电气防爆检查工第四章.ppt

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1、第四章矿用防爆电气设备,第一节 矿用防爆电气设备 的通用要求,第一节 矿用防爆电气设备的通用要求,1概述各类矿用防爆电气设备都有专用标准和其它有关标准的规定，但各类矿用防爆电气设备又要执行共同的要求，即爆炸性气体环境用电气设备通用要求(GB3836.1-2000)。只有在两者均满足规定的条件下，才能符合其防爆性能。本篇主要阐述“通用要求”的要点。,2 基本要求2.1温度(1)矿用电气设备表面考虑到易堆积煤尘，如表面温度大于200时，会发生焖燃现象，因此，允许最高表面温度为150。如果采取措施后能防止煤尘堆积，则允许最高表面温度为450。(2)矿用电气设备的运行环境温度应满足2040。如果环境温

2、度范围不符合，须在铭牌上标明，并以最高环境温度为基准计算电气设备的最高表面温度。,(3)对于总面积不大于10cm2的部件，例如本安型电路使用的晶体管或电阻等，其最高表面温度相对于实测引燃温度具有下列安全裕度时，该部件的最高表面温度允许超过电气设备标志的组别温度。T1、T2、T3组设备为50；T4、T5、T6组设备及I类设备为25,(4)煤矿安全规程对井下空气温度作了有关规定，例如生产矿井采掘工作面的空气温度不得超过26，机电峒室的空气温度不得超过30，这组数字仅供产品设计时参考。2.2GB3836.1-2000标准对防潮要求提出具体试验方法和考核标准，规定湿热试验按GB/T2423.4标准进行

3、。试验严酷等级应符合产品相应的现行湿热带电工产品标准的规定，且至少为40、6d。,2.3对外壳的要求对快开门结构：(1)内装电容器时，规定由断电到开门的时间间隔须大于电容器放电至下列剩余能量所需要的时间，充电电压200V，I类电气设备：0.2mJIIB电气设备：0.06mJ，IIC电气设备：0.02mJ；充电电压200V可为上述能量两倍。(2)内装电热器时，由断电至开门的时间间隔须大于电热器温度下降至低于电气设备允许最高表面温度所需的时间。(3)上述、条规定的时间间隔，需设有警告牌标明。,对塑料外壳：标准作出下列规定：(1)塑料应具有不燃性或难燃性。a.规定塑料外壳应用不燃或阻燃材料制成，并应

4、能承受所规定的燃烧性能试验。b.燃烧性能试验按GB11020测量固体绝缘材料暴露在引燃源后燃烧性能试验方法中规定的火焰垂直试样法（FV法）进行，试验结果以不低于FV2级的要求为合格。C.塑料外壳的表面面积大于100cm2时，应设计成在正常使用维护和进行清洁条件下能防止生产引燃危险静电电荷的结构。,(2)外壳就能承受20J的冲击能量及经受热稳定的试验。(3)为保证正常工作时表面不积聚危险的静电，其表面电阻值应不超过1109。塑料外壳上不允许直接制成紧固螺纹。,对轻合金外壳考虑到铝合金与锈铁撞击产生火花所释放的能量会引起足够浓度的甲烷空气混合物的点燃，标准中规定携带式或支架式电钻及附带的插销可用抗

5、拉强度不低于120Mpa的轻合金制成，其外壳还须能承受20J的冲击能量试验，试验后不得产生影响防爆性能的变形或损坏。,防爆标准对携带式仪表、灯的外壳采用轻合金材质时，有以下明确的规定：(1)I类携带式或支架式电钻（及其附带的插接装置）、携带式仪器仪表、灯具的外壳，可采用抗拉强度不低于120MPa，能承受GB13813规定的摩擦火花试验方法考核合格的轻合金制成。(2)含轻金属的外壳材质按重量比，铝、钛和镁的总含量不得大于15%，并且钛和镁的总含量不大于6%。,2.4紧固件紧固件是确保电气设备防爆性能的重要零件，设计选用时一般应作如下考虑：(1)紧固用螺栓和螺母附能防松装置。,(2)对要求采用特殊

6、紧固结构时，可采用护圈式结构。a.螺栓头或螺母设在护圈内，要使用专用工具者能拧松取出；b.紧固后的螺栓头或螺母的上平面不得超出护圈高度；c.护圈直径、高度、螺栓通孔直径须符合标准中的规定；d.护圈可设有开口，开口的圆心张角须不大于120度。(3)紧固件应采用不锈材料制造，或经电镀等防锈措施。,2.5联锁装置根据标准规定，联锁装置就设计成使用非专用工具不能解除其联锁功能的结构。对于螺钉紧固结构的设备，安设联锁装置确实有困难，可考虑设警告牌来替代。2.6绝缘套管(1)绝缘套管应采用吸湿性较小的材料制成，对于电压高于127V的电气设备，不得采用酚醛塑料制品。现将几种固体电工绝缘材料的吸水性能经试验后

7、列表如下：,由表内数据可知，a级低收缩不饱和聚酯料团性能优于其它材料，可提高电气设备在井下潮湿环境中的使用安全性。(2)当绝缘套管与连接件接线过程中承受力矩作用时，须能承受所规定的连接件扭转试验，结果为连接件与绝缘套管不得转动和损坏。,2.7连接件与接线盒(1)电气连接件：a.保证连接可靠；b.具有足够的机械强度和发热截面，足够的电气间隙、爬电距离；c.在振动、温度变化影响下，不产生松动或者接触不良等现象。,(2)接线盒：凡正常运行时产生火花、电弧或危险高温的电气设备，其功率大于250W或电流5A者，均须采用接线空腔。设计时应考虑：a.接线、拆线操作方便；b.盒内要留有电缆芯线弯曲半径的空间；

8、c.接线后裸露带电体之间及每相对任何壳体之间的电气间隙、爬电距离都要符合相应电压等级规定的数值；d.为防止万一出现电弧闪络现象，接线盒内壁应涂以耐电弧瓷漆。,2.8接地一般电气设备均须设外接地装置，接线空腔内部（当采用直接引入方式时，则在主空腔内部）须设有专用的内接地螺栓。对于携带式和移动式电气设备，可不设外接地装置，但必须采用有接地芯线或等效接地芯线的电缆。对于无必要接地或不允许接地的电气设备，可不设内、外接地螺栓。具体规定如下：,(1)应设内、外接地的设备，须标志接地符号。(2)电气设备非接地连接件应能至少与截面积为4mm2接地线有效连接。(3)本质安全型设备和仪器仪表类，外接地螺栓能压紧

9、接地芯线即可。(4)接地螺栓应用不锈材料制造，或进行电镀等防锈处理。,2.9引入装置引入电气设备的电缆或导线（包括橡套电缆、铠装电缆）的引入装置有三种方式，即密封圈式、浇铸固化填料密封式及金属密封环式。(1)密封圈式a.密封圈式中分为压盘式与压紧螺母式,两种，这两种引入装置都须具有防松与防止电缆拔脱的措施。b.引入橡套电缆时，其电缆入口处须制成喇叭状，要求内缘应平滑。,c.引入高压电缆时，引入装置（或接线盒）须留有放置电缆头的空间。d.密封圈须能承受标准中所规定的老化试验。e.密封圈的非压缩轴向长度需符合标准中的规定。f.引入装置一般应加设金属垫圈，以增大接触面积。g.当引入装置超过一个时，须

10、备有公称厚度不小于2mm的钢质堵板，以防止在不引入电缆时，形成对外通孔，同时也作为防爆的措施之一。,h.在额定工作状态下，如电缆引入口处的温度高于70或电缆芯线分支处的温度高于80时，须在接线盒内部设置铭牌，标明温度，以便选配相就的电缆。i.引入装置还须能承受专门规定的夹紧试验。,(2)浇铸固化填料密封式：A.须设置防止电缆拔脱装置，并须敷设电缆保护管。B.填料须符合下列要求：(a)具有不燃性或难燃性；(b)不必加热即可填充；(c)填充后，在常温下短时间内即可固化；(d)固化后，不产生有害的裂纹，且软化的温度不低于95；(e)不得对电缆护套产生不良影响；,C.填料的填充深度须大于电缆引入口孔径

11、的1.5倍（最小40mm），并应有表示所需填充量的标记。(3)金属密封环式：主要用于IIA、IIB电气设备。,压紧螺母式引入装置a-适用于公称外径不大于20mm的电缆；b-适用于公称外径不大于30mm的电缆；1-压紧螺母；2-金属垫圈；3-金属垫片；4-密封圈；5-防止带你了拔脱及防松装置；6-连通节；7-接线盒,3防爆电气设备的专门规定3.1电机(a)外扇冷电机，通风孔的防护等级：进风口IP20；出风口IP10。(b)立式电机，外物不得垂直落入通风孔。(c)风扇、风扇罩、隔板须有足够的机械强度，并保证可靠的固定，同时能承受冲击试验。,(d)正常工作状态下，风扇距、风扇罩、隔板及其紧固件的间距

12、须不小于风扇直径的1，但最小为1mm。(e)如风扇为塑料材质，其电阻值须不大于1109。(f)风扇如用轻合金制成，标准中规定轻合金按重量比，铝、钛和镁的总含量不得大于15%，且钛和镁的总含量不大于6%。,3.2开关及控制器：a.电磁起动器中的隔离开关，通断能力低于AC3负荷时，须在电气上或机械上与接触器联锁。b.设有短路、漏电保护的开关，保护装置动作机构须采用手动复位的形式。其复位装置须具有特殊紧固件，或可设在有保护装置的外壳内部。c.控制器手柄如有可拆卸式，须保证在停止位置上才可卸下。,3.3灯具：a.透明件须能承受规定的冲击试验与热剧变试验；b.应设置断电开源后才能打开透明件的联锁装置或可

13、用有“严禁带电打开”字样的警告牌代替；c.金属保护网与外壳须可靠固定，网孔面积与网条尺寸应符合规定要求。,4.防爆电气设备的试验4.1机械试验 a.冲击试验 试验部件：透明件 塑料外壳和外壳上的塑料零部件 铸铁外壳 轻合金外壳。等等,b.跌落试验试验方法：将装备完整的携带型电气设备一台，从1m高处跌落到水泥平台上。而落下的方向由检验单位规定，但对于灯具应将其透明罩朝下。对一台被试品共试验4次。检验要求：经过试验的样品，不得产生任何影响防爆性能的变形或损坏；风扇罩或隔爆外壳的变形不得使与其相对运动的零部件摩擦。,4.2其他试验：a.外壳防护等级试验；b.绝缘套管扭转试验；c.温度试验；d.塑料外

14、壳绝缘电阻的测定；e.引入装置夹紧试验；f.橡胶材料老化试验。,5.防爆电气设备的检验 防爆检验是对电气设备的样品进行的试验，样品是按批准合格的图纸进行生产的。GB3836-2000规定防爆合格证有效期为5年。,第二节 隔爆型电气设备,1.概述 具有隔爆外壳的电气设备称为“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，被广泛用于煤矿井下等爆炸性环境工作场所。隔爆性电气设备的标志为“d”。,2.隔爆原理 目前有两种观点：一种观点认为隔爆是法兰间隙的熄火作用；另一种是由于法兰间隙的熄火作用加上法兰间隙对爆炸产物的冷却作用。从研究结果看后一种观点的理由更充分一些。,3.隔爆型电气设备隔爆

15、结构参数 a.隔爆接合面；b.隔爆接合面的长度；c.隔爆接合面的间隙；d.隔爆接合面的粗糙度；,4.隔爆型电气设备的外壳附件 a.衬垫 b.胶粘接合面 c.透明件 d.外壳的紧固件 c.插接装置 e.接线盒内的电气间隙与爬电距离 f.操纵杆,5.隔爆型电气设备的试验 爆炸压力测定 强度试验 动力试验 静压试验试验内容 隔爆外壳隔爆性能式样 密封性能试验 引入装置试验 机械强度试验,第三节 增安型电气设备,1概述,增安型电气设备“e”的含义是：在正常运行条件下不会产生电弧、火花或可能点燃爆炸性混合物的高温的设备结构上，采取措施提高安全程度，以避免在正常和认可的过载条件下出现这些现象的电气设备。也

16、就是说，只有在正常运行条件下不会产生火花、电弧或危险温度，其额定电压不高于11kV的电气设备及其部件，才允许制成增安型。,此种防爆结构适用于电动机、变压器、照明灯具及接线盒等。增安型电气设备除须符合本安型规定外，还须符合通用要求的有关规定。值得注意的是，增安型的“增安”一词决不意味着它比其它防爆类型更好，它仅仅是为了表述增安型的目的而已。增安型所达到的安全程度主要取决于增安型结构型式及其使用的环境、维护的情况等许多因素。,2通用要求,2.1 外壳的防护等级裸露带电部件的外壳须符合IP54的规定；绝缘带电部件的外壳须符合IP44的规定。对安装在清洁室内并经常有专人检查管理的电动机（接线盒和裸露带

17、电部件除外）外壳只须IP23的规定即可。,2.2 电路的连接(1)引入电缆或导线的连接件；a.应保证连接可靠、接线方便，还须防上连接松动、自行脱落、扭转，同时能保持良好的接触压力。b.不允许在正常工作条件下，因温度升高而引起接触压力降低。,c.不允许带有可能损伤电缆或导线的棱角，不允许在正常紧固时产生永久变形和自行转动。d.不允许用绝缘材料部件传递接点压力。用于连接多股线的连接件，须有防止导线分股的措施。连接件载面积在4mm2以下的电缆或导线的连接件，须设计成能与载面积更小的电缆或导线可靠连接。,(2)内部导线连接电气设备内部的导线连接不允许承受不适当的机械应力。允许采用下述任一方法连接：a.

18、能防止松动的螺栓或螺钉连接；b.挤压连接；c.导线先用机械方式连接后再用软钎焊连接；d.硬焊连接；e.熔焊连接。,2.3 电气间隙与爬电距离(1)不同电位的导电零件之间的电气间隙须符合下表规定。,(2)带电零件与接地零件之间的电气 间隙，按线电压进行计算。如果额定电压为10kV或更高的电气设备，仅用在中性点直接接地的电网中，则带电零件与接地零件之间的电气间隙可按电气设备的相电压计算。,(3)不同电位的导电零件之间爬电距离须符合下表规定：,(4)爬电距离的长度根据额定电压，绝缘材料的耐泄痕性和绝缘件表面形状确定。,2.4固体绝缘材料(1)固体绝缘材料应采用耐热性材料制成，在高于电气设备连续额定运

19、行温度至少20的温度下（但不低于80），仍应具有良好的机械性能。固体绝缘件应采用吸潮性小，耐电弧性能好，不燃或难燃的材料制造。(2)由模压塑料或尼龙材料制成的绝缘件，如果绝缘表面有损伤或脱落时，须有耐泄痕性与绝缘件本身至少为同级的绝缘漆涂复。本条不适用于表面虽有损伤，但不影响其相比耐泄痕性或者未损伤部分达到规定的爬电距离要求的材料。,2.5绕组(1)绕组应采用QZ型厚绝缘漆包线；至少包复两层绝缘材料的裸导线及至少包复一层绝缘材料的薄型漆包线。(2)绕组在嵌绕和绑扎后进行干燥，然后用合适的浸渍剂，采用沉浸法、滴注法、真空浸渍法等作浸渍处理。(3)绕组不允许采用公称直径小于0.25mm的导线浇制。

20、,2.6极限温度(1)电气设备在起动、额定动行或规定的过载状态（如在tE时间结束）时，其任何部件的最高表面温度不允许超过GB3836.1通用要求中的规定。(2)导线和其他金属部件的允许温度还须符合下列要求：a.不允许降低材料的机械强度；b.不允许因热膨胀而超过材料的许用应力；c.不允许损坏邻近的绝缘部件。,(3)绝缘绕组的温度还须满足绝缘材料各等级在额定运行和tE时间结束时规定的极限温度。(4)绕组须采用适当的保护装置加以保护，以确定不会超过极限温度。2.7紧固装有裸露带电部件的电气设备，按GB3836.1通用要求的特殊紧固件的规定进行紧固。,3 专用规定,3.1旋转电动机(1)最小径向单边气

21、隙定子和转子之间的最小径向单边气隙(mm)在旋转电机静止时，应不低于下列公式计算的值:最小径向单边气隙(mm)0.15+(0.25+)rb,式中：D转子直径(mm)，在最小径向单边气隙公式中D的最小值取75，最大值取750；n最大额定转速r/min，最小值取1000；r值按下列公式计算，最小值取1.0；r=b值：采用滚动轴承的电动机取1.0，采用滑动轴承的电动机取1.5。,注：1.该公式与电源频率或极数没有直接对应关系，从2极或4极的滚动轴承电动机的示例中可以看出。该电动机电源为50Hz/60Hz并且转子直径为60mm，铁芯长度为80mm；D取75，为最小值；n取3600，为最大值。b取1.0

22、；r=80(1.7560)，即近似于0.76，应取1.0；此时最小径向单边气隙为：0.15+(0.25+)1.01.0,近似等于0.25mm。,2.采用滑动轴承的电动机宜设测隙孔1。(2)为防止起动时导条和转子铁芯之间产生火花，导条和转子应紧密配合，若鼠笼转子的导条和端环不是压铸成一体时，由导条与端环的连接就采用硬焊或熔焊。起动时转子表面温度最高不超过300。,(3)对于鼠笼型电动机或有起动鼠笼的同步电动机，应测定tE时间和起动电流比IA/IN，以便选择合适的过流保护装置，防止产生不允许的高温。tE时间应不小于当转子堵转时过流装置能够切断电动机的电源所需的时间。tE时间不允许小于5s，起动电流

23、比IA/IN不允许大于10。(4)额定电压6kV的电动机绕组应有防电晕的措施。(5)鼠笼电动机运行时应配置合适的保护装置，其温度保护方式可以为电流延时或绕组中埋置测温元件等保护装置。,(6)过电流延时保护装置须既能进行过载保护，又能当电动机转子堵转时在tE时间内断开电动机的电源。保护装置须给出保护特性曲线，其要求是：(a)电流范围至少为38倍额定电流；(b)断开时间误差不大于20。(7)采用过流延时保护装置的电动机一般只允许用于轻载起动和不频繁起动的连续运行的工作状态。,(8)起动时不允许超过极限温度。如果起动时间超过1.7倍te时间，就属于起动困难。(9)高压电动机定子绕组线圈须进行抽样介电

24、强度试验。(10)对鼠笼电动机，应测定在额定运行时和转子堵转时的定子和转子温升。,第四篇 本质安全型电气设备,1 概述,本质安全型电路是指在规定条件（包括正常工作和规定的故障条件下）产生的任何电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的电路。本安型电气设备，是指由本安电路组成的电气设备。全部电路都是本安电路的电气设备为单一的本安型电气设备；局部电路为本安电路的电气设备为复合式本安型电气设备，例隔爆兼本安型电气设备。,装有本质安全电路和非本质安全电路，且结 构使非本质安全电路不能对本质安全电路产生不利影响的电气设备称为关联电气设备。关联设备可以是隔爆型或其他防爆类型，也可以是矿用一般型，这取决

25、于关联设备的使用场所。本安型电气设备有以下特点：结构简单、体积小、重量轻；安全性能可靠；制造、维修方便、造价低。由于受到电路使用功率的限制，本安型电气设备主要用于一般控制、信号、通讯装置和检测仪表。,本安型电气设备及其关联设备，按本安电路 场所和安全程度不同分为ia和ib两个等级。ia等级：指当施加Um和Ui之后，在下列每一种情况下ia等级电气设备的本安电路均不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备。(a)正常工作和施加产生最不利条件的非计数故障；(b)正常工作和施加一个计数故障加上产生最不利条件的非计数故障；(c)正常工作和施加二个计数故障加上产生最不利条件的非计数故障。,ib等级：指当施加Um和

26、Ui之后，在下列每种情况下ib等级电气设备中的本安电路不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备。(a)正常工作和施加产生最不利条件的非计数故障；(b)正常工作和施加一个计数故障加上产生最不利条件的非计数故障；对于(a)(b)安全系数取1.5，对(c)安全系数取1.0。,2 本质安全电路的防爆原理,2.1 电路放电火花：电流所产生的热，火花和电弧是导致爆炸性气体混合物爆炸的主要点火源。本安电路的防爆原理简单的讲，便是通过限止电路的电气参数或采取一定的保护措施，来达到削弱电流所产生的热效应及火花、电极的放电能量为目的，使电路系统无论在正常工作状态或者在故障状态下，所产生的热效应和火花都不能点燃爆炸性气体

27、混合物。,一般来讲，热效应所引起的爆炸现象很少发生，因此电火花的引爆便是主要研究的焦点。当断路火花时，电感元件是储能元件，电感电路的放电过程中，既有电源向电极间隙放电，又有电感储能放电，而且加长了放电时间，电感电路的断路火花有很大的危险性。当电路闭合火花时，电容也是储能元件，既有电源向电极间隙放电，又存在电容储能放电。,2.2 电火花最小点燃能量放电火花的引燃是通过电火花将电能转化为热能传给爆炸性气体混合物的。使爆炸性气体混合物点燃的最小能量就是电火花的最小点燃能量，最小点燃能量的概念是研究电路本安性能的基本概念，它常作为各种爆炸性气体混合物的分级依据。,例按电容储能公式可计算出放电能量，即W

28、=1/2CV2，如忽略放电的能量损失，则公式中计算得到的数值便是被点燃介质的最小点燃能量，下表为在理想条件下测得的数值。实际上电路火花点燃爆炸性气体混合物所需的能量远大于该值，因此，按最小点燃能量评价和设计本质安全型电路是有足够的安全系数。,2.3 影响放电火花点燃能力的主要因素(1)爆炸性气体混合物的成份和浓度对火花点燃能力有十分明显的影响。各种爆炸介质都存在一个最易点燃的浓度，甲烷爆炸界限为515%，电火花最易点燃的浓度为8.5%，热表面最易点燃的浓度为6%。氢气爆炸界限为475.6%，电火花最易点燃的浓度为21%，灼热体最易点燃的浓度为1015%。,(2)爆炸介质的温度、湿度、流速对点燃

29、能量有一定的影响，介质温度越高所需点燃能量越小。介质湿度大，不易点燃，介质流速高也不易被点燃，而静止的瓦斯比流动的瓦斯更易点燃。,(3)电路的电气参数：电压、电流、电感、电容与放电火花能量有直接关系。交流电路相位的变化，造成切换电路瞬间电流、电压的幅值不同，而影响放电能量和点燃能力，因此，对本安交流电路的检验，规定了比直流电路更多的火花试验次数。直流电路检验时，要考虑试验过程中更换电极极性。,(4)电极材质与形状是影响放电火花点燃能 力不可忽视的因素。熔点低、材质软的金属比熔点高、硬度大的金属电极更危险。据知镉是最易点燃爆炸性介质的金属。在相同电路参数下，镉电极的最小点燃电流比铜电极小得多。低

30、熔点的金属电极易于点燃的主要原因是在电极接点处于火花高温作用下，使金属电极熔化，产生的熔融金属粒子使点燃的机率增大，能量增强，另一方面，电极熔点越低，越易拉弧，使放电持续时间延长，从而增强了点燃能力。,电极端部形状，表面积不及平度对点燃能力有明显的影响，电极表面积越小，不平度越大，则越易点燃。在开断火花试验中，随着电极金属丝直径减小，点燃电流亦将减小。电极采用针状电极，就越易点燃。,2.4 电火花放电能量概算评价电路和本安性能就是评价电路切换时产生的放电火花的点燃能力。电路切换时，电极放电间隙相当电路串入一个瞬时负载，其电压、电流、阻抗都随时间而变化，电路火花放电能量应由放电间隙的电压降，通过

31、的电流持续时间决定。,放电能量的数学表达式为式中：U(t)电极间电压瞬时值 i(t)放电电流瞬时值 T放电持续时间 W放电总能量,若忽略放电能量损失，则评定电路是否为本安电路的判别式为WWmin（爆炸性气体介质的最小点燃能量）。对于甲烷，W0.28mJ。,若规定了U(t)，i(t)的表达式，并测出放电时间T，则通过积分便可求出放电的能量。例断开电感性电路主要呈现弧光放电，其放电能量W=,式中：E电源电动势 I放电前稳态电流 T放电时间 L电路电感从公式可见，前一项为电源释放能量，后一项为电感释放能量。当电路电感大，则放电能量取决于后项。对于电感为零的无感电路，则放电能量由前项决定。,对于单纯的

32、电感或电容放电能量，若忽略放电的能量损耗，则放电能量可按电感、电容储能计算，即：W1=1/2LI2，WC=1/2CU2式中：L、C电感、电容元件,3 本安型电气设备的结构要求,本安型电气设备的防爆性能，不仅取决于电路的电气参数，而且要在结构上得以保证。3.1 最高表面温度矿用电气设备在使用场所可能堆积煤尘时，允许最高表面温度为+150。,3.2 外壳采掘工作面用本安型电气设备，其外壳防护等级规定为IP54，对塑料外壳应防止产生危险静电，所测得的表面绝缘电阻值须1109。采用轻合金外壳者，要符合GB3836.1中8.1条通用要求的有关规定。,3.3 接线盒与接线端子本安电路端子与非本安电路端子之

33、间按规定至少须有50mm距离，或用绝缘隔板或用接地金属板把二者隔开，并应符合GB3836.4-2000第条规定。接线端子应有防松措施。本安电路接线端子的裸露导体部件之间电气间隙应等于或大于GB3836.4-2000表4的规定值。,3.4 电气间隙与爬电距离须符合GB3836.4本安标准所规定的数值。3.5 电源变压器直接向安全栅或本安型电气设备供电的变压器的输入电路成应安装符合GB3836.4第7.3条规定的熔断器或用适当规定值的断路器保护。本安电距端子与其它端子分两侧布置，端子间电气间隙与爬电距离须符合GB3836.4表4要求。变压器铁芯应接地。,(1)绕组须能承受输出绕组短路电流的作用，在

34、热保护器动作前，不应产生超过绝缘等级的允许温升，且不应损坏。(2)向本安电路供电的绕组与其它绕组应分开布置或加强绝缘及用铜质接地屏蔽隔离的措施。(3)铜质屏蔽应能承受任何绕组与屏蔽短路时的电流，在热保护器动作前不应损坏。(4)变压器绕组应进行绝缘介电强度试验，且不应击穿或闪络（见GB3836.4表9）。,3.6 导线及布置为了防止导线载流过大，温升过高而出现危险的表面温度，选取导线的截面时应留有充分余量。对于多股绞线的截面积，应是各股导线截面积的总和。电气设备内本安电路元件和连接导线应牢固安装。采用树脂胶封时，注意不要损坏元件和导线。,本质安全电路和电气设备机架或可能接地的 部件之间的绝缘应能

35、承受两倍本质安全电路电压或500V交流有效值试验电压，两者取较大值；本质安全电路与非本质安全电路之间的绝缘应能承受2U+1000V交流有效值试验电压，但不小于1500V。（U指本质安全电路和非本质安全电路电压值之和）本安与非本安电路的内部绝缘导线应分开布置，不允许两种导线捆成一束。与非本安电路在同一外壳中的本安电路导线及端子均采用蓝色标志加以区别。,4 本安电路设计计算基础,本安型电气设备基本有两种模式，一种由电池（原电池和蓄电池）和电池组供电的独立的本安型电气设备，通常用于通讯、控制、监测、仪器、仪表类装置；另一种由电网供电的本安系统关联设备、连接导线或电缆、本安型电气设备三者构成，最常见的

36、是隔爆兼本安型（关联）复合式电气设备。它们都存在本安电路设计计算的问题，只有通过计算（最好通过试验）符合标准后才能进入本体设计。本安电路的设计计算是比较繁索的，现通过简单的实例加以说明。,一、电路原理图本例为一个本质安全型的先导回路（起动按钮的自保接点未画），可以近控，也可引出电缆进行远控。首先把本安电路用虚线在电路原理图中框出来并标明：“本安电路”。同时用虚线框住可靠组件并标注“可靠组件”，保护性元件标注“保护元件”。图中本安型变压器HB和本安型继电器HJ的阻尼绕组都为常用组件。,二、主要元、器件(1)本安型变压器规格为：36/9V，2VA。初级空载电流不大于50mA，用0.1A熔断器进行保

37、护。次级空载电压不超过1.29=10.8V，次级线圈具有限流电阻，电阻值约34，其次级短路电流不大于10.8/34=317.6mA。变压器线圈先绕初级，再绕屏蔽层（用0.29漆包线），最外绕次级，先用5m0.33康铜漆包线，再用0.29QZ共270匝。,(2)本安型继电器JZ-660型直流继电器，吸引线圈QZ0.41，1425匝，内阻100.20（+20），阻尼线圈QZ0.41，1425匝，头尾短接。动作电流为605mA，释放电流为205mA。处于非本安电路的触点正常工作时应不超过制造厂规定值，并且开闭不超过5A有效值或250V有效值或100VA。,(3)二极管（又称远方二极管）选用硅二极管2

38、CZ53E，额定正向整流电流0.3A，正向压降0.7V最高反向工作电压300V。(4)钮子开关和按钮其额定电压和额定电流远大于9V和100mA。(5)连接导线选用0.2mm2AVRP聚乙烯绝缘安装线（蓝色有屏蔽层）。,三、本安电路在本体上的安装(1)要求元、器件尽可能集中装在一个小匣内，然后再固定在本体上。(2)本安电路与非本安设备的接线要尽量分开布线。,四、本安电路计算(1)正常工作时电压为额定值时，电压为最高值时，试验时取安全系数为1.5，即以94.51.5=141.75mA，并接入变压器和继电器线圈等电感元件不应引爆。,(2)次级短路时取安全系数为1.5，则火花试验电流为317.61.5

39、=476.4mA，不应引爆。(3)远方控制时要考虑控制芯线的分布参数，通常为6mm2，其电抗值为0.095/km，电容为0.12F/km，电缆长度取为200m，则可用L=0.20.095/314=0.0604mK，C=0.20.12=0.024F的集中参数来模拟。,(4)查最小点燃电流、电压曲线由于变压器和继电器都是非线性电感元件，为此通常先用交流伏安法来测出近似电感值，然后利用GB3836.4的附录A查曲线。通过上例，从理论上说，首先应该从附录A的曲线查阅基本参数U、I、L、C等，然后进行设计计算。,第五节 其它形式防爆电气简介,其他形式防爆电气设备：1.正压型电气设备2.浇封型电气设备3.充油型电气设备4.充砂型电气设备,谢 谢 大 家,祝 您 愉 快！,