3矿井安全生产监测监控系统式解析.pptx
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1、第三章第三章电气防爆知识电气防爆知识讲授:薛鹏骞电子信息系自动化教研室本章主要内容本章主要内容1 1、电气防爆通用要求和基本概念电气防爆通用要求和基本概念 2 2、隔爆型电气设备、隔爆型电气设备 3 3、本质安全型电气设备、本质安全型电气设备 一、电气防爆通用要求和基本概念一、电气防爆通用要求和基本概念 1 1、电气防爆的基本概念、电气防爆的基本概念(1 1)防爆电气设备)防爆电气设备 按规定的条件设计制造的、不会引起周围爆炸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性混合物爆炸的电气设备 井下常用的防爆电气设备有:防爆电机、防爆电井下常用的防爆电气设备有:防爆电机、防爆电
2、话、防爆开关、防爆按钮、防爆接线盒和防爆仪器话、防爆开关、防爆按钮、防爆接线盒和防爆仪器仪表、防爆控制器等仪表、防爆控制器等 (2 2)国家制定的防爆电气设备的设计制造标准)国家制定的防爆电气设备的设计制造标准 有有1111种分别是:隔爆型、本质安全型、增安型、浇封种分别是:隔爆型、本质安全型、增安型、浇封型、气密型、充砂型、正压型、充油型、无火花型、型、气密型、充砂型、正压型、充油型、无火花型、特殊型、以及上述类型的复合型特殊型、以及上述类型的复合型 各各种种类类型型的的防防爆爆电电气气设设备备型型式式及及标标志志见见表表 3 3 1 1。防防 爆爆 电电 气气 设设 备备 的的 国国 家家
3、 标标 准准 是是GB3836GB3836(矿矿用用一一般般型型除除外外,矿矿用用一一般般型型的的国国家家标标准准是是GB12173GB12173),所所有有防防爆爆电电气气设设备备的的设设计、制造、检验均以此标准为依据。计、制造、检验均以此标准为依据。(3 3)防爆电气设备的类别、级别和组别)防爆电气设备的类别、级别和组别 A A)类别类别:类:用于煤矿井下的电气设备,主要用于含有类:用于煤矿井下的电气设备,主要用于含有 甲烷混和物的环境。甲烷混和物的环境。类:用于工厂的防爆电气设备。类:用于工厂的防爆电气设备。B B)类电气设备级别划分类电气设备级别划分 级别级别max max(mm)(m
4、m)MICRMICRAAmaxmax0.90.9MICR0.8MICR0.8BB0.90.9maxmax0.50.50.8 MICR0.450.8 MICR0.45CC0.50.5maxmax0.45 MICR0.45 MICR注:注:maxmax为最大试验安全间隙;为最大试验安全间隙;MICRMICR为最小点燃电流比为最小点燃电流比(1)(1)最大试验安全间隙最大试验安全间隙(max)(max)是指在标准规定的试验条件下,点燃试是指在标准规定的试验条件下,点燃试验壳内爆炸性混合物后,让其通过验壳内爆炸性混合物后,让其通过25mm25mm长的长的试验外壳空腔两部分的结合面,而不能点燃试验外壳空
5、腔两部分的结合面,而不能点燃试验壳外爆炸性混合物的外壳空腔两部分之试验壳外爆炸性混合物的外壳空腔两部分之间接合面的最大间隙间接合面的最大间隙(2)(2)最小点燃电流最小点燃电流 是是指指在在标标准准的的试试验验条条件件下下,对对直直流流电电压压为为24V24V、电电感感95mH95mH的的电电路路,用用火火花花试试验验装装置置分分断断该该电电路路后后,电电路路产产生生的的火火花花对对各各种种爆爆炸炸性性气气体体混合物进行点火,能使其点燃的最小电流。混合物进行点火,能使其点燃的最小电流。(3)(3)最小点燃电流比最小点燃电流比(MICR)(MICR)各种爆炸性气体混合物的最小点燃电流同各种爆炸性
6、气体混合物的最小点燃电流同甲烷与空气的混合物的最小点燃电流之比。甲烷与空气的混合物的最小点燃电流之比。C C)电气设备运行的最高表面温度分组电气设备运行的最高表面温度分组 为保证各类电气设备使用中不产生引爆为保证各类电气设备使用中不产生引爆爆炸性混和物的温度,对电气设备运行时能爆炸性混和物的温度,对电气设备运行时能允许的最高表面温度进行了分组。允许的最高表面温度进行了分组。分组情况见表分组情况见表3 33 3 表表33 电气设备的运行最高表面温度电气设备的运行最高表面温度 注:t为可燃性气体或蒸气的引燃温度(4 4)我国的爆炸危险场所的划分:)我国的爆炸危险场所的划分:为二类五级为二类五级 I
7、 I类场所:类场所:易燃气体与空气构成爆炸性混合物的场所。易燃气体与空气构成爆炸性混合物的场所。类场所:类场所:易燃粉尘与空气构成爆炸性混合物的场所。易燃粉尘与空气构成爆炸性混合物的场所。I I类场所类场所又根据爆炸性气体、蒸气又根据爆炸性气体、蒸气空气混合物空气混合物放出的机率,存在的多少及时间长短等放出的机率,存在的多少及时间长短等分为分为3 3级级:0 0级、级、l l级、级、2 2级级 类类0 0级级使使用用场场所所:经经常常或或断断续续放放出出爆爆炸炸性性气气体体,且且长长时时间间保保持持其其浓浓度度超超过过爆爆炸炸下下限限的的场场所所;爆爆炸炸性性或可燃液体有可能突出或喷出的危险场
8、所。或可燃液体有可能突出或喷出的危险场所。类类1 1级级使使用用场场所所:正正常常情情况况下下,泄泄漏漏少少量量爆爆炸炸性气体,且积聚能超过爆炸下限的危险场所。性气体,且积聚能超过爆炸下限的危险场所。类类2 2级级使使用用场场所所:正正常常情情况况下下,虽虽泄泄漏漏少少量量爆爆炸炸性性气气体体,若若采采取取措措施施能能控控制制其其浓浓度度,使使其其不不能能达达到到爆爆炸炸下下限限的的场场所所或或在在正正常常条条件件下下偶偶尔尔泄泄漏漏少少量量爆爆炸性气体的危险场所炸性气体的危险场所(5 5)电气间隙与爬电距离)电气间隙与爬电距离 A A)电气间隙电气间隙 :是指两个裸露的导体之间的是指两个裸露
9、的导体之间的最最短空气距离短空气距离,即电气设备中有电位差的金属导体之,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间通过空气的最短距离(保证电气安全的情况下,保证电气安全的情况下,通过空气能实现绝缘的最短距离通过空气能实现绝缘的最短距离 )B B)电气间隙通常包括:电气间隙通常包括:带电零件之间以及带电零件与接地零件之间带电零件之间以及带电零件与接地零件之间的最短空气距离。的最短空气距离。带电零件与易碰零件之间的最短空气距离。带电零件与易碰零件之间的最短空气距离。电气间隙应符合表电气间隙应符合表3-3-5 5规定。规定。C C)爬电距离)爬电距离 指两个导体之间指两个导体之间沿固体绝
10、缘材料表面的最短距离沿固体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。缘表面的最短距离。电气间隙电气间隙是指带电导体在是指带电导体在空间的最短距离空间的最短距离;爬电距离爬电距离是指带电导体是指带电导体沿绝缘表面的最短距离沿绝缘表面的最短距离.举例说明举例说明:象象PCBPCB上两根铜箔间边缘的最短距离就称上两根铜箔间边缘的最短距离就称为为爬电距离爬电距离,如果把两根铜箔之间的如果把两根铜箔之间的PCBPCB挖去挖去,这时就成这时就成为为电气间隙电气间隙了。了。两者的区别就是两者的区别就是电气间隙是没
11、有绝缘体电气间隙是没有绝缘体作陪村的作陪村的,而而爬电距离必须与绝缘体在一起爬电距离必须与绝缘体在一起。耐泄痕性能耐泄痕性能 :绝缘材料表面施加污染液或污垢杂质之后,在绝缘材料表面施加污染液或污垢杂质之后,在两个电极之间的电场作用下,这些导电液体或污垢杂两个电极之间的电场作用下,这些导电液体或污垢杂质将产生微小的火花放电,使绝缘材料发生局部破坏,质将产生微小的火花放电,使绝缘材料发生局部破坏,绝缘材料抵抗这种破坏的能力绝缘材料抵抗这种破坏的能力 。也指固体绝缘材料能够承受也指固体绝缘材料能够承受5050滴或滴或100100滴以上的滴以上的电解液而没有形成漏电的最高电压。电解液而没有形成漏电的最
12、高电压。缘材料按缘材料按相对泄痕指数分为相对泄痕指数分为a,b,c,da,b,c,d四个等级四个等级,a a级最高,级最高,d d级最低。常用绝缘材料耐泄痕指数分级见级最低。常用绝缘材料耐泄痕指数分级见表表3 34 4 表表34 绝缘材料按相对泄痕指数分级绝缘材料按相对泄痕指数分级 表表3-5 电气间隙与爬电距离电气间隙与爬电距离 注:注:a,b,c,d是绝缘材料按相对泄痕指数的分级是绝缘材料按相对泄痕指数的分级 6 6)防护等级)防护等级 防护等级是指防外物和防水能力。防护等级是指防外物和防水能力。防防外外物物是是指指防防止止外外部部固固体体进进入入设设备备内内部部和和防防止止人人体体触触及
13、及设设备备内内部部带带电电和和运运动动部部分分的的性性能能,简简称称防防外物。外物。防防水水就就是是防防止止外外部部水水分分进进入入设设备备内内部部,对对设设备备产生有害影响的防护性能,简称防水。产生有害影响的防护性能,简称防水。防护等级用字母防护等级用字母IPIP连同两位数字来标志连同两位数字来标志。如。如IP43IP43中的中的IPIP是外壳防护等级标志。第一位数字是外壳防护等级标志。第一位数字4 4表表示防外物为示防外物为4 4级,第二位数字表示防水为级,第二位数字表示防水为3 3级。级。数字数字越大表示防护等级越高,要求就越严格。越大表示防护等级越高,要求就越严格。防外物共分防外物共分
14、7 7级,防水共分级,防水共分9 9级。等级见表级。等级见表3 36 6 表表36 外壳的防护等级外壳的防护等级 2 2、通用要求、通用要求 通用要求主要包括:防爆电气设备使用的环境温度,通用要求主要包括:防爆电气设备使用的环境温度,对外壳、紧固件、连锁装置、接线盒、绝缘套管、连接对外壳、紧固件、连锁装置、接线盒、绝缘套管、连接件、引入装置及接地的要求等件、引入装置及接地的要求等 1 1)防防爆爆设设备备使使用用的的环环境境温温度度为为-20-204040,环环境境气压气压为(为(0.80.81.11.1)10105 5PaPa。2 2)防防爆爆设设备备如如为为塑塑料料外外壳壳,需需采采用用不
15、不燃燃性性或或难难燃燃性性材材料料制制造造,并并保保证证塑塑料料表表面面绝绝缘缘电电阻阻不不大大于于1101109 9,以防积聚静电,还必须承受冲击实验和热稳定实验。以防积聚静电,还必须承受冲击实验和热稳定实验。3 3)防防爆爆设设备备限限制制使使用用铝铝合合金金外外壳壳,防防止止其其与与锈锈铁铁摩摩擦产生危险温度。擦产生危险温度。4 4)紧固件、螺母、螺栓、弹簧垫必须完整齐全。)紧固件、螺母、螺栓、弹簧垫必须完整齐全。表表37 护圈式或尘孔式紧固件技术要求护圈式或尘孔式紧固件技术要求 5 5)防爆设备具备)防爆设备具备安全联锁装置安全联锁装置,为了防止电,为了防止电气设备误操作造成事故,防爆
16、电气设备应设置联气设备误操作造成事故,防爆电气设备应设置联锁装置。联锁装置在设备带电时,设备可拆卸部锁装置。联锁装置在设备带电时,设备可拆卸部分不能拆卸。当可拆卸部分拆卸时,设备不能送分不能拆卸。当可拆卸部分拆卸时,设备不能送电,以保证安全。电,以保证安全。6 6)对于固定在设备外壳隔板上用来使导线穿过)对于固定在设备外壳隔板上用来使导线穿过隔板的隔板的绝缘套管绝缘套管,必须,必须用不易吸湿的绝缘材料制用不易吸湿的绝缘材料制成成,且绝缘套管的使用不能改变电气设备的防爆,且绝缘套管的使用不能改变电气设备的防爆型式型式 7 7)对正常运行产生火花、电弧或危)对正常运行产生火花、电弧或危险温度的电气
17、设备及功率大于险温度的电气设备及功率大于250250W W或电流大于或电流大于5 5A A的的类电气设备,电类电气设备,电缆和导线的连接都应缆和导线的连接都应使用接线盒或使用接线盒或连接件连接件 8 8)连接件置于接线盒内,供引入电线(电)连接件置于接线盒内,供引入电线(电缆)接线使用,又称缆)接线使用,又称接线端子,连接件要有足够接线端子,连接件要有足够的机械强度和结构尺寸的机械强度和结构尺寸,保证在振动和温度变化,保证在振动和温度变化的影响下连接不松动,不产生火花、过热和接触的影响下连接不松动,不产生火花、过热和接触不良等现象不良等现象 9 9)电缆接入设备中的引入装置,必须按规定)电缆接
18、入设备中的引入装置,必须按规定要求要求选择合适的密封圈选择合适的密封圈,达到密封接线的要求。,达到密封接线的要求。密封圈的材料要用弹性好、不易老化、不易龟裂密封圈的材料要用弹性好、不易老化、不易龟裂的橡胶材料或其它类型材料制成,其邵尔氏硬度的橡胶材料或其它类型材料制成,其邵尔氏硬度4545o o5555o o 1010)防爆电气设备必须设计)防爆电气设备必须设计有接地螺栓有接地螺栓 ,可靠接地可靠接地 1111)防爆设备要有)防爆设备要有明显的防爆标志明显的防爆标志,它是由防爆电,它是由防爆电气设备的类型、类别、级别、组别和防爆设备的总气设备的类型、类别、级别、组别和防爆设备的总标志标志“Ex
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