煤矿机电设备防爆标准
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1 1 煤矿机电设备防爆标准
一、井下防爆电气设备基础知识及相关标准
（一）防爆电气设备标准
防爆电气设备是指按国家标准设计、制造、使用的不会引起周围爆炸性混合物爆炸的电气设备。
现行的防爆电气设备国家标准是GB3836系列。它的主要内容是把防爆电气设备分为隔爆型(d)、增安型(e)、本质安全型(i)、正压型(p)、充油型(o)、充砂型(q)、无火花型(n)、浇封型(m)、气密型(h)、特殊型(s)并对其防爆技术及试验方法进行了规定。国家标准主要包括以下几点：
1、电气设备的允许最高表面温度。表面可能堆积粉尘时为150℃，采取防尘堆积措施时为450℃，防爆电气设备的使用环境为-20℃—40℃。
2、电气设备与电缆的连接应采用防爆电缆接线盒，电缆的引入引出必须用密封的电缆引入装置，并应具有防松动、防拔脱措施。
3、对不同的额定电压和绝缘材料，电气间隙和爬电距离都符合相应的国家标准要求（详见附一）。
4、具有电气或机械闭锁装置，有可靠的接地及防止螺钉松动的装置。
5、防爆电气如果采用塑料外壳，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大于1*109Ω，以防积聚静电，还必须承受冲击试验和热稳定试验。
2 6、防爆电气设备限制使用铝合金外壳，防止其与铁锈摩擦产生大量热能，避免形成危险温度。
7、防爆电气设备必须经国家认定的防爆试验单位鉴定。
（二）防爆电气设备的防爆原理
1、隔爆型电气设备的原理是将正常工作或事故状态下可能产生火花的部分放在一个或几个外壳中，这种外壳除了将其内部的火花、电弧与周围环境中的爆炸性气体隔开外，还有当进入壳内的爆炸性气体混合物被壳内的火花、电弧引爆时外壳不被炸坏，也不致使爆炸物通过连接缝隙引爆周围环境中的爆炸性气体混合物。
2、增安型电气设备的防爆原理是在正常运行条件下不会产生电弧、火花和危险温度的矿用电气设备。
3、本质安全型电气设备防爆原理是通过限制电路的电气参数（主要是指在规定的试验条件下，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规定的爆炸性混合物的电路）限制放电能量实现电气防爆。
4、正压型电气设备的防爆原理是将电气设备置于外壳内，壳内充入保护性气体，并使壳内的保护气体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实现电气设备的防爆。
5、充油型电气设备的防爆原理是将全部或部分部件浸在油内，使设备在故障状态下产生的电弧、火花不能点燃油面以上的或壳外的爆炸性混合物。
6、充砂型电气设备的防爆原理是在电气设备的外壳内填充石英砂，将设备的导电部件或带电部分埋在石英砂防爆材料之下，使之在
3 规定的条件下，在壳内产生的电弧、传播的火焰、外壳壁或石英砂材料表面的温度都不能点燃周围爆炸性混合物。
7、无火花型电器设备的防爆原理是设备在正常运行条件下，不会产生有点燃作用的故障出现。
8、浇封型电气设备的防爆原理是将电气设备有可能产生点燃爆炸性混合物的电弧、火花或能产生高温的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，从而使电气设备在正常运行或在认可的故障和过载情况下均不能点燃周围的爆炸性混合物。
9、气密型电气设备的防爆原理是电器设备或电气部件置于气密的外壳内，这种外壳能防止外部可燃性气体进入壳内。
10、特殊型电气设备的防爆原理为：不同于现有防爆设备的防爆原理，但经国家认可的检验机构检验确实具有防爆性能。
（三）防爆电气设备的标志
为了从防爆电气设备的外观上能明显的了解它的类型，把防爆电气设备的标志、型式、类别、级别、组别按一定顺序排列起来的标志。
１、标志：防爆电气设备的总标志为Ex，安全标志为MA。
２、型式：即各种类型的防爆电气设备的标志。如d表示为隔爆型电气设备。
３、类别：按使用环境的不同，将防爆电气设备分为Ⅰ类、Ⅱ类。Ⅰ类专门适用于煤矿井下，Ⅱ类用于地面工厂具有非甲烷外的混合物爆炸环境中。
４、级别：主要针对隔爆型和本质安全型电气设备，分为ⅡA、ⅡB、ⅡC三级。
4 ５、组别：针对Ⅱ类电气设备，按照运行时允许的最高表面温度分为T１—T６六组。
（四）防护等级
防护等级指电气设备具有的防外物、防水的能力。防外物是指防止外部固体进入设备内部和防止人体触及设备内部带电或运动部件的性能。防水是指防止外部水分进入设备内部，对设备本身产生有害影响的防护能力。国家标准规定防护等级（IPΧΧ表示，第一个Χ表示防外物能力，第二个Χ表示防水能力，详见附二）中防外物分为７级（0-6），防水分为９级（0-8）。数字越大等级越高，要求越严格。
二、失爆现象
失爆是指电气设备失去了耐爆性和隔爆性。常见的失爆现象有以下几种：
（一）连接螺栓的失爆现象
1、缺螺栓、弹簧垫圈或螺母，螺栓或螺孔滑扣，螺栓折断在螺孔中的。
2、弹簧垫圈未压平或螺栓松动，弹簧垫圈断裂或无弹性（偶尔出现弹簧垫圈断裂或失去弹性时，检查该处防爆间隙，若不超限，更换合格弹簧垫圈后不为失爆）。
3、使用塑料或轻合金材料自制的螺栓或螺母。
4、护圈式或沉孔式紧固件紧固后，螺栓头或螺母的上平面超过护圈或沉孔。
5、螺孔与螺栓不匹配的。
6、弹簧垫圈的规格与螺栓不相适应的。
5 7、设备同一部位螺栓、螺母等规格应一致。钢紧固螺栓伸入螺孔长度应不小于螺栓直径尺寸，铸铁、铜、铝件不小于螺栓直径的1.5倍；如果螺孔深度不够，则必须上满扣，否则为失爆。
8、通孔螺栓未外露1-3丝者（包括带螺帽）。
9、压线板可以不加弹簧垫圈，但两端不一致的。
（二）电缆引入引出装置的失爆现象
１、密封圈老化、失去弹性、变质、变形，有效尺寸配合间隙达不到要求，起不到密封作用。
2、密封圈外径与进出线装置内径差值超过表一规定的；密封圈宽度应大于电缆外径的0.7倍，但不得小于10 mm；厚度应大于电缆外径的0.3倍，但不得小于4 mm。
表一
密封圈外径 外径与进线装置内径间隙
≤20 ≤1.0
20
>60 ≤2.0
3、密封圈内径与引出入电缆外径差大于1mm以上。
4、密封圈的单孔内穿进多根电缆。
5、密封圈割开套在电缆上。
6、密封圈刀削后凸凹不整齐圆滑，锯齿差大于2 mm以上。
7、密封圈没有完全套在电缆护套上。
8、线嘴压紧没有余量（螺旋式进线嘴压紧后应外露1—3丝，倒角、车削槽间距不算；压盘式进线嘴压紧后应外露3—5mm）。
6 9、线嘴内缘压不紧密封圈，或密封圈端面与器壁接触不严，或密封圈能活动。
10、电缆压线板未压紧电缆，压扁量超过电缆直径的10%者，用单手扳动喇叭嘴时上下左右晃动。
11、在引入引出装置外端能轻易来回抽动电缆。
12、密封圈与电缆护套之间有其它包扎物。
13、空闲进线嘴缺挡板或挡板直径比进线嘴内径小2 mm以上，挡板厚度小于2mm。
14、挡板放在密封圈里面或线嘴的金属垫圈放在挡板与密封圈之间。
15、进线装置破损不齐全。
16、大小密封圈套用的。
17、一个进线嘴用多个密封圈的。
18、线嘴与密封圈之间没有加装金属垫圈。
19、密封圈装反（可切削端头朝外）。
（三）插接装置的失爆现象
1、煤电钻插销的电源侧应接插座，负荷侧应接插销，如反接即为失爆。
2、电源电压低于1140V，插接装置缺少防止突然拔脱的联动装置。
3、电源电压高于1140V，插接装置上没有电气联锁装置。
4、插销在触头断开的瞬间，外壳隔爆接触面的最大直径差W和最小有效长度L须符合表二规定。
7 表二
外壳净容积(L) L/mm W/mm
V≤0.5 15 0.5
V>0.5 25 0.6
（四）外壳、腔内的失爆现象
1、使用未经国家法定的检验单位发证生产的防爆部件。
2、隔爆外壳有裂纹、开焊、严重变形长度超过50mm，凹坑深度超过5mm的。
3、隔爆腔内、外有锈皮脱落。
4、锁装置不符合规定，闭锁装置不齐全、变形损坏起不到机械闭锁作用。
5、电气闭锁不起作用。
6、外壳透明件（观察窗）破裂、有凹坑，使用非抗机械、热、化学腐蚀的玻璃件。
7、腔内随意增加安装电气零部件，造成空腔容积变化的。
8、接线柱、绝缘座管烧坏，使两个空腔连通的。
9、腔内壁未均匀地涂耐弧漆，而使用涂调和漆、磁漆的。
（五）防爆面的失爆现象
防爆接合面应保持光洁、完整须有防锈措施，如电镀、磷化、涂防锈油等，各结构参数符合出厂规定。有下列情况之一者即为失爆：
1隔爆结合面结构参数要符合下述规定，否则为失爆：
（1）平面、圆筒隔爆结构
①电气设备
8 静止部分隔爆结合面、操纵杆与杆孔隔爆结合面以及隔爆绝缘套管隔爆结合面的最大间隙或直径差W和隔爆结合面的最小有效长度L；螺栓通孔边缘至隔爆结合面边缘的最小有效长度L1；转轴与轴孔隔爆结合面最大直径差W和最小有效长度L须分别符合表三的规定，但快动式门或盖的隔爆结合面的最小有效长度L须不小于25.0mm。
表三
②操纵杆
操纵杆直径d与隔爆结合面长度L之间要符合表四的规定。
表四
操纵杆d直径（mm） 隔爆结合面长度L（mm）
d≤5.0 L≥6.0 结合面型式 L（mm） L1（mm） W（mm）
外壳容积V（升）
V≤0.1 V＞0.1
平面、止口或圆筒结构 6.0
12.0
25.0
40.0 6.0
8.0
9.0
15.0 0.30
0.40
0.50
— —
0.4
0.5
0.6
带有滚动轴承的圆筒结构 6.0
12.5
25.0
40.0 —
—
—
— 0.40
0.50
0.60
— 0.4
0.5
0.6
0.8
