标志的组别温度。a.T1、T2、T3组设备为＋50℃；b.T4、T5、T6组设备及I类设备为＋25℃(4)《煤矿安全规程》对井下空气温度作了有关规定，例如生产矿井采掘工作面的空气温度不得超过26℃，机电峒室的空气温度不得超过30℃，这组数字仅供产品设计时参考。2.2GB3836.1-2000标准对防潮要求提出具体试验方法和考核标准，规定湿热试验按GB/T2423.4标准进行。试验严酷等级应符合产品相应的现行湿热带电工产品标准的规定，且至少为40℃、6d。2.3对外壳的要求2.3.1对快开门结构：(1)内装电容器时，规定由断电到开门的时间间隔须大于电容器放电至下列剩余能量所需要的时间，充电电压≥200V，I类电气设备：0.2mJIIB电气设备：0.06mJ，IIC电气设备：0.02mJ；充电电压＜200V可为上述能量两倍。(2)内装电热器时，由断电至开门的时间间隔须大于电热器温度下降至低于电气设备允许最高表面温度所需的时间。(3)上述①、②条规定的时间间隔，需设有警告牌标明。2.3.2对塑料外壳：标准作出下列规定：(1)塑料应具有不燃性或难燃性。a.规定塑料外壳应用不燃或阻燃材料制成，并应能承受所规定的燃烧性能试验。b.燃烧性能试验按GB11020《测量固体绝缘材料暴露在引燃源后燃烧性能试验方法》中规定的火焰垂直试样法（FV法）进行，试验结果以不低于FV2级的要求为合格。c.塑料外壳的表面面积大于100cm2时，应设计成在正常使用维护和进行清洁条件下能防止生产引燃危险静电电荷的结构。(2)外壳就能承受20J的冲击能量及经受热稳定的试验。(3)为保证正常工作时表面不积聚危险的静电，其表面电阻值应不超过1×109Ω。(4)塑料外壳上不允许直接制成紧固螺纹。2.3.3对轻合金外壳考虑到铝合金与锈铁撞击产生火花所释放的能量会引起足够浓度的甲烷—空气混合物的点燃，标准中规定携带式或支架式电钻及附带的插销可用抗拉强度不低于120Mpa的轻合金制成，其外壳还须能承受20J的冲击能量试验，试验后不得产生影响防爆性能的变形或损坏。防爆标准对携带式仪表、灯的外壳采用轻合金材质时，有以下明确的规定：(1)I类携带式或支架式电钻（及其附带的插接装置）、携带式仪器仪表、灯具的外壳，可采用抗拉强度不低于120MPa，能承受GB13813规定的摩擦火花试验方法考核合格的轻合金制成。(2)含轻金属的外壳材质按重量比，铝、钛和镁的总含量不得大于15%，并且钛和镁的总含量不大于6%。2.3.4紧固件紧固件是确保电气设备防爆性能的重要零件，设计选用时一般应作如下考虑：(1)紧固用螺栓和螺母附能防松装置。(2)对要求采用特殊紧固结构时，可采用护圈式结构。a.螺栓头或螺母设在护圈内，要使用专用工具者能拧松取出；b.紧固后的螺栓头或螺母的上平面不得超出护圈高度；c.护圈直径、高度、螺栓通孔直径须符合标准中的规定；d.护圈可设有开口，开口的圆心张角须不大于120度。(3)紧固件应采用不锈材料制造，或经电镀等防锈措施。2.3.5联锁装置根据标准规定，联锁装置就设计成使用非专用工具不能解除其联锁功能的结构。对于螺钉紧固结构的设备，安设联锁装置确实有困难，可考虑设警告牌来替代。2.3.6绝缘套管(1)绝缘套管应采用吸湿性较小的材料制成，对于电压高于127V的电气设备，不得采用酚醛塑料制品。现将几种固体电工绝缘材料的吸水性能经试验后列表如下：项目试验方法BMC-M上塑33-3电气酚醛比重g/cm3GB1033-701.8～2.0≤1.8≤1.45成型收缩率％GB1404-780.1～0.30.4～0.80.6～1.0吸水性mg/cm2≤0.2≤1.0≤0.8耐电弧性SGB1411-78≥180≥180-相对泄痕指数分级GB4207-84GB3836.3abd马丁耐热℃GB1035-70≥160≥140≥120抗弯强度N/cm2GB1042-79≥7804≥6860≥6860冲击强度N.cm/cm2GB1043-79≥196≥44.1≥58.8体积电阻Ω.cmGB1410-78101410121010击穿强度kV/mmGB1408-78≥12≥12≥12燃烧性级UL-94V-0由表内数据可知，a级低收缩不饱和聚酯料团性能优于其它材料，可提高电气设备在井下潮湿环境中的使用安全性。(2)当绝缘套管与连接件接线过程中承受力矩作用时，须能承受所规定的连接件扭转试验，结果为连接件与绝缘套管不得转动和损坏。2.3.7连接件与接线空腔(1)电气连接件：a.保证连接可靠；b.具有足够的机械强度和发热截面，足够的电气间隙、爬电距离；c.在振动、温度变化影响下，不产生松动或者接触不良等现象。(2)接线空腔：凡正常运行时产生火花、电弧或危险高温的电气设备，其功率大于250W或电流5A者，均须采用接线空腔。设计时应考虑：a.接线、拆线操作方便；b.盒内要留有电缆芯线弯曲半径的空间；c.接线后裸露带电体之间及每相对任何壳体之间的电气间隙、爬电距离都要符合相应电压等级规定的数值；d.为防止万一出现电弧闪络现象，接线盒内壁应涂以耐电弧瓷漆。2.3.8引入装置引入电气设备的电缆或导线（包括橡套电缆、铠装电缆）的引入装置有三种方式，即密封圈式、浇铸固化填料密封式及金属密封环式。(1)密封圈式a.密封圈式中分为压盘式与压紧螺母式,两种，这两种引入装置都须具有防松与防止电缆拔脱的措施。b.引入橡套电缆时，其电缆入口处须制成喇叭状，要求内缘应平滑。c.引入高压电缆时，引入装置（或接线盒）须留有放置电缆头的空间。d.密封圈须能承受标准中所规定的老化试验。e.密封圈的非压缩轴向长度需符合标准中的规定。f.引入装置一般应加设金属垫圈，以增大接触面积。g.当引入装置超过一个时，须备有公称厚度不小于2mm的钢质堵板，以防止在不引入电缆时，形成对外通孔，同时也作为防爆的措施之一。h.在额定工作状态下，如电缆引入口处的温度高于70℃或电缆芯线分支处的温度高于＋80℃时，须在接线盒内部设置铭牌，标明温度，以便选配相就的电缆。i.引入装置还须能承受专门规定的夹紧试验。(2)浇铸固化填料密封式：A.须设置防止电缆拔脱装置，并须敷设电缆保护管。B.填料须符合下列要求：(a)具有不燃性或难燃性；(b)不必加热即可填充；(c)填充后，在常温下短时间内即可固化；(d)固化后，不产生有害的裂纹，且软化的温度不低于＋95℃；(e)不得对电缆护套产生不良影响；C.填料的填充深度须大于电缆引入口孔径的1.5倍（最小40mm），并应有表示所需填充量的标记。(3)金属密封环式：主要用于IIA、IIB电气设备。（略）2.3.9接地一般电气设备均须设外接地装置，接线空腔内部（当采用直接引入方式时，则在主空腔内部）须设有专用的内接地螺栓。对于携带式和移动式电气设备，可不设外接地装置，但必须采用有接地芯线或等效接地芯线的电缆。对于无必要接地或不允许接地的电气设备，可不设内、外接地螺栓。具体规定如下：(1)应设内、外接地的设备，须标志接地符号。(2)电气设备非接地连接件应能至少与截面积为4mm2接地线有效连接。(3)本质安全型设备和仪器仪表类，外接地螺栓能压紧接地芯线即可。(4)接地螺栓应用不锈材料制造，或进行电镀等防锈处理。2.3.10接线(1)连接件和接地端子应具有足够的机械强度，并保证连接可靠，虽受温度变化／振动等影响，也不应发生接触不良现象。(2)如采用铝芯电缆，则须采取过渡接头，以免发生电解腐蚀现象。3专用规定3.1电动机a.外扇冷电动机，通风孔的防护等级：进风口IP20；出风口IP10。b.立式电动机，外物不得垂直落入通风孔。c.风扇、风扇罩、隔板须有足够的机械强度，并保证可靠的固定，同时能承受冲击试验。d.正常工作状态下，风扇距、风扇罩、隔板及其紧固件的间距须不小于风扇直径的1％，但最小为1mm。e.如风扇为塑料材质，其电阻值须不大于1×109Ω。f.风扇如用轻合金制成，标准中规定轻合金按重量比，铝、钛和镁的总含量不得大于15%，且钛和镁的总含量不大于6%。3.2开关及控制器：a.电磁起动器中的隔离开关，通断能力低于AC3负荷时，须在电气上或机械上与接触器联锁