煤矿机电防爆电气设备防爆统一标准
时间：2020-09-13 10:39:21 来源：勤学考试网 本文已影响 人 
昊兴塬煤业企业机电
防 爆 标 准
煤矿机电设备防爆标准
一、井下防爆电气设备基础知识及相关标准
（一）防爆电气设备标准
防爆电气设备是指按国家标准设计、制造、使用不会引发周围爆炸性混合物爆炸电气设备。
现行防爆电气设备国家标准是GB3836系列。它关键内容是把防爆电气设备分为隔爆型(d)、增安型(e)、本质安全型(i)、正压型(p)、充油型(o)、充砂型(q)、无火花型(n)、浇封型(m)、气密型(h)、特殊型(s)并对其防爆技术及试验方法进行了要求。国家标准关键包含以下几点：
1、电气设备许可最高表面温度。表面可能堆积粉尘时为150℃，采取防尘堆积方法时为450℃，防爆电气设备使用环境为-20℃
2、电气设备和电缆连接应采取防爆电缆接线盒，电缆引入引出必需用密封电缆引入装置，并应含有防松动、防拔脱方法。
3、对不一样额定电压和绝缘材料，电气间隙和爬电距离全部符合对应国家标准要求（详见附一）。
4、含有电气或机械闭锁装置，有可靠接地及预防螺钉松动装置。
5、防爆电气假如采取塑料外壳，须采取不燃性或难燃性材料制成，并确保塑料表面绝缘电阻大于1*109Ω，以防积聚静电，还必需承受冲击试验和热稳定试验。
6、防爆电气设备限制使用铝合金外壳，预防其和铁锈摩擦产生大量热能，避免形成危险温度。
7、防爆电气设备必需经国家认定防爆试验单位判定。
（二）防爆电气设备防爆原理
1、隔爆型电气设备原理是将正常工作或事故状态下可能产生火花部分放在一个或多个外壳中，这种外壳除了将其内部火花、电弧和周围环境中爆炸性气体隔开外，还有当进入壳内爆炸性气体混合物被壳内火花、电弧引爆时外壳不被炸坏，也不致使爆炸物经过连接缝隙引爆周围环境中爆炸性气体混合物。
2、增安型电气设备防爆原理是在正常运行条件下不会产生电弧、火花和危险温度矿用电气设备。
3、本质安全型电气设备防爆原理是经过限制电路电气参数（关键是指在要求试验条件下，正常工作或要求故障状态下产生电火花和热效应均不能点燃要求爆炸性混合物电路）限制放电能量实现电气防爆。
4、正压型电气设备防爆原理是将电气设备置于外壳内，壳内充入保护性气体，并使壳内保护气体压力高于周围爆炸性环境压力，以阻止外部爆炸性混合物进入壳内实现电气设备防爆。
5、充油型电气设备防爆原理是将全部或部分部件浸在油内，使设备在故障状态下产生电弧、火花不能点燃油面以上或壳外爆炸性混合物。
6、充砂型电气设备防爆原理是在电气设备外壳内填充石英砂，将设备导电部件或带电部分埋在石英砂防爆材料之下，使之在要求条件下，在壳内产生电弧、传输火焰、外壳壁或石英砂材料表面温度全部不能点燃周围爆炸性混合物。
7、无火花型电器设备防爆原理是设备在正常运行条件下，不会产生有点燃作用故障出现。
8、浇封型电气设备防爆原理是将电气设备有可能产生点燃爆炸性混合物电弧、火花或能产生高温部件浇封在浇封剂中，避免这些电气部件和爆炸性混合物接触，从而使电气设备在正常运行或在认可故障和过载情况下均不能点燃周围爆炸性混合物。
9、气密型电气设备防爆原理是电器设备或电气部件置于气密外壳内，这种外壳能预防外部可燃性气体进入壳内。
10、特殊型电气设备防爆原理为：不一样于现有防爆设备防爆原理，但经国家认可检验机构检验确实含有防爆性能。
（三）防爆电气设备标志
为了从防爆电气设备外观上能显著了解它类型，把防爆电气设备标志、型式、类别、等级、组别按一定次序排列起来标志。
１、标志：防爆电气设备总标志为Ex，安全标志为MA。
２、型式：即多种类型防爆电气设备标志。如d表示为隔爆型电气设备。
３、类别：按使用环境不一样，将防爆电气设备分为Ⅰ类、Ⅱ类。Ⅰ类专门适适用于煤矿井下，Ⅱ类用于地面工厂含有非甲烷外混合物爆炸环境中。
４、等级：关键针对隔爆型和本质安全型电气设备，分为ⅡA、ⅡB、ⅡC三级。
５、组别：针对Ⅱ类电气设备，根据运行时许可最高表面温度分为T１—T６六组。
（四）防护等级
防护等级指电气设备含有防外物、防水能力。防外物是指预防外部固体进入设备内部和预防人体触及设备内部带电或运动部件性能。防水是指预防外部水分进入设备内部，对设备本身产生有害影响防护能力。国家标准要求防护等级（IPΧΧ表示，第一个Χ表示防外物能力，第二个Χ表示防水能力，详见附二）中防外物分为７级（0-6），防水分为９级（0-8）。数字越大等级越高，要求越严格。
二、失爆现象
失爆是指电气设备失去了耐爆性和隔爆性。常见失爆现象有以下多个：
（一）连接螺栓失爆现象
1、缺螺栓、弹簧垫圈或螺母，螺栓或螺孔滑扣，螺栓折断在螺孔中。
2、弹簧垫圈未压平或螺栓松动，弹簧垫圈断裂或无弹性（偶然出现弹簧垫圈断裂或失去弹性时，检验该处防爆间隙，若不超限，更换合格弹簧垫圈后不为失爆）。
3、使用塑料或轻合金材料自制螺栓或螺母。
4、护圈式或沉孔式紧固件紧固后，螺栓头或螺母上平面超出护圈或沉孔。
5、螺孔和螺栓不匹配。
6、弹簧垫圈规格和螺栓不相适应。
7、设备同一部位螺栓、螺母等规格应一致。钢紧固螺栓伸入螺孔长度应大于螺栓直径尺寸，铸铁、铜、铝件大于螺栓直径1.5倍；假如螺孔深度不够，则必需上满扣，不然为失爆。
8、通孔螺栓未外露1-3丝者（包含带螺帽）。
9、压线板能够不加弹簧垫圈，但两端不一致。
（二）电缆引入引出装置失爆现象
１、密封圈老化、失去弹性、变质、变形，有效尺寸配合间隙达不到要求，起不到密封作用。
2、密封圈外径和进出线装置内径差值超出表一要求；密封圈宽度应大于电缆外径0.7倍，但不得小于10 mm；厚度应大于电缆外径0.3倍，但不得小于4 mm。
表一
密封圈外径
外径和进线装置内径间隙
≤20
≤1.0
20<D≤60
≤1.5
>60
≤2.0
3、密封圈内径和引出入电缆外径差大于1mm以上。
4、密封圈单孔内穿进多根电缆。
5、密封圈割开套在电缆上。
6、密封圈刀削后凸凹不整齐圆滑，锯齿差大于2 mm以上。
7、密封圈没有完全套在电缆护套上。
8、线嘴压紧没有余量（螺旋式进线嘴压紧后应外露1—3丝，倒角、车削槽间距不算；压盘式进线嘴压紧后应外露3—5mm）。
9、线嘴内缘压不紧密封圈，或密封圈端面和器壁接触不严，或密封圈能活动。
10、电缆压线板未压紧电缆，压扁量超出电缆直径10%者，用单手扳动喇叭嘴时上下左右晃动。
11、在引入引出装置外端能轻易往返抽动电缆。
12、密封圈和电缆护套之间有其它包扎物。
13、空闲进线嘴缺挡板或挡板直径比进线嘴内径小2 mm以上，挡板厚度小于2mm。
14、挡板放在密封圈里面或线嘴金属垫圈放在挡板和密封圈之间。
15、进线装置破损不齐全。
16、大小密封圈套用。
17、一个进线嘴用多个密封圈。
18、线嘴和密封圈之间没有加装金属垫圈。
19、密封圈装反（可切削端头朝外）。
（三）插接装置失爆现象
1、煤电钻插销电源侧应接插座，负荷侧应接插销，如反接即为失爆。
2、电源电压低于1140V，插接装置缺乏预防忽然拔脱联动装置。
3、电源电压高于1140V，插接装置上没有电气联锁装置。
4、插销在触头断开瞬间，外壳隔爆接触面最大直径差W和最小有效长度L须符合表二要求。
表二
外壳净容积(L)
L/mm
W/mm
V≤0.5
15
0.5
V>0.5
25
0.6
（四）外壳、腔内失爆现象
1、使用未经国家法定检验单位发证生产防爆部件。
2、隔爆外壳有裂纹、开焊、严重变形长度超出50mm，凹坑深度超出5mm。
3、隔爆腔内、外有锈皮脱落。
4、锁装置不符合要求，闭锁装置不齐全、变形损坏起不到机械闭锁作用。
5、电气闭锁不起作用。
6、外壳透明件（观察窗）破裂、有凹坑，使用非抗机械、热、化学腐蚀玻璃件。
7、腔内随意增加安装电气零部件，造成空腔容积改变。
8、接线柱、绝缘座管烧坏，使两个空腔连通。
9、腔内壁未均匀地涂耐弧漆，而使用涂调和漆、磁漆。
（五）防爆面失爆现象
防爆接合面应保持光洁、完整须有防锈方法，如电镀、磷化、涂防锈油等，各结构参数符合出厂要求。有下列情况之一者即为失爆：
1隔爆结合面结构参数要符合下述要求，不然为失爆：
（1）平面、圆筒隔爆结构
①电气设备
静止部分隔爆结合面、操纵杆和杆孔隔爆结合面和隔爆绝缘套管隔爆结合面最大间隙或直径差W和隔爆结合面最小有效长度L；螺栓通孔边缘至隔爆结合面边缘最小有效长度L1；转轴和轴孔隔爆结合面最大直径差W和最小有效长度L须分别符合表三要求，但快动式门或盖隔爆结合面最小有效长度L须大于25.0mm。
表三
结合面型式
L（mm）
L1（mm）
W（mm）
外壳容积V（升）
V≤0.1
V＞0.1
平面、止口或圆筒结构
6.0 12.0 25.0 40.0
6.0
8.0
9.0
15.0
0.30 0.40 0.50
—
—
0.4
0.5
0.6
带有滚动轴承圆筒结构
6.0 12.5 25.0 40.0
—
—
—
—
0.40 0.50 0.60
—
0.4
0.5
0.6
0.8
②操纵杆
操纵杆直径d和隔爆结合面长度L之间要符合表四要求。
表四
操纵杆d直径（mm）
隔爆结合面长度L（mm）
d≤5.0 6.0＜d≤25.0 d ＞25.0
L≥6.0 L≥d L≥25.0
③隔爆结合面粗糙度
隔爆结合面粗糙度不得大于，操纵杆粗糙度不得大于。
(2）防爆电动机
①电动机轴和轴孔隔爆结合面在正常工作状态下不应产生磨擦。采取圆筒结合面时，轴和轴孔配合最小单边间隙须大于0.075mm。
②滚动轴承结构，轴和轴孔最大单边间隙M须大于表三要求W值三分之二。
（3）螺纹隔爆结构
①螺纹精度须不低于3级，螺距须大于0.7mm。
②螺纹最少啮合扣数、最小拧入深度须符合表五要求。
表五
外壳净容积V（升）
最小拧入深度（mm）
最少啮合扣数
V≤0.1 0.1＜V≤2.0 V ＞2.0
5.0 9.0 12.5
6
2、隔爆面上，在要求长度（L）及螺孔边缘至隔爆面边缘最短有效长度（Ld）范围内，如发觉有下列缺点者为失爆。
（1）对局部出现直径小于1mm、深度小于2mm砂眼，在40、25、15mm隔爆面上，每平方厘米不得超出5个，10mm隔爆面超出2个。
（2）偶然产生机械伤痕，其宽度和深度大于0.5mm，其剩下无伤隔爆面有效长度小于要求长度三分之二（无伤隔爆面有效长度能够几段相加）。
3、隔爆面上不准涂油漆、无意造成油漆痕迹，当场擦掉，不为失爆。
4、隔爆面有锈迹，用棉纱擦后，仍留有锈蚀班痕者为锈蚀，而只留云影，不算锈蚀。隔爆面锈蚀是否为失爆，参考第2条相关砂眼、机械伤痕相关要求判定（云影—擦掉锈迹后，留下呈青褐色氧化亚铁云状痕迹，用手摸无感觉）。
5、用螺栓固定隔爆面，参见“连接螺栓失爆”。
6、隔爆接合面在设备不带电情况下用手打不开。
7、隔爆结合面使用密封圈，检修后未安装密封圈，密封圈破损、断裂或外露。
8、隔爆结合面法兰厚度小于原设计85%。
（六）接地装置失爆现象
接地目标是预防电气设备外壳带电而危及人身和矿井安全。当电气设备绝缘损坏时，正常情况下不带电金属外壳等将带电，会造成人身触电或对地放电产生电弧而引发瓦斯爆炸。凡出现下列现象和电气设备失爆相同对待：
1、电压在36V以上电气设备未装设保护接地装置。
2、多台电气设备串联接地。
3、未用符合要求钢管(钢板)制作接地极。
4、接地连线、接地阻值不符合《规程》要求。
5、外接地螺栓规格不符合下述要求。
（1）功率大于10KW电气设备，大于M12；
（2）功率在5-10KW之间电气设备，大于M10；
（3）功率在0.25-5KW之间电气设备，大于M8；
（4）功率小于250W且电流小于5A电气设备，大于M6。
6、内接地螺栓不符合下列要求。
（1）导线芯线截面小于35mm2时，内接地螺栓应和连接导线芯线螺栓直径相同；
（2）导线芯线截面大于35mm2时，内接地螺栓直径应大于芯线接线螺栓二分之一，但最少应等于连接35mm2芯线所用接线螺栓直径。
7、在设备标示接地位置外加装螺栓接地，或多处接地点但只接地一处。
8、接地装置部件不齐全。
9、接地极安装不牢靠（但放置在水沟内不受此限）、放置在水沟内未被水淹没。
10、使用电动机底座连接螺栓作为接地装置连接点。
（七）接线
1、电缆不合格接头：鸡爪子、羊尾巴、明接头和电缆破口均称之为不合格接头，是电气安全隐患点，和电气失爆相同对待。
（1）鸡爪子
①橡套电缆连接不采取硫化热补或相同效能冷补；
②电缆（包含通讯、照明、信号、控制电缆）不采取接线盒接头；
③高压铠装电缆连接不采取接线盒或不灌注绝缘充填物，或绝缘充填物没有灌到三叉口以上，或绝缘胶裂纹，或充填物不严密漏出芯线接头。
（2）羊尾巴
电缆末端未接装防爆电气设备或防爆元件者为羊尾巴；电气设备接线嘴（包含五小电器元件）2m内不合格接头或明线破口者均为羊尾巴。
（3）明接头
电气设备和电缆有裸露导体或未经审批且安全方法不到位、条件不许可而进行明火操作均属明接头。
（4）破口
①橡套电缆护套破损、露出芯线或露出屏蔽线网者。
②橡套电缆护套破损伤痕深度达成电缆护套厚度二分之一以上，长度达20mm，或沿围长三分之一以上。
（5）电缆护套伸入器壁长度小于5mm，大于15mm；
2、隔爆开关接线腔由电源侧进出线至负荷侧接线或负荷侧进出线至电源侧接线，控制用小喇叭嘴引出动力线。
（八）照明灯具
1、防爆安全型灯具把卡口改为螺口，不能提前断电。
2、隔爆型灯具装设电气联锁装置失灵。
（九）井下使用非防爆电气设备或电气设备超出其额定容量（包含许可超载能力）运行；采取非阻燃性材料（如彩条布等）制作遮拦等防护设备（配件）。
（十）井口房和通风机房周围20米内，使用火炉取暖或有烟火，根据失爆对待。
三、失爆检验方法
（一）连接螺栓检验
1、肉眼观察检验连接螺栓是否齐全、符合要求。
2、单手五指正向旋进超出1/2圈即判定为失爆。
（二）电缆引入引出装置检验
1、肉眼观察或尺量检验部件是否齐全完好、尺寸是否符合要求。
2、在引入引出装置嘴处，顺着电缆方向单手能将电缆推进或拉出接线腔者即判定为失爆。
3、压线板以压紧电缆直径10%为标准，不然即为失爆。
（三）插接装置检验
肉眼观察或尺量检验。
（四）外壳、腔内检验
1、肉眼观察或尺量检验部件是否齐全完好、尺寸是否符合要求。
2、按动闭锁装置按钮、部件试验。
（五）防爆面检验
1、肉眼观察或尺量检验部件是否齐全完好、尺寸是否符合要求。
2、现场开盖试验、检验。
（六）接地装置检验
1、肉眼观察或尺量检验部件是否齐全完好、尺寸是否符合要求。
2、单手用力能拔出接地极即判定为失爆，但设置在水沟内钢板接地极不受此限。
（七）接线检验
肉眼观察或尺量检验。
（八）照明灯具检验
肉眼观察或试验。
四、失爆原因、危害、防治
（一）原因
1、设备安装不规范，安装过程中未对防爆点进行具体检验，未按规程和相关制度、规范安装。
2、维护和定时检修不妥，防护层脱落往往使隔爆面上出现砂泥灰尘，用螺钉紧固平面对口接合面出现凹坑，使隔爆面间隙增大。
3、移动或搬运不妥而发生磕碰，使外壳变形或产生严重机械伤痕。
4、装配时因为杂质没有立即清除，产生严重机械划痕。
5、隔爆面上产生锈蚀现象，增大粗糙度。
6、螺孔深度过浅或螺栓过长，而不能很好紧固零件。
7、未按规程要求制作、安装接地装置。
8、在隔爆外壳内随意增加元器件，使电气距离和爬电距离小于要求值，造成故障时电弧经外壳接地短路。
（二）危害
设备一旦出现失爆现象，在运行过程中内部产生故障引发爆炸，将炸坏外壳而引爆壳外爆炸性气体，或从各部缝隙中喷出高温气体或火焰引发壳外爆炸性气体爆炸。这对煤矿井下是极其危险和不利。
（三）防治
为了确保矿用电气设备完好，杜绝失爆发生，必需坚持管理、装备、培训并重标准，在对设备使用、维护、检修中要严格根据《煤矿安全规程》实施。具体可从以下几点入手。
1、使用合格防爆电气设备，严禁非防爆电气设备入井。
2、严格根据《煤矿安全规程》和相关要求安装，杜绝安装时出现失爆。
3、检修时做到轻拿轻放，预防产生机械划痕。
4、加强防爆电气设备管理，作好检验督促工作。
五、本标准未尽事宜按国家相关煤矿电气设备防爆要求实施。
附一：电气间隙和爬电距离
爬电距离是指沿绝缘表面测得两个导电零部件之间或导电零部件和设备防护界面之间最短路径。即在不一样使用情况下，因为导体周围绝缘材料被电极化，造成绝缘材料展现带电现象。此带电区（导体为圆形时，带电区为环形）半径，即为爬电距离。爬电距离取决于工作电压有效值，绝缘材料电气绝缘指数对其影响较大。
电气间隙是指在两个导电零部件之间或导电零部件和设备防护界面之间最短空间距离。即在确保电气性能稳定和安全情况下，经过空气能实现绝缘最短距离。电气间隙大小取决于工作电压峰值，电网过电压等级对其影响较大。
爬电距离(mm)、电气间隙(mm)和额定电压(V)关系
额定电压
36
60
127
220
380
660
1140
3000
6000
10000
电气间隙
4
6
6
6
8
10
18
36
60
100
爬电距离
4
6
6
6
8
12
24
45
85
125
附二：防护等级
接触保护和外来物保护等级
（第一位标识数字）
防水保护等级
（第二位标识数字）
名称
说明
名称
说明
0
无防护
0
无防护
1
防护50mm直径和更大固体外来体
探测器、球体直径大于50mm,不应完全进入
1
水滴防护
垂直落下水滴不应引发损害
2
防护12.5mm直径和更大固体外来体
探测器、球体直径大于12.5mm,不应完全进入
2
柜体倾斜15度时，防护水滴
柜体向任何一侧倾斜15度角时，垂直落下水滴不应引发损害
3
防护2.5mm直径和更大固体外来体
探测器、球体直径大于2.5mm,不应完全进入
3
防护溅出水
以60度角从垂直线两侧溅出水不应引发损害
4
防护1.0mm直径和更大固体外来体
探测器、球体直径大于1.0mm,不应完全进入
4
防护喷水
从每个方向对准柜体喷水全部不应引发损害
5
?防护灰尘
不可能完全阻止灰尘进入，但灰尘进入数量不会对设备造成伤害
5
防护射水
从每个方向对准柜体射水全部不应引发损害
6
灰尘封闭
柜体内在20毫巴低压时不应进入灰尘
6
防护强射水
从每个方向对准柜体强射水全部不应引发损害
?
7
防护短时浸水
柜体在标准压力下短时浸入水中时，不应有能引发损害
8
防护长久浸水
能够在特定条件下浸入水中，不应有能引发损害
?
