第七章煤矿井下电气防爆知识第一节矿井常用防爆电器一、防爆电气分类防爆电器主要分为：防爆配电箱防爆磁力起动器、防爆控制按钮、防爆行程开关、防爆插销、防爆接线箱:通常来说，防爆电器是指存在有爆炸危险性气体和蒸气的场所采用的一类电气设备。

按照有关规范、标准和规定，正确选用合适的防爆电器，是保证安全生产、防止爆炸和火灾发生的重要措施。

按类型分为隔爆型、增安型、本质安全型、正压型、充油型、充砂型、无火花型、特殊型。

主要品种有防爆转换开关及刀开关、防爆空气自动开关、工厂用防爆磁力起动器、防爆控制按钮、防爆行程开关、防爆插销、防爆接线箱、防爆接线盒、防爆管件及密封材料、防爆电磁铁及防爆电磁阀等。

1、防爆控制箱类主要包括用于控制照明系统的照明配电箱和用于控制动力系统的动力箱。

这类产品大部分结构为组合式，最多可控制12个回路，其外壳大部分是以铸造铝合金材料制作的，也有一部分为钢板焊接的，还有很少一部分为绝缘材料外壳。

其内部主要由断路器、接触器、热继电器。

转换开关、信号灯、按钮等元件构成，制造厂还可根掘用户需要而选择配备。

防爆等级最高可达ⅡCT6级。

顺便指出，防爆自动开关、防爆刀开关以及熔断器在一些控制场合也常用作控制动力或照明配电系统的线路分合之用，只是变成一个单件而已。

因此这些产品也划归到这类产品中来。

2、防爆起动器类此类产品包括手动起动器、防爆电磁起动器、可逆电磁起动器、自耦减压起动器、Y/Δ变换降压起动器和馈电开关等产品。

防爆起动器类产品作为终端控制设备，一般是一台起动器控制一台电动机，属于量大面广类产品。

其外壳壳体通常由铸造铝合金或钢板制成。

其内部一般由接触器（空气式或真空式）、电动机保护系统、信号灯、按钮和自耦变压器等元件组成，而且一般都具有就地控制、远距离控制和自动控制功能。

也有的产品中安装有断路器作总开关，使产品更加完善。

3、防爆控制开关类这类产品市场需求量相对来说也很大，所以生产厂家也比较多，主要包括照明开关、转换开关（组合开关）、行程开关、拉线开关等小型防爆产品。

这些产品的防爆等级可达ⅡCT6级别，其防爆外壳壳体通常是采用铸造铝合金压铸而成的复合型结构，也有少数制造厂采用其它材质外壳。

这类产品的特点是体积小，内部元件单一、技术含量较低、结构简单、制作容易。

4、防爆主令电器类主令电器是用作闭合或断开控制电路，以发出命令或程序控制的开关电器。

这类防爆电器主要包括控制按钮和操作柱。

防爆控制按钮外壳一般用聚碳酸脂，玻璃纤维增强不饱合聚脂树脂或ABS塑料注塑来制造，也有少量是用铸铝压铸成形的。

一般结构为增安型外壳，内装隔爆型元件，而且可以实现防腐功能，防爆等级可达ⅡC级。

操作柱主要由主箱、接线箱和支柱组成。

其主箱和接线箱有的制成一体，有的制成分体，各有特点。

其材质基本上是用铸造铝合金材料制造。

内部由各种仪表、转换开关、按钮和信号灯等元件组成。

可以根据不同需要进行组合。

5、防爆接线箱类电气设备在使用中须经电线或电缆与供电网络连接起来，形成系统来完成其使用功能。

但其连接导线或电缆不可能无限长，而且在连接过程中有很多地方需要串联、并联进行导线分接。

这就势必造成接头部分外滤，容易引发事故。

防爆接线箱类产品就是为解决这类问题而生产的产品，以求进一步保证安全生产。

这类产品包括接线箱、接线盒、穿线盒、吊线盒、分线盒等产品，其外壳主要由铸造铝合金制造。

根据需要设有很多进线和出线引入装置，箱内装有接线端子，用来进行连接或分接之用。

这类产品大部分制成隔爆型或增安型，体积有大有小，差异较大，防爆等级可达ⅡC级。

二、电气防爆的作用防止电气设备在正常分合闸情况下产生的电火花引爆井下爆炸性混合物。

所谓防爆电气设备，即是把在井下爆炸性环境中使用的电气设备采取一定的安全措施（如隔爆外壳、本安电路），使其在运行中产生的电火花不引爆四周环境的爆炸性混合物。

防爆电气设备的设计、制造、检验必须符合国家标准"GB3836电气防爆标准"的要求。

三、防爆设备的类型共有十种类型。

其中主要采用隔爆型、本安型、增安型和特殊防爆型几种。

1、隔爆型电气设备具有隔爆外壳的电气设备称为隔爆型电气设备。

特点是具有耐爆性和不传爆性。

标志符号为"d"。

标准编号GB3836.2---83。

2、增安型电气设备正常运行条件（是指该设备在电气、机械上符合设计规范的要求，并在制造厂规定的限度内使用）下不会产生电弧、火花或可能点燃爆炸性混合物的高温的电气设备，称为增安型电气设备。

标志符号为"e"。

标准编号GB3836.3---83。

3、本质安全型电气设备全部电路均为本质安全电路，是指规定的试验条件下，正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应都不能点燃规定的爆炸混合物的电路。

该类电气设备称为本质安全型电气设备。

标志符号为"i（ia、ib）"。

标准编号GB3836.4---83。

4、正压型电气设备具有正压外壳的电气设备称为正压型设备。

正压外壳是指向外壳内通入保护性气体，保持内部保护性气体的压力高于周围爆炸性环境的压力，以阻止外部爆炸性混合物进入壳内的外壳。

标志符号为"P"。

标准编号GB3836.5---87。

5、充油型电气设备将全部部件或可能产生电火花和过热的部分部件浸在油内，使其不能点燃油面以上或壳外的爆炸性混合物的电气设备称为充有型电气设备。

标志符号为"O"。

标准编号GB3836.6---87。

6、充砂型电气设备外壳内部充填砂粒材料，使其在规定条件下外壳内产生的电弧、传播的火焰、壳臂或砂粒材料表面的过热温度均不能引燃该型设备周围的爆炸性混合物的电气设备称为充砂型电气设备。

标志符号为"q"。

标准编号GB3836.7---87。

7、浇封型电气设备将电气设备或部件浇封在浇封剂中，使在正常运行和认为的过载、故障下不能点燃周围爆炸性混合物的设备称为浇封型电气设备。

标志符号为"m"。

标准编号GB3836。

8、无火花型电气设备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故障的电气设备称为无火花型电气设备。

标志符号为"n"。

标准编号GB3836.8---87。

9、气密型电气设备具有气密外壳的电气设备称为气密型电气设备。

标志符号为"h"。

10、特殊型电气设备凡在结构上不属于上述基本防爆类型，或上述基本防爆型的组合，而采取其他特殊措施经充分试验又确实证明具有防止引燃爆炸性混合物能力的电气设备称为特殊型电气设备。

标志符号为"S"。

11、矿用一般型是一种煤矿用的非隔爆设备，用于无瓦斯爆炸危险的场所，基本要求：外客坚固，封闭能防止从外部直接触及带电部分，防滴、防溅、防潮性能良好，有电缆引入装置。

并能防止电缆扭转、拔脱损伤，开关手柄和门盖有连锁装置。

标志符号为"KY"。

标准编号GB12178--90。

第二节煤矿井下工作条件对防爆设备的要求一、矿井对防爆电气的特殊要求1、电气间隙和爬电间隔目的：为避免井下电气设备由于绝缘降低而产生短路电弧。

火花放电等现象。

如:380伏的电气间隙为8毫米；127伏的电气间隙为6毫米；6000伏的电气间隙为60毫米；爬电距离根据绝缘材料的相对泄痕指数不同, 而有所区别,如:380V分为： a:8mm 660分为：：a:12mmb:10mm b:16mmc:12mm c:20mmd:15mm d:25mm可见a级最高。

2、防护等级"IP"指设备防外物和防水的能力，用"IP"加数字表示，数字共有防水9级，防外物7级。

如："IP53"--表示防水3级；防外物5级（即防尘）。

3、种别Ⅰ类--煤矿井下电气设备，用于有甲烷混合物的爆炸性环境；Ⅱ类--工厂的防爆电器，用于除甲烷以外的其他爆炸性混合物环境4、通用要求按照"GB3836"防爆标准：（1) 防爆电器使用环境为-20度-40度;（2）设备外壳符合防爆要求；（3）紧固件是防爆电器的主要零件，包括螺栓螺母和弹簧垫；（4）应设开盖断电连锁装置；（5）导线穿管必须用尽缘材料；（6）导线接线盒和接线端子必须符合要求；（7）电缆引如装置必须有合格的密封装置；（8）外壳内外必须有保护接地端子；（9）所有防爆设备都应有铭牌标志：总标志--Ex如：隔爆型电器的标志--ExdI隔爆兼本安型电器的标志--ExibI铭牌上还应标有：防爆型式、类型、尽缘等级、温度、防爆合格证编号、煤安标志及出厂日期等等。

达不到以上要求的防爆电器不能用于井下。

三、防爆电气设备的专门规定1、电动机：电机轴伸出端的外风扇设有防护罩，防止煤、矸落入风扇罩内摩檫产生热量或电火花引起瓦斯事故。

要求风扇的通风孔具有一定的防止外物落入的能力，有足够的机械强度，不得相互摩檫，间距不小于风扇直径的1%，最小不小于1mm，风扇是塑料，其电阻不小于109欧，风扇是铝合金，含镁量不大于0.5%。

A、对于直流有触点开关，由于熄弧困难，不允许制成浸油结构。

B、Ⅰ类交流有触点开关，只有当额定电压高于1140V，各级之间相互隔离且包容每极的油量不超过5L时，才允许制成浸油结构。

C、煤矿井下用的高压油断路器，使用分断容量为实际容量50%，应该指出的是，由于油在使用时很容易碳化，加之井下潮湿及煤尘影响，很少使用充油型电气设备。

D、对于具有短路保护，漏电保护动作后，机构不能自动恢复，必须采用手动恢复的形式。

E、磁力启动器、隔离开关在电气和机械上与接触器联锁，以免误动作。

F、操作手柄如果是可拆卸的，在结构上应保证控制器在停止位置才可卸下。

2、照明灯具A、照明灯具透明罩的部分要有保护网，网孔为50*50mm。

B、透明保护罩和保护网能承受规定的冲击和热聚变试验。

C、应在断电后才能打开透明件的连锁装置，或设置严禁带电开盖的警示牌。

D、透明件不允许制成螺纹结构（矿灯除外）。

E、为了防止灯具内部零件过热，灯具的进线腔与光源腔之间应用反光罩或其它隔热措施。

3、隔爆型电气设备（1）、耐爆性：①、隔爆外壳作用是把爆炸限制在外壳的内部很小范围内，因此外壳必须承受住爆炸引起的压力，凡是能承受爆炸压力的材料都可以制造成隔爆外壳，必须有一定的结构强度。

②、瓦斯爆炸产生的压力0.77MPa（在有间隙的条件下），如果没有间隙爆炸压力为1MPa。

③、制造隔爆外壳的材料有钢板、铸钢、铸铁、铜、铝合金、热固塑料、玻璃、陶瓷等。

④、采掘工作面隔爆外壳采用钢板或铸钢，非采掘工作面可以采用HT25-47灰铸铁，静容积不大于0.01L可以采用陶瓷，容积不大于2L的外壳可采用塑料，手持式设备外壳可以采用铝合金制成。