浅议矿用防爆电气设备在煤矿的应用

【摘 要】煤矿事故中，电气事故占了较大比例，电气设备安全直接关系到安全生产。文章从设计、检验、投入运行、使用维护等几个方面介绍了防爆电气设备的特点，对于防爆电气设备的正确选用、使用和维护都有一定的指导意义。

【关键词】煤矿生产；防爆电气设备;设计；使用维护

0 前言

随着现代科学技术的发展,一方面,工业及民用对煤炭的需求迅猛增加,煤矿的增产压力越来越大;另一方面,煤矿的安全事故时有发生,其中电气事故占了相当的比重,给国家和人民造成了极大的经济损失和社会不稳定因素,因此对煤矿事故多发的原因进行分析及采取控制对策已引起了各级政府及生产企业的高度重视。笔者针对煤矿企业的电气事故进行了分析研究,认为增强防爆措施是减少煤矿电气事故的重要一环,在此，本文介绍一下矿用防爆电气的特点、使用、维护等。

由于煤矿井下工作环境较为恶劣,温差大,潮湿,有受力冲击、移动、跌落的可能,也有含煤尘、瓦斯的可能。所以,矿用防爆电器的研制从设计、试制、检验到投入运行都具有它的特殊要求。因此,我们研制的防爆电器必须满足这些特殊要求,才能使其在煤矿的生产和安全中发挥积极的作用。煤矿的防爆产品安全使用,一般包括正确地选型、安装防爆电气产品以及正确地维护、检修防爆电气产品几个方面。

1 防爆电气产品的设计特点

近年来,随着我国防爆电气标准化工作的发展及加强与国际标准接轨的需要,我国防爆机电标准也由过去的产品制造检验标准为主的状况,逐步演变为包括制造检验、场所划分、选型安装和维护检修等标准组成的完整的防爆机电安全标准体系。目前我国的防爆电气产品生产状况随着我国的经济发展也有了长足的进步,所生产的产品基本可以满足各种爆炸危险场所的需求,产品不仅符合我国国家标准GB 3836《爆炸性气体环境用电气设备》的质量要求,有的生产厂还采用国际电工委员会(IEC)标准和欧共体EN的标准进行生产,从而也为做好引进设备的防爆安全生产和技术管理创造了有利的条件。

防爆电器通常工作在有爆炸危险的环境中,因此,它们除了要完成普通电器的电气功能外。还要在采取一定安全技术措施后,保证其在一定的爆炸危险场所安全供电、用电、通讯、检测和控制。常见的防爆电器型式有:隔爆型、本质安全型、增安型等。防爆电器的类别分为两类,即煤矿用防爆电器（Ⅰ类)和工厂用防爆电器(Ⅱ类),防爆电器与普通电器相比有一些特殊的设计要求、特点。

1.1 外壳

仪表的外壳一般采用金属外壳,当选用塑料外壳时,为保证塑料外壳正常工作时不积聚危险静电,塑料外壳应经过抗冲击试验和热稳定试验。

正常运行产生火花、电弧或危险温度的电气设备、功率大或电流大的Ⅰ类电气设备,均须采用接线盒与设备主体进行电气连接,接线盒就是专供电缆或导线与电气设备进行连接的部件。目前Ⅰ类隔爆型电气设备广泛使用的是隔爆型接线盒,接线盒内壁应涂耐弧漆,接线盒及主体腔上的隔爆接合面应做防锈处理,如涂防锈油等。对于防爆电器,要在其外壳的明显处有永久性的Ex防爆总标志及MA安全标志。

1.2 电源

安全型电气设备最常用的独立电源是干电池和蓄电池。干电池和蓄电池电源都属于电阻性电路,可按电阻性电路最小点燃电流曲线确定电源安全参数。按电池最高电压查出相应最小点燃电流,再除以安全系数值(为2),即为该电池的设计允许最大安全电流。电池最严重的放电状态是电池直接短路。因此,应以电池的最大短路电流作为衡量电源本质安全性能的基准。若电池最大短路电流大于设计允许值,必须串加限流电阻。并且,电池或蓄电池与限流电阻胶封为一体,构成本质安全型组件。胶封材料有环氧树脂、硅橡胶、工业石腊等。

1.3 电路

电路的设计要完成电器的电气功能,保证电气原理的正确性。其次,防爆电器的电气间隙、爬电距离、绝缘参数必须符合GB3836的规定要求。

2 防爆电器的检验

防爆电器的检验除了普通电器的电气性能检验、环境试验和强度检验外,还要增加必要的型式试验项目和防爆检验项目。出厂检验包括:外观质量及防爆尺寸检验、开关电气性能检验、外壳或部件逐件进行水压试验、耐压试验和绝缘电阻测试、温升试验等。特殊型号另外还有连接件扭转试验、密封圈橡胶材料老化试验、引入装置的夹紧试验、密封试验湿热试验、外壳防护性能试验、低温试验。另外,还要进行隔爆检验,检验隔爆型电气设备内部规定的爆炸性气体混合物爆炸时能否点燃设备周围同一爆炸性气体混合物的试验。

3 防爆电器的投入运行

对于采用新结构、新材料、新技术制造的防爆电器经检验合格后,待获得“防爆合格证”、“生产许可证”、“MA安全标志”和“产品合格证”后,防爆电器才能正式投入运行。

4 防爆电气产品的使用、维护

防爆电气产品在危险场所使用能否确保防爆安全,不仅有赖于设计制造和检验部门提供高防爆安全性的产品,而且有赖于产品用户部门的安全使用。性能再好的防爆电气产品如果使用不当,不仅不能起到防爆作用,甚至可能成为危及安全的可怕杀手。电气设备维修的一些常用原则:对于有故障的电气设备,不应急于动手,应先询问产生故障的前后经过及故障现象。

在维护防爆电气设备时,要活学活用,遵守安全操作规章。对于连续烧坏的元器件应查明原因后再进行更换;电压测量时应考虑到导线的压降;不违反设备电器控制的原则。比如防爆电机在检修时的特殊要求:防爆电机不得随意拆卸;拆卸电机时,应先取下风罩、风扇,再用套管板手拆卸端盖和轴承盖的螺栓,然后,用圆木或铜棒沿轴向撞击轴伸,使端盖和机座分开,最后取下转子。拆除零件,防爆面应朝上搁置,并用橡皮或布衬垫盖上,紧固螺栓,弹簧垫等注意不要丢失。浸漆和组装时,应将防爆面附着的绝缘漆或脏物清洗干净,不得用铁片等硬物刮划,但可以用油石研磨不平整的地方。

若防爆面损伤,必须用铅锡焊料进行焊补,焊料与零件的结合要牢固,凸起部分要磨平,达到规定的光洁度。为防止防爆面生锈,应在防爆面上涂抹机油或置换型防锈油。

5 结束语

防爆电气设备等物资在我国煤矿生产中起到非常重要的作用，对于保障安全生产起着重要作用。其使用范围广，规格型号多，所以，在实际生产中应根据实际需要，合理选择。

参考文献

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作者简介：

刘引春：男，助理工程师，同煤大唐塔山煤矿公司综采二队工作。