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矿用电气设备的主要防爆途径

时间:2018-7-27 16:15:03点击:

  内 由于井下存在着瓦斯和煤尘,当它们达到一定浓度时遇到火源就会爆炸。而井下开关设备在分合时都会产生电火花,成为引爆瓦斯、煤尘的火源。因此,煤矿井下使用的电气设备必须采取专门的措施,使...
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由于井下存在着瓦斯和煤尘,当它们达到一定浓度时遇到火源就会爆炸。而井下开关设备在分合时都会产生电火花,成为引爆瓦斯、煤尘的火源。因此,煤矿井下使用的电气设备必须采取专门的措施,使其在正常工作或发生故障时都不能点燃矿井中的瓦斯和煤尘。煤矿电气设备的主要防爆途径有:
1.采用隔爆外壳。
采用隔爆外壳进行防爆的方法是将能够产生火花的电气元件放置在一个坚固的外壳中,这种外壳具有耐爆性和不传爆性,即把瓦斯爆炸范围限制在设备外壳之内,从而达到防爆的目的。
2.采用本质安全电路。
实验证明,点燃瓦斯需要一定火花能量,对于浓度为8.2%~8.5%的瓦斯空气混合物,电火花的最小点燃能量为0.28mJ。如果电路参数选择适当或采取一定的保护性措施,即可将电火花能量限制在最小点燃能量以下,从而达到防爆目的。这种在规定的试验条件下,正常工作或在规定的故障状态下产牛的电火花或热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物的电路,称为本质安全电路。电火花能量与电源电压、电路电流和电感磁场能量或电容器的放电能量有关。冈此,限制火花能量可从以下几个方面考虑:
(1)在合理选择电气元件的基础上,尽量降低电源电压;
(2)增大电路中的电阻,限制电路中的电流;
(3)采取消能措施,消耗或衰减电感或电容元件上的能量。
3.采用超前切断电源和快速断电系统。
为了防止橡套电缆在受到机械损伤时发生短路从而产生电火花,引爆瓦斯,我国采用屏蔽电缆与漏电继电器配合使用的超前切断电源系统。还有一种有效的防爆途径是采用快速断电系统。实验证明.电火花点燃瓦斯空气混合物,需一定的故障形成时问,故障电路的参数和发生故障的原因不同,故障形成时间也不一样,但其形成时间最小也不会小于5ms 如果将开关断电时控制在5ms 以内,无论电缆受到何种损伤,其火花能量均不会点燃瓦斯和煤尘,从而达到防爆目的。为了更安全可靠,一般取安全断电时间为2.5~3ms。
4.采用正压外壳。
正压外壳内无可燃性气体释放源,并能保持外壳内部保护气体(不燃性气体)的压力高于周围爆炸性环境的压力,阻止外部爆炸性混合物进入外壳,从而达到防爆的目的。正压外壳内的正压值相对于外界大气不低于50Pa。外壳内的保护气体为不燃性气体,其化学性能或所含杂质的理化性能不得影响电气设备的安全性和正常运行的可靠性。
5.设备外壳内充油。
将全部或部分带电部件浸在油内,使设备不能点燃油面以上或外壳以外的爆炸性混合物,从而达到防爆的目的。
6.设备外壳内充砂。
外壳内充填砂粒材料,使之在规定的使用条件下,壳内产生的电弧、传播的火焰、外壳壁或砂粒材料表面的过热均不能点燃周围爆炸性混合物,从而达到防爆目的。壳内充填的石英砂应符合下列要求:
(1)不含金属微粒,且石英含量不少于96%;
(2)粒度为O.25~1.6mm,但0.5~1.25mm 的应占75%以上。且没有小
于O.25mm 和大于1.6znm 的颗粒;
(3)含水量应不超过其重量的1%。
7.采用浇封剂浇封。
将可能产生点燃爆炸性混合物的电弧、电火花或高温部分浇封在浇封剂中,使其不能点燃周围的爆炸性混合物,从而达到防爆目的。浇封剂材料,可用热固性的、热塑性的、室温下固化的,含有或不含有充填剂或添加剂的物质,如环氧树脂。
8.采用气密外壳。
用熔化、挤压或胶粘的方法对外壳进行密封,防止壳外爆炸性气体混合物进入壳内,从而达到防爆目的。气密外壳各部分之问必须用熔化(如软钎焊、硬钎焊、熔接)、挤压胶粘的方法进行密封,不允许用衬垫密封方式。

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