淺論煤礦電氣設(shè)備的選用

王 藝

（太原市明仕達(dá)煤炭設(shè)計(jì)有限公司，山西 太原 030001）

1 煤礦電氣設(shè)備的類型

由于井下環(huán)境的特殊性，所用的電氣設(shè)備類型也與其他行業(yè)有所不同，總要求主要有：要有一定防爆能力的外殼；要有一定防水性；要盡量保證是絕緣體且設(shè)備越小越好，越輕越好；最后就是要防爆。

1.1 煤礦一般型電氣設(shè)備

煤礦一般型電氣設(shè)備的標(biāo)志是KY，主要特點(diǎn)是雖然有防護(hù)功能，但是并沒(méi)有防爆功能，并且僅僅適用于煤礦井下瓦斯?jié)舛葹榱愕牡胤?，如煤礦場(chǎng)的地面。并且要求符合GB1217的規(guī)定。

1.2 煤礦防爆型電氣設(shè)備

所謂的防爆設(shè)備指的是按照所使用的環(huán)境中引起爆炸的氣體成分來(lái)設(shè)計(jì)的、防止混合物爆炸的電氣設(shè)備。防爆型電氣設(shè)備的標(biāo)志是Ex。主要是應(yīng)用在有潛在爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所。一般也分為兩大類：第一類：煤礦用電氣設(shè)備。第二類：煤礦以外的行業(yè)用電氣設(shè)備。所有的煤礦防爆電氣設(shè)備在進(jìn)行設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、驗(yàn)收等一系列過(guò)程中必須嚴(yán)格參照GB3836-2000標(biāo)準(zhǔn)。如果不符合這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，就視為不合格產(chǎn)品，嚴(yán)禁用于煤礦行業(yè)。

2 煤礦防爆電氣設(shè)備的類型及所選用的防爆途徑

2.1 增安型電氣設(shè)備

增安型顧名思義就是增加設(shè)備的安全性以防爆炸。增安型設(shè)備指的是在沒(méi)有任何故障的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)不會(huì)產(chǎn)生可以把爆炸性混合氣體引爆的物質(zhì)。這就非常明確的把在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生電火花的電氣設(shè)備排除在增安型電氣設(shè)備之外了。它采取的防爆途徑不是安裝隔爆外殼，而是用一定物理手段使電氣設(shè)備的安全性有所增加。不安裝隔爆外殼并不意味著其外殼材料可以隨意選擇，它的保護(hù)外殼也必須符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)才可以。比較常見(jiàn)的物理手段主要有：選擇絕緣性比較強(qiáng)且不易隨環(huán)境的變化而幅度大變化的材料；改變電與氣的間隙大小；改變爬電距離；選用耐高溫的材料。需要指明的是，增安型電氣設(shè)備的防護(hù)指數(shù)比較低。增安型電氣設(shè)備的英文標(biāo)號(hào)是“e”。

2.2 隔爆型電氣設(shè)備

隔爆型電氣設(shè)備顧名思義就是隔離引爆源和易爆物的設(shè)備。隔爆型電氣設(shè)備與增安型電氣設(shè)備剛好相反，它選用的防爆途徑是在電氣設(shè)備上裝上防爆外殼。這種類型的電氣設(shè)備即便是在非問(wèn)題狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生了可以引起爆炸的物質(zhì)，它的防爆外殼也會(huì)把這些物質(zhì)隔離在外殼里邊，與充滿爆炸混合物相互隔離，所以也不會(huì)引起爆炸，從而達(dá)到防止爆炸的目的。但是這也產(chǎn)生了一個(gè)問(wèn)題，如果所選用的隔爆外殼因?yàn)楸旧淼膿p壞或工人操作失誤而失去了本身的隔爆性能的話，就會(huì)發(fā)生常見(jiàn)的失爆現(xiàn)象。因此，對(duì)于隔爆電氣設(shè)備來(lái)講，必須加強(qiáng)平時(shí)的維護(hù)和修理工作。隔爆型電氣設(shè)備的英文標(biāo)號(hào)是“d”。

2.3 本質(zhì)安全型電氣設(shè)備

本質(zhì)安全型電路講的是無(wú)論在什么測(cè)驗(yàn)條件下，電氣設(shè)備的任一部件所產(chǎn)生的熱效應(yīng)或者摩擦產(chǎn)生的電火花都不能引爆環(huán)境中的爆炸混合物的線路系統(tǒng)，而擁有上述電路系統(tǒng)的電氣設(shè)備就是本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。其最大的特點(diǎn)是本身不能產(chǎn)生可以引爆混合氣體的物質(zhì)，而且是通過(guò)改善自身的電路系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不是像增安型電氣設(shè)備那樣通過(guò)一些物理手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的主要防爆原理就是通過(guò)設(shè)計(jì)相關(guān)的安全型電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以其電路系統(tǒng)的日常維護(hù)與檢查就顯得至關(guān)重要 。本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的英文標(biāo)號(hào)是“i”。

2.4 正壓型電氣設(shè)備

正壓型電氣設(shè)備與前面介紹的兩種設(shè)備相比，不同的是在防爆外殼內(nèi)部并不是空氣，而是充滿了可以產(chǎn)生一定壓力的其他氣體，這樣就使得外殼內(nèi)的氣體壓力要大于外部環(huán)境的壓力，也即外殼內(nèi)是正壓力，這樣，外部混合物在壓力的作用下就不可能進(jìn)入到外殼內(nèi)部，外殼內(nèi)的部件產(chǎn)生的熱量或電火花也就不能與爆炸性混合物相接觸，也就實(shí)現(xiàn)了防爆的目的。其防爆途徑的本質(zhì)還是隔離了引爆源和爆炸物。其英文標(biāo)號(hào)是“p”。

2.5 充砂型電氣設(shè)備

該類型的電氣設(shè)備與正壓型電氣設(shè)備的區(qū)別就是防爆外殼內(nèi)充滿的不是氣體而是砂礫，這種做法是把產(chǎn)熱部件所產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)移到砂礫中，這樣就可以避免使外殼溫度過(guò)高而引爆爆炸混合物。砂礫起到的作用是轉(zhuǎn)移熱量。其英文標(biāo)號(hào)是“q”。

2.6 隔爆兼本質(zhì)安全型電氣設(shè)備

就是把上述的2.2與2.3的電氣設(shè)備結(jié)合到一起構(gòu)成的電氣設(shè)備，這種設(shè)備同時(shí)擁有兩種防爆方式，提高了該設(shè)備的防爆性能和安全性。其英文標(biāo)號(hào)是“di”。

除了上面所介紹的六種煤礦防爆電氣設(shè)備以外，常見(jiàn)的還有Exo Ι、ExnΙ、ExmΙ等。它們的原理就是在上述幾種防爆設(shè)備的原理基礎(chǔ)上進(jìn)行改良而形成的。盡管這些防爆電氣設(shè)備的表現(xiàn)形式不同，但是其本質(zhì)都是要阻止引爆物與被引爆物的相互結(jié)合，從而達(dá)到防爆的目的。所以，可以在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，運(yùn)用更多的先進(jìn)技術(shù)來(lái)開(kāi)發(fā)出更加安全，節(jié)能，環(huán)保，高效的防爆設(shè)備。

3 煤礦電氣設(shè)備的選用

了解了上述煤礦電氣設(shè)備的原理以后，還有一個(gè)重要的問(wèn)題就是如何在煤礦的各個(gè)場(chǎng)合選用合適的電氣設(shè)備。因?yàn)椴煌碾姎庠O(shè)備的防爆性能以及結(jié)構(gòu)的不同決定了他們使用場(chǎng)所的不同。各電器設(shè)備的使用必須嚴(yán)格按照有關(guān)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)來(lái)執(zhí)行。煤礦一般型電氣設(shè)備主要在井下瓦斯?jié)舛葹榱恪⒚悍垲w粒濃度沒(méi)有爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所或者是在有些非地上工業(yè)生產(chǎn)廠有相似的生產(chǎn)環(huán)境的部門中使用。而在礦井內(nèi)，如果瓦斯?jié)舛缺容^低，那么類似于高、低壓電機(jī)和電氣設(shè)備、照明燈具、通信、自動(dòng)化裝置和儀表儀器就可以使用礦用一般型的，而在瓦斯?jié)舛容^高的場(chǎng)所，比如主要的通道，工作區(qū)，以及通風(fēng)處，就要使用煤礦防爆型的電氣產(chǎn)品。比如照明用的燈就要格外注意，因?yàn)橥咚乖跐舛冗_(dá)到5%時(shí)就有可能被引爆。以上只是一些典型的場(chǎng)所如何選用正確的防爆電氣設(shè)備。具體規(guī)定要參考《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)原則來(lái)做出正確的選擇。

結(jié)語(yǔ)

煤礦安全始終是一件大事，而煤礦電氣設(shè)備在煤礦的安全生產(chǎn)中所起的作用并非一兩千字所能概況的，在具體的生產(chǎn)實(shí)踐中只有牢固樹(shù)立起正確選用煤礦電氣設(shè)備的觀念，才能避免更多意外事故的發(fā)生，從而保證人身財(cái)產(chǎn)安全。

[1]高為民.煤礦電氣設(shè)備的選擇探討[J].山東煤炭科技，2012（04）：170-171.