(文章内容来源自网络,如有侵权请告知,我们立即删除) 2020XX煤矿机电防爆电气设备防爆标准 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。 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XX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。 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。 7、设备同一部位螺栓、螺母等规格应一致。当螺栓不带垫圈被完全拧入到隔爆外壳壁的盲孔中时,在孔的底部应至少保留一整扣螺纹的裕量。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、隔爆接合面紧固螺栓、螺母应采取防止紧固件因振动而松脱的措施,如:加装弹簧垫圈或背帽等防松件,弹簧垫圈与螺栓规格一致,弹簧垫圈应压平,否则为失爆。螺栓松动,弹簧垫圈不合格(如:破损、失去弹性、双弹簧垫等)为失爆。 9、通孔螺栓未外露1-3丝者(包括带螺帽)。 10、压线板可以不加弹簧垫圈,但两端不一致的。 11、紧固件不应穿透隔爆外壳壁,除非它们与壳壁构成隔爆接合面并且与外壳不可分开,例如使用焊接、铆牢或其他等效方法,否则为失爆。 12、双头螺栓应固定牢固,应用熔焊或铆牢或其他等效的方法永久性固定到外壳上,对于不穿透隔爆外壳壁的螺孔或双头螺栓孔,隔爆外壳壁的剩余厚度应至少是螺栓或双头螺栓直径的三分之一,最小为3mm,否则为失爆。 13、如果隔爆外壳上设置的开孔不使用,应用封堵件将其封堵,使外壳保持隔爆性能,且封堵件不能与管接头一起使用。封堵件可以是能够从隔爆外壳壁的外侧或内侧安装或拆卸的结构。靠机械固定或靠摩擦固定的封堵件应符合以下一项或多项要求。其中有一项不符为失爆。 (1)如果从外部卸去,仅应在外壳内侧的卡簧松开后才有可能; (2)封堵件可以是只有使用工具才能安装和拆卸的结构; (3)封堵件可以是特殊结构,用与拆卸方法不同的方法安装,拆卸方法只应是采用(1)或(2)规定的方法之一或采用特殊技术。 (GB3836.2-2010 11.9) (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1 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1 密封圈外径 外径与进线装置内径间隙 ≤20 ≤1.0 20 ≤1.5 >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2丝以上,倒角、车削槽间距不算;压盘式进线嘴压紧后应外露5mm以上)。采用带螺纹的电缆引入装置:螺纹部分至少有8mm的长度,并且至少8扣螺纹;接线的螺旋式接线嘴的密封圈、金属垫圈、螺旋式喇叭嘴应依次装入,且都只能装一个;未接线的螺旋式接线嘴的密封圈、金属档板、金属垫圈、螺旋式喇叭嘴应依次装入,且都只能装一个;用单手顺压紧方向用力不得拧动。其中有一项不符为失爆。 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1 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。(采用带弹性密封圈的电缆引入装置:未接线的接线嘴应将密封圈、金属挡板、金属垫圈依次装入,且都只能装一个;接线的接线嘴应将密封圈、金属垫圈依次装入,且都只能装一个,接线的接线嘴压紧后仍不能将密封圈压紧时,只能在密封圈与喇叭嘴之间装一个厚度适当不开口的金属垫圈来调整,不得再垫其它杂物(包括再加密封圈等);然后均须用同等强度的接线嘴法兰压紧(以单手晃动喇叭嘴,上下左右均不得晃动),接线嘴压紧后应有间隙,余量不小于1mm,电缆压线板应压紧电缆,且压线板与喇叭嘴之间应留有不小于1mm的余量。有一项不符为失爆。) 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)。 20、密封圈、挡板、金属圈不符合要求的(按设备出厂标准)。 密封圈外径(金属垫圈外径、金属挡板直径)与进线装置内径间隙 单位为毫米 Da D0b-D D≤20 ≤1 20< D≤60 ≤1.5 D>60 ≤2 a D: 表示密封圈外径(金属垫圈外径、金属挡板直径)。 b D0 : 表示进线装置内径。 21、电缆外护套未伸入接线空腔器壁,或伸入的长度不符合5mm~15mm。电缆和密封圈内径接触部分锉细。 22、负荷侧接线嘴接入(引出)电源线或从电源侧接线嘴接入(引出)负荷线;低压隔爆开关的控制线、信号线接线嘴接入(引出)动力线。 23、用铠装电缆供电时,对于采用弹性密封圈的电缆引入装置,密封圈要全部套在铅皮上;对于采用填料密封的电缆引入装置,应用符合规定的绝缘密封胶封至三岔口以上40mm。有一项不符为失爆。 24、靠近电缆引入装置处的电缆应有松弛度,不得使引入装置或接线端子受到拉力,否则为失爆。 25、采用填料密封的电缆引入装置:接线时填料密封的最小长度为20mm,未接线的接线嘴,应用与接线嘴法兰厚度、直径相符的钢垫板封堵压紧或用符合规定的绝缘胶堵死。有一项不符为失爆。 (三)电缆连接的失爆现象 1、电缆与电气设备的连接,应使用与电气设备性能相符的接线盒;不同型电缆之间严禁直接连接,应经过符合要求的接线盒、连接器或母线盒进行连接;同型电缆之间直接连接时,橡套电缆的修补连接(包括绝缘、护套已损坏的橡套电缆的修补)应采用阻燃材料进行硫化热补或与热补有同等效能的冷补。有一项不符为失爆。 2、高压电路连接,不用接线盒或不灌注绝缘充填物或充填物不严密露出芯线;高压电缆终端接线盒绝缘胶裂纹,或电缆与盒相对活动。 3、非本安电源供电的通电电缆的末端不安装符合电气性能的电气设备(包括电缆接线盒等关联设备)。 4、电气设备与电缆有裸露导体,或将裸露的带电导体使用黑胶布或高压胶布带包扎缠绕。 5、橡套电缆护套损坏露出芯线绝缘或露出屏蔽层,或伤痕深度达最薄处二分之一以上,长度达20mm,或沿围长三分之一以上。 (四)电缆接线工艺的失爆现象 1、电气设备的导线接头温度得超过导线温度。 2、隔爆接线腔内导线的电气间隙和爬电距离应符合GB3836.3-2010中的规定,否则为失爆。 爬电距离(mm)、电气间隙(mm)与额定电压(V)的关系 额定电压 额定电压 36 60 127 220 380 660 1140 3000 6000 10000 电气间隙 4 6 6 6 8 10 18 36 60 100 爬电距离 4 6 6 6 8 12 24 45 85 125 3、隔爆电动机斜面接线盒反装。 4、电缆引入装置出口处出现死弯致使该处电缆的断面结构及性能达不到该电缆相关标准要求。 5、接线端子的绝缘台、接线座、接线端子有裂缝,绝缘台、接线座晃动,接线端子在绝缘台上“跟转”(用工具旋转螺母压线时,接线端子跟着螺母转动)。 6、接线柱通过两腔隔板与绝缘衬垫固定时,缺少防松装置(一般情况上端或下端一处有防松装置即可)。 7、接线空腔有大于20mm的导电物体。 8、电气设备外部及接线盒内部均应设接地连接件(采用双重绝缘或加强绝缘的电气设备以及不需要附加接地的设备除外)。