煤矿电工学第七章 矿用电气设备防爆.ppt

煤矿电工学 第七章 矿用电气设备防爆 目录 第一节 矿用电气设备的类型及防爆 第二节 井下防爆电气设备的通用要求 第三节 隔爆型电气设备常见的失爆现象及防爆管理 第一节 矿用电气设备的类型及防爆 一、煤矿井下工作条件对矿用电气设备的要求 在煤炭开采之初，工作条件十分艰苦。矿工用镐刨煤、用人力将刨下的煤背到地面。用明火（如油灯）照明。这不免会出现人员窒息死亡、瓦斯爆炸等现象。限于当时的科学技术水平，对这些自然现象，都不能做出科学的解释，甚至陷入迷信的怪圈。随着科学技术水平的提高，才明白，随着煤炭的开采，赋存在煤层中的气体，也就是矿井瓦斯，其主要成份是甲烷，也随之释放到采完煤的空间（即采空区）中。采空区中的瓦斯聚集到一定程度，自然就会被明火照明装置点燃，引起爆炸；采空区中的瓦斯过度聚集，造成采空区中的氧气含量下降，在场的人员会呼吸困难，严重时，会导致在场人员窒息死亡。于是，人们开始着手解决明火照明装置的安全问题、井下的通风问题。经过长期研究，英国人H.戴维（H.Dawy）于1815年发明了安全火焰灯（Safety?flame?lamp）,其形状如图1。它主要由底座（油壶）、灯芯、透明罩、两层防爆金属网、金属网外的防护罩和上部的伞形盖组成。 第一节 矿用电气设备的类型及防爆 二、矿用电气设备的类型 矿用电气设备分为矿用一般型电气设备和矿用防爆型电气设备。? （一）一般型电气设备? 对矿用一般型电气设备的基本要求为：? ①外壳有一定的防水、防外物的要求；? ②引入电缆的接线端子有一定的空气间隙和漏电距离的要求； ?③有良好的耐潮性能，有内外接地螺栓； ?④进线装置符合相应的防爆电气设备制造规程；? ⑤接线盒的内壁盒可能产生火花的金属外壳内壁涂耐弧漆。 第一节 矿用电气设备的类型及防爆 （二）矿用防爆型电气设备? 共同特征：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分放在几个外壳中。这种外壳应能承受可能进入其内部的可燃性气体的爆炸，而不至于损坏或产生永久性变形，并且不致使内部产生的火焰通过外壳上任何接合面或孔眼点燃外部的可燃性气体。因此，要求隔爆外壳具有隔爆性和耐爆性。? 隔爆性，又称不传爆性。? 耐爆性，指隔爆外壳的机械强度。 第一节 矿用电气设备的类型及防爆 1、防爆设备的防爆原理? ⑴隔爆型电气设备隔爆原理? ①间隙隔爆：内部爆炸火焰通过结合间隙向外传播时，金属壳体的吸热灭火和冷却作用，使火焰熄灭并降温，避免传爆；? ②外壳具有足够强度，壳体内发生最严重的爆炸时，所产生的高温不致使外壳损伤，所形成的压力不致使外壳变形或损坏。? 2、增安型电气设备?? ⑴防爆原理?? 正常运行条件下和规定的过载条件时，不产生电火花和危险温度。 第一节 矿用电气设备的类型及防爆 ⑵防爆措施 ?①防护外壳；? ②加大电气间隙与爬电距离； ?③提高绝缘等级；? ④电路和导线可靠连接；? ⑤加大导线截面、铁芯截面。? ※电气间隙：指两个导电部分间的最短空间距离；? 爬电距离：指两个导电部分间的沿绝缘材料表面的最短距离； 第一节 矿用电气设备的类型及防爆 3、本质安全型电气设备? ⑴防爆原理? 本质安全型电气设备的防爆原理是：通过限制电气设备电路的各种参数，或采取保护措施来限制电路的火花放电能量和热能，使其在正常工作和规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃周围环境的爆炸性混合物，从而实现了电气防爆。? ①限制能量；? ②限制功率（最大约25W）；? ③限电流和限电压；? ④正常工作与规定的故障状态；? ⑤电火花与危险温度。 第一节 矿用电气设备的类型及防爆 ⑵防爆措施? ⑴电源：（1）限电压；（2）限电流；（3）双重化。 ⑵负载：（1）限电感；（2）限电容；（3）双重化。 ⑶本质安全型电气设备的特点? ①结构简单、体积小、重量轻；制造、维修方面、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，应优先选用。? ②本质安全型电气设备的外壳可采用金属、塑料及合金制成。外壳必须具有一定的强度，并具有一定的防尘、防水、防外物能力。采用合金外壳的材质中的含镁量不超过0.5％，以防止由于摩擦产生危险火花。 第一节 矿用电气设备的类型及防爆 ③本质安全型电气设备的电源有两种：? 独立电源：指干电池、蓄电池、光电池和化学电池等。?外接电源：指经电网引入、经电源变压器供电的电源。? ④煤矿井下使用的本质安全型电气设备的电源大多数是从电网引入经电源变压器整流后的电源，一般为隔爆兼本质安全型。 第二节 井下防爆电气设备的通用要求 一、电气设备的防爆通用要求? 防爆电气设备的通用要求是各种电气设备都具有的性能，主要包括：? ①温度：防爆电气设备使用的环境温度为－