序矿用防爆电气设备与井下安全用电

矿井探放水工郑煤职教中心教师：陈庆业序：矿用防爆电气设备与井下安全用电第一节矿用防爆电气设备用电安全一、井下作业环境对电气设备的特殊要求•1、煤矿井下空气在瓦斯及煤尘含量达到一定浓度的条件下，如果产生电火花、电弧或局部热效应达到点燃能量时，就会燃烧或爆炸，故要求煤矿井下电气设备具有防爆性能。•2、电气设备对地漏电有可能引起瓦斯煤尘爆炸、引爆电雷管、造成人身触电等危险。因此，要求电气系统有漏电保护装置。一、井下作业环境对电气设备的特殊要求•3、井下硐室、巷道、采掘工作面等安装电气设备的地方，空间都比较狭窄，且人体接触电气设备、电缆的机会较多，容易发生触电事故。因此，要求井下电气设备外壳必须接入接地系统。•4、由于井下会发生冒顶和片帮事故，电气设备（特别是电缆）很容易受到砸、碰、挤、压损坏。因此，电气设备外壳要坚固。一、井下作业环境对电气设备的特殊要求•5、井下空气比较潮湿，湿度一般在90%以上，且经常有滴水和淋水，电气设备很容易受潮。因此，要求电气设备有良好的防潮、防水性能。•6、井下电气设备的散热条件较差，故要求井下电气设备有足够的额定容量。•7、采掘工作面的电气设备移动频繁，要求尽量减轻重量，并便于安装、拆迁。一、井下作业环境对电气设备的特殊要求•8、井下采掘设备的负荷变化较大，有时会产生短时间过载，要求井下电气设备要有足够的容量和过载能力，并配置过载保护装置。•9、井下发生全部停电事故且超过一定时间后，可能发生淹井、瓦斯积聚等重大故障，再次送电还会造成瓦斯煤尘爆炸的危险。因此，矿井供电绝不能中断。一、井下作业环境对电气设备的特殊要求•从电气设备的工作环境来看，井下发生电气事故的危险性确实存在。但是，只要严格执行《规程》的规定，正确选择、使用电气设备，完善保护装置，加强对各岗位职工的安全技术培训，完全可以避免电气事故的发生。二、矿用防爆电气设备的分类及要求•1、矿用防爆电气设备的分类及要求•矿用防爆电气设备是按照国家标准GB3836.1—2000生产的专供煤矿井下使用的防爆电气设备，该设备规定防爆电气设备分为Ⅰ类和Ⅱ类：•Ⅰ类：用于煤矿井下的电气设备，主要用于含有甲烷混合物的爆炸性环境。•Ⅱ类：用于工厂的防爆电气设备，主要用于含有除甲烷外的其它各种爆炸性混合物的环境。二、矿用防爆电气设备的分类及要求•矿用防爆电气设备，除了要符合GB3836.1—2000的规定外，还必须符合专用标准和其它有关标准规定。根据不同的防爆要求可分为十种类型，其分类、标志和基本要求如下：二、矿用防爆电气设备的分类及要求•（1）隔爆型（d）•具有隔爆外壳的防爆电气设备，该外壳既能承受其内部爆炸性气体混合物引爆产生的爆炸压力，又能防止爆炸产物穿出隔爆间隙点燃外壳周围的爆炸性混合物。二、矿用防爆电气设备的分类及要求•（2）增安型电气设备（e）•在正常运行条件下不会产生电弧、火花或可能点燃爆炸性混合物的高温设备结构上，采取措施提高安全程度，以避免在正常和认可的过载条件下出现这些现象的电气设备。二、矿用防爆电气设备的分类及要求•（3）：本质安全型电气设备（i）•全部电路均为本质安全电路的电气设备。所谓本质安全电路，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。二、矿用防爆电气设备的分类及要求•（4）正压型电气设备（p）•具有正压外壳的电气设备。即外壳内充有保护性气体，并保持其压力（压强）高于周围爆炸性环境的压力（压强），以阻止外部爆炸性混合物进入的防爆电气设备。•（5）充油型电气设备（o）•全部或部分部件浸在油内，使设备不能点燃油面以上的或外壳外的爆炸性混合物的防爆电气设备。二、矿用防爆电气设备的分类及要求•（6）充砂型电气设备（q）•外壳内充填砂粒材料，使之在规定的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温度，均不能点燃周围爆炸性混合物的防爆电气设备。二、矿用防爆电气设备的分类及要求•（7）浇封型电气设备（m）•将电气设备或其部件浇封在浇封剂中，使它在正常运行和认可的过载或认可的故障下不能点燃周围的爆炸性混合物的防爆电气设备。二、矿用防爆电气设备的分类及要求•（8）：无火花型电气设备（n）•在正常运行条件下，不会点燃周围爆炸性混合物，且一般不会发生有点燃作用的故障的电气设备。•（9）气密型电气设备（h）•具有气密外壳的电气设备。二、矿用防爆电气设备的分类及要求•（10）特殊型电气设备（s）•异于现有防爆型式，由主要部门制订暂行规定，经国家认可的检验机构检验证明，具有防爆性能的电气设备。该类型防爆电气设备须报国家技术监督局备案。二、矿用防爆电气设备的分类及要求•2、矿用防爆电气设备的通用要求•1）电气设备的允许最高表面温度•（1）表面可能堆积粉尘时为150度；•（2）采取防尘措施时为450度。•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、引出必须采用密封式电缆引入装置，并应具有防松动、防拔脱措施。二、矿用防爆电气设备的分类及要求•3）对不同的额定电压和绝缘材料，电气间隙和爬电距离都有相应较高的要求。•4）具有电气和机械闭锁装置，有可靠的接地及防止螺钉松动装置。•5）在设备外壳的明显处均需设清晰永久性凸纹标志（Ex）并有铭牌。•6）防爆电气设备，必须经国家指定的防爆试验鉴定单位进行严格的试验鉴定，取得防爆合格证后，方可生产。三、电气设备失爆的原因、危害及预防•（一）常见的失爆现象•电气设备的隔爆外壳失去了耐爆性或不传爆性，称为失爆。井下隔爆型电气设备常见的失爆现象有以下几种：•1、隔爆外壳严重变形或出现裂纹；焊缝开焊；连接螺栓不齐全，螺纹扣损坏或拧入深度小于规定值；隔爆壳内外有锈皮脱落，致使其机械强度达不到耐爆性的要求。三、电气设备失爆的原因、危害及预防•2、隔爆接合面严重锈蚀、机械划伤、凹坑、间隙过大、连接螺钉没拧紧等，使接合面达不到隔爆要求。•3、电缆进、出线口设有使用合格的密封圈和封堵挡板，或者安装不合格。三、电气设备失爆的原因、危害及预防•4、在设备外壳内随意增加电气元件，使某些电气设备的爬电距离和电气间隙小于规定值，或绝缘损坏，消弧装置失效造成相间经外壳弧接地短路，使外壳被短路电弧烧穿而失爆。•5、外壳内两个隔爆空腔由于接线柱、接线套管烧毁而连通，内部爆炸时压力形成叠加，导致外壳失爆。三、电气设备失爆的原因、危害及预防•6、开关的连锁装置不全、变形、损坏、起不到连锁作用。•7、隔爆室的观察窗的透明件松动、破裂或机械强度不符合规定。•因此必须按照GB3836.1—2000标准、《煤矿机电设备检修质量标准》和《煤矿矿井机电设备完好标准》中的各项规定使用和维护好防爆电气设备，尤其是隔爆电气设备，使井下防爆电气设备的失爆率保持为零。三、电气设备失爆的原因、危害及预防•（二）电气设备的失爆的原因•造成隔爆外壳失爆的原因是复杂多样的，常见的主要原因有：•1、井下电气设备由于移动或搬运不当而发生磕碰，使外壳变形或产生严重的机械伤痕；在使用过程中也很可能发生碰击，严重时可能增大接合面间隙。三、电气设备失爆的原因、危害及预防•2、隔爆电气设备运行到一定程度或由于维护和定期检修不当，防护层脱落，往往使隔爆面上出现沙、泥、灰尘等杂物。某些用螺钉紧固的平面对口接合面上也会出现凹坑，有可能使隔爆面间隙增大。•3、隔爆面上产生锈蚀而失爆。这是由于井下湿度大，钢制零件容易氧化而产生锈蚀斑点，损伤隔爆面所致。三、电气设备失爆的原因、危害及预防•4、装配时产生严重的机械伤痕。这是由于装配前隔爆面上铁屑、焊釉等杂质没清除干净而划伤隔爆面。在转盖式结构的结合面上特别容易发生这种现象。•5、拆卸防爆电动机端盖时，为了省事而用器械敲打，将端盖打坏或产生不明显的裂纹而失爆。三、电气设备失爆的原因、危害及预防•6、螺钉紧固的隔爆面，由于螺孔深度过浅或螺钉过长，而不能很好地紧固，从而是隔爆面产生间隙而失爆。•7、拆卸时零部件没有打钢印标记，待装配时没有对号而误认为是可互换的，造成间隙过小，使活动接合面产生磨擦现象，破坏隔爆面而失爆。三、电气设备失爆的原因、危害及预防•（三）电气设备失爆的危害•井下防爆电气设备具有隔爆性和耐爆性，就是说在设备的外壳内产生的电火花引起混合气体爆炸时其火焰传不到壳外，而设备失爆后就起不到隔爆和耐爆的作用。内部发生爆炸的火焰会传到壳外，并且与井下可燃、可爆性混合气体直接接触，会引起矿井火灾及瓦斯煤尘爆炸，造成重大恶性事故。三、电气设备失爆的原因、危害及预防•（四）电气设备失爆的预防措施•1、搬运防爆电气设备要轻装轻放。起吊时防磕碰；放在车内要进行固定以防止滚动；要有专人护送；要控制速度；在坡陡的上山及工作面搬运时，注意防止设备自行滑落。三、电气设备失爆的原因、危害及预防•2、保持良好的使用环境。运行中的隔爆电气设备，周围环境要干燥、整洁，不能堆积杂物和浮煤，保持良好的通风；设备上的煤尘要及时打扫；顶板要插严背实，有可靠的支架，防止矸石冒落砸坏设备；有滴水的地方，要疏通水沟及时排水；底板潮湿时，要用非燃性材质制成的台子把设备垫起来；避不开的淋水，要搭设防水槽，避免淋水浇到电气设备上。三、电气设备失爆的原因、危害及预防•3、加强备用设备的管理。备用的隔爆电气设备、零部件要齐全，螺钉要拧紧，大小线嘴要有密封胶圈、垫圈，并用挡板堵好；外露螺钉要涂油防锈，隔爆面要涂油防锈；存放地点要安全、干燥，且便于运输；设备上要挂有明显的“备用”标志牌，备用设备的零件不许任意拆用。三、电气设备失爆的原因、危害及预防•4、使用旧的防爆设备或部件必须严格检查检修。因急需或倒装需用拆下来未经升井检修的隔爆电气设备时，要在井下现场进行小修，如更换老旧螺栓和失效的弹簧垫圈，擦净隔爆腔内的煤尘、电弧、钢末、潮气，修理接线柱螺纹扣、变形的卡爪，修理或更换烧灼的触头，防潮面除锈，擦拭涂油，并用欧姆表测量其三相之间、相地之间的绝缘情况，看是否符合《规程》要求。用塞尺测量隔爆间隙是否符合要求，合格后方可使用。不经检修，零件不全，螺栓折断，绝缘、防爆间隙不合要求的设备不准使用。三、电气设备失爆的原因、危害及预防•5、设备使用要合理，保护要齐全。增加容量要办理手续，要有专人掌握负荷情况。采掘生产变化很大，产量不均、负荷电流忽高忽低的问题要加以注意。例如：刮板输送机铺设长度要适当，采煤机的牵引速度要合理控制，防止电气设备因过载而烧毁，或因保护装置失灵而引起火灾，造成重大事故。三、电气设备失爆的原因、危害及预防•6、备品配件要齐全合格，配备和使用专用工具，严格按《规程》操作。为了及时排除设备故障，保证隔爆性能良好，井下使用单位必须在现场准备一定量的备件和材料。如各种线嘴、线盒、接线柱、绝缘套管、卡爪、接线座、触头、螺栓、弹簧圈、密封胶圈、垫圈、按钮、胶布等。要做到数量足够，质量合格，及时补充，专人保管。三、电气设备失爆的原因、危害及预防•7、配备和使用专用工具，严格按规定操作。虽然设备是隔爆的，备件是合格的，但如果设有一定的专用工具和合理的操作规程，就会人为地导致设备失爆，所以检修时必须配备和使用专用工具，不常用的特殊工具，也要以工作面、片为单位准备一套，努力做到按操作规程办事，提高技术水平，使工作符合质量标准。第二节井下安全用电•电在煤矿井下工作中运用非常普遍，给工作带来了很大的便利。但同时电还有不安全的一面，用电时稍有不慎就可能发生事故。因此，煤矿工人应了解井下用电的相关规定，坚持安全用电。一、《规程》对井下用电的有关规定•1、煤矿地面、井下各种电气设备、电力和通信系统的设计、安装、验收、运行、检修、试验以及安全等工作，可参照有关部门的规程执行；遇有与本规程相抵触的，应按本规程执行。一、《规程》对井下用电的有关规定•2、井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。检修或搬迁前，必须切断电源，检查瓦斯，在其巷道风流中瓦斯浓度低于1.0%时，再用与电源电压相适应的验电笔检验；检验无电后，方可进行导体对地放电。控制设备内部安有放电装置的，不受此限。所有开关的闭锁装置必须能可靠地防止擅自送电，防止擅自开盖操作，开关把手