五分钟进行:电气防爆知识学习
总则
1、为了进一步贯彻执行《煤矿安全规程》及有关防爆电气的标准和规定,提高机电职工对防爆电气防爆性能的认识,载实际工作中便于掌握运用标准,从而加强对煤矿井下防爆电气的科学管理,提高维修质量,消灭电气失爆,实现电气设备安全运行,特制定本《细则》。
2、所有井下电气设备(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。
3、专职防爆检查员必须经过上级主管部门培训考试,并取得合格证。兼职防爆检查员必须经过矿级培训考试并取得合格证。
4、防爆电器设备,在入井前必须经专职防爆检查员检查其“产品合格证”、“防爆合格证”、“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,方可准许入井。作工业性试运行的防爆电气设备必须有质量监督检验部门核发的“工业试验许可证”,使用单位制定安全措施,经矿机电副总审查同意,否则不准下井。
5、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检验部门检验。
6、井下防爆电气设备的运行、维护和管理工作,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,必须立即处理或更换,严禁继续使用。
7、防爆外壳的维修,应执行《煤矿防爆型电气设备外壳修理规程》,而且必须取得由防爆检修资质的单位或厂家进行修理。
8、加强对井下使用中的防爆电气性能检查:
(1)、防爆电气的维修工(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人员配备必须满足防爆检查工作的需要。
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、凡是防爆电气设备不论在井下任何地点使用,都应按照防爆要求进行管理。
三、隔爆外壳必须有清晰的防爆标志、煤安标志。有下列情况之一者为失爆:
1、外壳有裂纹、开焊、变形严重的(变形长度超过50mm,且凸凹深度超过5mm者)。
2、防爆外壳内外有锈皮脱落(锈皮厚度达0.2mm及以上)的。
3、隔爆室(腔)的观察孔(窗)的透明板松动、破裂或使用普通玻璃的。
4、隔爆设备隔爆腔直接贯通,去掉防爆设备接线盒内隔爆绝缘座的。
5、闭锁装置不全、变形、损坏起不到闭锁作用的。
四、隔爆面应保持光洁、完整,需有防锈措施。
1、隔爆接合面结构参数要符合下列规定,否则为失爆:
(1)、电气设备静止部分隔爆结合面、操纵杆和轴及带轴承转轴的防爆结合面与相应外壳容积对应的最大间隙必须符合表一的规定。快开门式的隔爆结合面的最有效长度不小于25mm。
(2)、隔爆结合面的平均粗糙度不得高于6.3μm。
(3)、隔爆面无锈蚀(用棉纱擦后,仍留有锈锈蚀斑痕的为锈蚀,而只留云影,不算锈蚀)。
(4)、用螺栓紧固的隔爆面:
①、螺栓、弹簧垫圈必须齐全紧固(紧固程度以将垫圈压平为合格)。
②、弹簧垫圈的规格必须与螺栓相适应,(偶尔出现个别弹簧垫圈断裂或失去弹性时,检查该处防爆间隙,若不超限,更换合格弹簧垫圈不为失爆。
③、螺栓或螺孔不能滑扣(但换同径长螺栓加螺母紧固者除外)。
④、螺栓和不透螺孔的配合,紧固后螺栓和螺孔上剩余螺纹轴向长度应大于弹簧垫圈厚度的1.5倍;螺孔周围及底部厚度大于3mm。
⑤、同一部位螺栓。螺母规格应一致,钢紧固螺栓拧入螺母的深度不能小于螺栓直径。
⑥、沉孔钢紧固螺栓深入螺孔长度应大于该螺栓的直径,铸铁、铜、铝件不小于螺栓直径的1.5倍;如果螺孔深度不够,则必须上满孔。
⑦、电动机接线盒盖不得上反。
2、隔爆面上,在规定长度及螺孔边缘至隔爆面边缘的最短有效长度范围内的缺陷不能超过如下规定:
(1)、对局部出现的直径不大于1mm,深度不大于2mm的砂眼,在40、25、15mm的隔爆面上,每平方厘米不超过5个,10mm的隔爆面不得超过2个。
(2)、偶然出现的机械伤痕,其深度与宽度不得大于0.5mm,剩余无伤痕隔爆面的有效长度不小于规定长度的2/3。
(3)、隔爆面上不得有油漆(发现有油漆时检查该处间隙不超过规定,无油漆的隔爆面长度不小于固定长度的2/3不为失爆)。
3、防爆电动机:
(1)、电动机轴与轴孔的隔爆面在正常工作状态下,不应产生摩擦。采用圆筒隔爆结合面时,轴与轴孔配合的最小单边间隙须不小于0.075mm。
(2)、滚动轴承结构,轴与轴孔的最大单边间隙,须不大于表一规定值的2/3。
五、电缆引入装置:
电缆引入装置应完整、齐全、紧固、密封良好,有下列情况之一者为失爆:
1、密封圈内径大于电缆外径超过1mm的。
2、进线嘴内径与密封圈外径差超过表二规定值的。
3、密封圈宽度小于电缆外径0.7倍的,或最小宽度小于10mm的。
4、密封圈厚度小于电缆外径0.3倍的(70平方毫米及以上电缆除外),或最小厚度小于4mm的。
5、密封圈的单孔内传进多根电缆的。
6、将密封圈割开套在电缆上的。
7、密封圈硬度不满足绍尔氏硬度45度~55度,老化(龟裂、发粘、硬化、软化、粉化、变色等现象)失去弹性。永久变形、有效尺寸配合间隙达不到要求起不到密封作用的。
8、密封圈没有完全套在电缆护套(或铠装电缆铅皮)上的。
9、密封圈与电缆护套(或铠装电缆铅皮)之间有其它包扎物的;密封圈和进线嘴之间有充填物的;
10、一个进线嘴内用多个密封圈的;
11、带螺纹的电缆引入装置,螺纹啮合小于5扣,螺纹部分少于8mm的长度且少于6扣螺纹。
12、螺纹精度低于3级,螺距小于0.7mm。
13、不用的进线嘴缺密封圈或挡板;或挡板放在密封圈里面的;挡板直径比进线嘴内径小于2mm以上的;挡板厚度小于2mm或挡板直径在110mm及以上厚度小于3mm的;所有挡板应镀锌;
14、在用的螺旋式进线嘴缺压紧金属圈;金属圈与进线嘴不匹配的;(闲置的进线嘴可以不用金属圈)。
15、进线嘴压紧后,没有余量或进线嘴内缘压不紧密封圈;密封圈端面与器壁接触不严;或密封圈能活动的;
16、压盘式进线嘴缺压紧螺栓或压紧螺栓未上紧,用一只手能使进线嘴明显晃动的;
17、螺母式进线嘴因乱扣、锈蚀等原因紧不到位的或用一只手的拇、食、中指能使压紧螺母向旋紧方向前进超过半圈的;
18、电缆在进线嘴处,顺着电缆进线方向能用一只手将电缆推动的;
19、高压铠装电缆接线盒使用绝缘胶时,绝缘胶没有灌到三岔口以上;绝缘胶有裂纹能现对活动的。
六、电缆的连接:
电缆的连接有下列情况之一的视为在失爆:
1、电缆的连接不采用硫化热补或同效能冷补的;
2、电缆(包括通讯、照明、信号、控制电缆)若采用接线盒时,非本质安全型设备,不采用隔爆型接线盒的(属于本质安全型的控制线、通讯电缆应采用本质安全接线盒)。
3、铠装电缆的连接不采用接线盒,中间盒不灌注绝缘充填物或充填不严密露出芯线的接头;
4、电缆的末端不接装防爆电气设备或防爆元件的;
5、电气设备与电缆有裸露导体的;
6、橡套、交联聚乙烯电缆护套损坏露出芯线的(屏蔽电缆露出屏蔽层或本安设备连接电缆露出导体除外,但应及时进行修补)。
七、隔爆型插接装置:
1、煤电钻插销的电源侧应接插座,符合侧接插销,接反为失爆。
2、插接装置缺少防止突然拔脱的徐动装置,电源电压在660~1140V的插接装置缺少电气联锁装置的为失爆。
3、插销在触头断开瞬间,外壳隔爆面的最大直径差W和最小有效长度L不符合表三固定的为失爆。
八、照明电器:
1、防爆型安全灯具把压口改为罗口的为失爆;
2、隔爆灯具电源断开后才能打开透明罩的联锁装置失灵为失爆;
3、防爆型灯具玻璃罩出现松动、裂纹、破损情况之一的为失爆;
九、矿灯:
井下使用的矿灯必须具有防爆标志和煤矿矿用产品安全标志,有下列情况之一的视为失爆:
1、灯头破裂、灯头圈松动,玻璃破裂、灯头密封不严,灯锁失效;
2、灯线破损露芯线、灯线引入装置破损密封不严,灯线窜动。
表一:I类外壳隔爆结合面的最小宽度和最大间隙:
结合面宽度L(mm) | 与外壳容积V(cm3)对应的最大间隙(mm) | |
V≤100 | V>100 | |
平面结合面、止口结合面 6≤L<12.5 12.5≤L<25 L≥25 | 0.3 0.4 0.5 | ---- 0.4 0.5 |
操纵杆和轴 6≤L<12.5 12.5≤L<25 L≥25 | 0.3 0.4 0.5 | ---- 0.4 0.5 |
带滑动轴承的转轴 6≤L<12.5 12.5≤L<25 25≤L<40 L≥40 | 0.3 0.4 0.5 0.6 | ---- 0.4 0.5 0.6 |
带滚轴承的转轴 6≤L<12.5 12.5≤L<25 L≥25 | 0.45 0.60 0.75 | ---- 0.60 0.75 |
对于操纵杆、轴和转轴,其间隙是指最大的直径差 |
表二:进线嘴最小内径与密封圈最大外径的关系:
进线嘴直径(mm) | 进线嘴内径与密封圈外径差(mm) |
D≤20 | 1.0 |
20<D≤60 | 1.5 |
D>60 | 2.0 |
表三:插接装置直径、容积、宽度的关系:
外壳径容积V(cm3) | L(mm) | W(mm) |
V≤500 | 15 | 0.5 |
V>500 | 25 | 0.6 |
一、 危险场所区域划分 危险场所区域的含义,是对该地区实际存在危险可能性的量度,由此规定其可适用的防爆型式。国际电工委员会/欧洲电工委员会划分的防爆区域为:
0区:连续地存在危险性大于1000小时/每年的区域;
1区:断续地存在危险性10~1000小时/每年的区域;
2区:事故状态下存在的危险性0.1~10小时/每年的区域;
中国划分的有效区域和以上相同。
二、 防爆标志解析 ①气体组别
典 型 的 危险性 气 体 | 欧洲电工 标准化委员会 EN50014EC | 北 美 NEC500条款 CLASS1表气 | 中 国 GB-3836-1 | 最小点燃能量 (微 焦) |
乙 炔 | ⅡC | A | ⅡC | 20 |
氢 气 | ⅡC | A | ⅡC | 20 |
乙 烯 | ⅡB | C | ⅡB | 60 |
丙 烷 | ⅡA | D | ⅡA | 180 |
注:中国GB3836标准规定ⅡC级最小点燃能量为19微焦耳,ⅡA级最小点燃能量为200微焦耳气体分组和点燃温度,在一定环境温度和压力下与可燃性气体和空气的混合浓度有关。 ②温度组别(T组)这是与气体点燃温度有关的电气设备(假定环境温度为40℃时)的最高表面温度,点燃能量与点燃温度无关。在标准BS5345第一部分中列出了所有可燃性气体和其组别。
最高表面温度(℃) | 温度 | 组别 |
IEC79-8 | GB3836-1 | |
450℃ | T1 | T1 |
300℃ | T2 | T2 |
200℃ | T3 | T3 |
135℃ | T4 | T4 |
100℃ | T5 | T5 |
85℃ | T6 | T6 |
③防爆标志 以下以CENELEC氢气防爆标志为例:E Ex ia ⅡC T4
E:按CENELEC标志认可 | Ex:防爆公用标志 |
ia:防爆型式(本质安全) | Ⅱ:设备组别 |
C:气体组别 | T4:温度组别 |
④名词解释隔爆型电气设备(d):是指把能点燃爆炸性混合物的部件封闭在一个外壳内,该外壳能承受内部爆炸性混合物的爆炸压力并阻止和周围的爆炸性混合物传爆的电气设备。增安型电气设备(e):正常运行条件下,不会产生点燃爆炸性混合物的火花或危险温度,并在结构上采取措施,提高其安全程度, 以避免在正常和规定过载条件下出现点燃现象的电气设备。本质安全型电气设备(i):在正常运行或在标准试验条件下所产生的火花或热效应均不能点燃爆炸性混合物的电气设备。无火花型电气设备(n): 在正常运行条件下不产生电弧或火花,也不产生能够点燃周围爆炸性混合物的高温表面或灼热点,且一般不会发生有点燃作用的故障的电气设备。防爆特殊型(s): 电气设备或部件采用GB3836-83未包括的防爆型式时,由主管部门制订暂行规定。送劳动人事部备案,并经指定的鉴定单位检验后,按特殊电气设备"s"型处置。
三、 防爆标准及选型 ①各种防爆型式的对应标准
防爆型式 | 在英国允许 使用的场所 | 中国标准 GB3836 | 防爆型式 符 号 | IEC标准 79- | CENELEC标准 EN50 |
增安型 | 1或2 | 3 | e | 7 | 019 |
本质安全型 | 0,1或2 | 4 | ia或ib | 11 | 020(设备) |
隔爆型 | d | 2 | d | 1 | 018 |
特殊型 | s | 无 | s | 无 | 无 |
②气体爆炸危险场所用电气设备防爆类型选型表
爆炸危险区域 | 适用的防护型式 电气设备类型 | 符 号 |
0区 | 1、本质安全型(ia级) | ia |
2、其他特别为0区设计的电气设备(特殊型) | s | |
1、适用于0区的防护类型 | ||
2、隔爆型 | d | |
3、增安型 | e | |
1区 | 4、本质安全型 | ib |
5、充油型 | o | |
6、正压型 | p | |
7、充砂型 | q | |
2区 | 1、适用于0区或1区的防护类型 | |
2、无火花型 | n |
四、 外壳防护等级(IP)代码 (BS EN60529;1992)第一位特征数字防止固定导体异物进入
0 | 无防护 |
1 | 固定异物直径大于50mm |
2 | 固定异物直径大于12mm |
3 | 固定异物直径大于2.5mm |
4 | 固定异物直径大于1.0mm |
5 | 防尘 |
6 | 尘密 |
第二位特征数字防止进水造成有害影响
0 | 无防护 |
1 | 垂直滴水 |
2 | 倾角75-90°滴水 |
3 | 淋水 |
4 | 溅水 |
5 | 喷水 |
6 | 猛烈喷水 |
7 | 短时间侵水 |
8 | 连续侵水 |
举例:IP 65即要求具有尘密及对外壳喷水有防护功能