煤矿电气设备

煤矿电气设备马晓君山东煤矿安全技术培训中心煤矿常用电气设备分类煤矿电气设备分为两大类：（1）煤矿一般型电气设备：标志KY有防护功能，但不防爆，仅适用于煤矿地面及低瓦斯矿井中的井底车场及总进风大巷。（2）矿用防爆电气设备：按GB3836.1—2000标准生产的专供煤矿井下使用的防爆电气设备。防爆电气设备的总标志：ExⅠ类:煤矿用；Ⅱ类：除煤矿以外行业一、基本概念与通用要求1、防爆设备：这种按规定的条件设计制造的，不会引起周围爆炸性混合物爆炸的电气设备。如：防爆电机、开关、灯具、仪器仪表、电话等。2、防爆设备类型：共有十种类型。充砂型q；正压型p；充电型o；无化花型n；特殊型s；隔爆型d；本质安全型i；增安型e；浇封型m；气密型h；另有用于井下非防爆的一般型KY防爆设备的国家标准防爆设备的国家标准是GB3836—2000矿用一般型的国家标准为GB12173设备的设计、制造、检验均应以该标准为依据。3、类别、级别和组别类别：按使用环境的不同分两大类。Ⅰ类：用于煤矿井下，可在CH4混合物爆炸性混合物环境。Ⅱ类：用于工厂，除CH4以外爆炸性混合物环境。组别：按电气设备的允许最高表面温度分组，T1～T6。4、电气间隙与爬电距离a.电气间隙：指两个裸露的导体之间的最短距离，即电气设备中有电位差的金属导体之间通过空气的最短距离。b.爬电距离：两个导体之间沿其固定绝缘材料表面的最短距离，也就是在电气设备中有电位差的相邻金属零件之间，沿绝缘表面的最短距离。5、防护等级防护等级：指防外物和防水能力。如IP43IP外壳防护等级标志。第一个数表示防外物，第二位数表示防水数字越大，等级越高。防外物共7级，防水共9级。6、通用要求：（1）环境温度为-20℃～40℃，气压为（0.8～1.1）×105Pa（2）外壳如采用塑料外壳，应有不燃性或难燃性，防静电，承受冲击试验和热稳定试验。（3）限制使用铝合金外壳。（4）紧固件是防爆设备的主要零件。组成：螺栓、螺母、弹簧垫组成。隔爆型应采用护圈式紧固件。（5）应设置连锁装置。（6）固定在设备外壳隔板上，绝缘套管不易吸湿。（7）功率在250w，电流在5A以上Ⅰ类设备，连接要用接线盒和连接件。（8）接线端子符合要求。（9）引入装置的密封圈应起到密封和防松作用，具有防松和防止拔脱装置。（10）设备要良好接地。（11）应有明显的防爆标志。总标志ExⅠ类别制作在设备的最明显矿用设备通用要求①外壳应具有一定的防护能力。②具有良好的防潮性能，保证绝缘性能。③在保证技术要求前提下，尽量减小体积、重量。④要有良好的防爆性能。二、矿用电气设备的防爆技术1、间隙隔爆技术2、本质安全技术3、超前切断电源和快速断电技术①屏蔽电缆和漏电继电器配合，超前切断电源。②快速断电技术：故障形成最小时间不少于5ms安全断电时间为2.5～3ms4、增加安全措施（程度）三、防爆电气设备的使用要求1、电气设备的选用符合《规程》444条的要求。2、、井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线，检修或搬迁前应制定安全措施。措施：切断电源→检查瓦斯→在其巷道通风流中瓦斯浓度低于1.0%时→验电→无电后放电→开关手把闭锁→悬挂“有人工作，不准送电”警示牌→检修工作完毕，方可摘牌送电，中途不得换人。3、、普通携带式测量仪表，必须在瓦斯浓度1.0%以下的地点使用，并实时监测。4、操作设备遵守规定（井下）。5、防爆设备入井前应取得“两证一标志”。6、失爆设备应立即更换或处理，不得在井下继续使用。四、煤矿常用的防爆电气设备1、隔爆型电气设备隔爆型电气设备，具有良好的隔爆和耐爆性能，既耐爆又不传爆。（1）防爆原理：隔爆外壳（解释）a、耐爆性：当瓦斯浓度在9.5%时，爆炸压力的理论值为0.8～0.82MPa，爆炸后的温度大致在1850℃左右，实际爆炸压力约为0.716MPa，并且随外壳的形状、容积大小、接合面间隙等因素变化。耐爆性由外壳机械强度满足：一般采用钢板或铸铁制成，设计时，以0.8MPa和2200℃来设计，并安全系数，钢板，最小厚度3～4mm，铸铁为6mm。b、隔爆性：由外壳装配接合面的结构参数（如宽度、间隙、表面粗糙度）来保证的，主要起散热作用。（2）防爆措施：对隔爆外壳的形状、材质、容积、结构等有特殊要求。a.长方形外壳爆炸压力最小，球形外壳爆炸压力最大。b.其他条件一定时，容积对压力的影响不大。c.尽量避免采用多空腔结构，压力重叠，长、宽、高之比也不要过大。d.隔爆结合面及隔爆结合面间隙（安全间隙）。（3）技术要求：a.隔爆面结构参数b.法兰的变形c.防腐蚀d.紧固件的防锈、防松e.引入装置、接线盒、透明件、衬垫等。2、本质安全型电气设备（1）“本质安全”从根本上解决安全问题；本质安全电路是指在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。全部采用本质安全电路的设备称为本质安全型电气设备。通风、信号和控制等装置，应优先选用本质安全型设备（2）火花放电：火花放电、弧光放电、辉光放电、低压大电流、高压击穿、高压小电流五、失爆及常见失爆现象失爆：隔爆设备失去耐爆性或着隔爆性。常见失爆现象：1、外壳严重变形或出现裂缝2、缺紧固螺丝或有螺丝但未拧紧3、无电缆接线嘴、缺密封圈和金属档板4、隔爆面有锈斑，或有油漆5、联锁装置失效6、隔爆间隙超过安全间隙六、真空开关技术1、结构特点及灭弧原理真空开关中的陶瓷管壳中密封一对盘状动、静触头，动触头的导杆穿过波汶管伸出真空开关外与电磁操作机构相连，开关管内部抽成高真空，动触头在外部大气压力下与静触头自然闭合，只有在电磁操作机构断路弹簧的作用下才能将动、静触头分断。2、真空开关的优点（1）真空介质强度高，恢复快，熄弧能力强，分断电流能力大。（2）真空电弧产生在密闭的真空开关管内，不向外飞弧，使用特别安全，防爆性能特别好。（3）真空电弧小，燃弧时间短，触头磨损小，电寿命长。（4）真空触头开距小（1～2mm）（5）体积小，重量轻。《煤矿安全规程》454条规定：40KW及以上的电动机，应采用真空电磁起动器控制。七、井下电气设备的检查、维护、修理和调整1、《规程》488条规定：（1）电气设备的检查、维护和调整，必须由电气维修工进行，高压电气设备的修理和调整工作，应有工作票和施工措施。（2）高压停、送电的操作，可根据书面申请或其他可靠的联系方式，得到批准后，由专责电工执行。（3）采区电工在特殊情况下，可对采区变电所内高压电气设备进行停、送电的操作，但不得擅自打开电气设备进行修理。：1、《规程》488条规定（1）电气设备的检查、维护和调整，必须由电气维修工进行，高压电气设备的修理和调整工作，应有工作票和施工措施。（2）高压停、送电的操作，可根据书面申请或其他可靠的联系方式，得到批准后，由专责电工执行。（3）采区电工在特殊情况下，可对采区变电所内高压电气设备进行停、送电的操作，但不得擅自打开电气设备进行修理。《规程》490条规定：应按规定的检查周期对电气设备和电缆进行检查和调整（P262表11）①防爆性能：每月1次②继电保护检查整定：每6个月1次③高压电缆的泄漏和耐压试验：每年1次④绝缘电阻的检查：每6个月不少于1次⑤固定电缆的绝缘和外观部检查：每季1次⑥橡套电缆绝缘检查：每月1次⑦接地电阻值测定：每季1次八、《规程》对电气设备使用的绝缘油的有关规定电气设备使用的绝缘油的物理、化学性能检测和电气耐压试验，每年应进行1次，但对操作频繁的电气设备使用的绝缘油，应每6个月进行1次耐压试验。油断路器经3次切断短路故障后，其绝缘油应加试1次耐压试验，并检查有无游离碳。不符合标准的绝缘油必须及时处理或更换，油浸电气设备的绝缘油应定期检查，并保持规定油量。更换和试验矿用设备绝缘油应有记录。祝你健康快乐再见