防爆工培訓教案這次防爆培訓共分為三個部分：一、井下電氣設備的防爆原理；二、井下電氣三大保護；三、井下防爆檢查標準分析。一、為什么要進行防爆礦井的環(huán)境中含有瓦斯和煤塵。礦井瓦斯的主要成分是甲烷(CH)，還有少量的二氧化4碳(CO)和氮氣(N)，有時也有少量的乙烷(CH)及硫化氫(HS)等，其中那個甲22222甲烷(CH)是一種無色、無臭、無味的氣體，比空氣輕，比重為0.554。它本身無毒，4但在空氣中含量增加時，氧的含量會相對地減少，當甲烷含量達到43%，就會使人窒息；如果含量增加至57%以上，人就有致命的危險。甲烷在空氣中的含量較低時，遇火可以燃燒；當含量在5%~16%之間，一遇火花(如電弧、電火花等)就可能引起比重；瓦斯?jié)舛葹?.5%左右，最易爆炸，而且爆炸壓力最大，對人和礦井的威脅最大。井下的煤塵也能發(fā)生爆炸。當煤塵粒度在0.75~1微米之間，空氣中每立方米的含量達30~3000克，并遇到高于700~800℃的點燃溫度時，就發(fā)生爆炸。煤塵爆炸比瓦斯爆炸大的破壞力。 (對煤塵還可用灑水的方法)；另一方面是消除火源或降低火源的溫度，使之低于瓦斯和煤燃溫度。二、怎么對電氣設備進行防爆在礦井中能夠引起瓦斯和煤塵爆炸的火源有很多種，其中電火花及電氣設備的電弧是引起瓦斯煤塵爆炸的主要原因。電氣設備的防爆措施，一般有下列三種方式： (1)采用隔爆外殼的結構，即將電氣元件安裝于堅固的不傳爆的外殼中，使爆炸只發(fā)生在外殼部。一般動力設備多采用此法。 (2)應用安全火花原理，即限制熱源強度，將電火花能力限制在不足以引起瓦斯煤塵爆炸的圍。這種方法只用于低壓通訊、信號、測量儀表、遙控和自動控制系統(tǒng)中。 (3)用超前切斷電源的方法。對照明燈具、放炮器和電纜等，采用超前切斷電源的方法來達到防爆目的。三、防爆電氣設備的類型及標志1.電氣設備的防爆類型主要有以下幾種： (1)礦用隔爆型(d)是指當外殼發(fā)生瓦斯爆炸，不能使外殼破裂變形，也不能引燃殼外瓦斯或煤塵，即具有耐爆性或隔爆性的電氣設備，它廣泛使用于有瓦斯煤塵爆炸危險的礦井中的如防爆開關、防爆電動機等。 (2)增安型(e)在煤礦一、二級瓦斯礦？井采區(qū)進風巷道中的固定電氣設備可以采用增安型 (3)本質安全型(i)是指電氣系統(tǒng)及設備在正常和故障狀態(tài)下產生的火花和溫度都不能引起爆炸性混合物爆炸的電氣設備。這種類型多用于通訊、信號和自動化系統(tǒng)中。 (4)正壓型(p)是指向外殼通入正壓新鮮的空氣或充入惰性氣體，以阻止外部爆炸混合物進入部的電氣設備。煤礦中基本上不采用此種類型的電氣設備。 (5)充油型(o)是指將可能產生火花、電弧或危險溫度的帶電部分，浸在油中，使其不引起油面上爆炸混合物爆炸的電氣設備。 (6)充砂型(q) (7)澆封型(m) (8)無火花型(n) (9)氣密型(h) (10)特殊型(s)3T：溫度組別為T組，設備周圍環(huán)境中爆炸混合物的自燃溫度在200一300℃之間，設備表面333I/ⅡBT：適用于煤礦井下除有瓦斯外，正常情況下還有Ⅱ類B級T組可燃氣體的環(huán)境。33四、隔爆型電氣設備的防爆原理和要求1.對隔爆型電氣設備外殼的要求通過外殼各結合面的間隙噴向殼外時能夠得到足夠的冷卻，使之不會點燃殼外爆炸性混合2．如何保證隔爆型電氣設備的耐爆性能隔爆外殼應具有足夠的機械強度，能承受殼爆炸時產生的最大爆炸壓力。由于外殼的最Pa，可參考表3—9所給的壓力值進行外殼的強度計算孔的外殼。除材質外，為保證隔爆外殼的耐爆性，在結構上還必須防止發(fā)生壓力重疊。3.隔爆間隙的防爆原理 (1)熄火作用 (2)冷卻作用當結合面間隙小于臨界間隙時，殼的爆炸火焰經過間隙即被熄滅。點燃爆炸性混合物的必要條件是在有限的燃燒生成物中要有足夠的能量。當法蘭間隙中的點燃外殼外部的爆炸性混合物所需的最低溫度以下，所以不會傳爆。4.隔爆結合面的要求要求隔爆結合面具有一定的間隙、寬度和光潔度。 (1)轉蓋或插蓋式隔爆面的寬度不小于25毫米，間隙不大于0.5毫米。 (2)靜止隔爆面的間隙與接合面寬度如下表：隔爆空腔凈容積(升)≤0.50.5—2>2間隙(毫≤0.3≤0.4≤0.5米)接合面寬度(毫米)≥8≥12.5≥25 (3)活動部分(操縱桿及電機軸)隔爆接合面間隙1-5接合面寬度如下表：隔爆空腔凈容積(升)接合面寬度(毫米)隔爆空腔凈容積(升)接合面寬度(毫米)間隙操縱桿及孔(毫米)電軸及孔(毫米)5．隔爆結合面的防銹要求隔爆結合面的防銹蝕是影響隔爆性能的主要因素之一。因此隔爆結合面須有防銹措施，如電鍍、磷化、涂204-1防銹油等，不準涂漆。因為漆膜在高溫作用下易分解，使得結合面間隙5．隔爆結合面的防銹要求大保護一、保護接地所謂保護接地，就是用導體把電氣設備中的所有正常不帶電的外露金屬部分相埋在地下的接地極連接起來。由于有了保護接地，就可將帶電設備外完的對地電壓降低到安全數(shù)值，一旦人體接觸這些外完。不致發(fā)生觸電危險．從而保證人身安全。的對地電容值和絕緣電阻值(見圖2一1b)。顯然，這對于沒有設置漏電保護裝置的高壓供圖2一1b是裝有保護接地時的情況。這時，當電氣設備部絕緣損壞而使一相帶電體碰接地極電流有如下關系：I'/I'=R/Rehhe人身的電流為：RheRI'=IheRhRe——接地電阻，Ω;IIR——人身電阻，Ω;ehh《I，足以防止人身觸電事故的發(fā)生。h電電路由于設備外殼離地或接觸不好而產生裸露的電火花，但由于接地裝置的分流作用，大大減少了電火花能量，從而減少廠瓦斯、煤塵爆炸的可能性。壓者，必須接地。如電氣設備的工作電壓低于安全電壓者(如36v)，也就無需接地了。圖2-2井下接地網示意圖井下保護接地網如圖2-2所示。主要由主接地極、局部接地極、接地母線、輔助接地母線；接地導線和連接導線、接地支線等幾部分組成。(1)主接地極和接地母線小于5毫米的鋼鋅扁鋼或截面不小于50毫米2的裸銅線。(2)局部接地極采區(qū)變電所、配電點、固定機電硐室、高壓接線盒、母線盒、單獨設置的固定高壓配電不設置局部接地極。局部接地極用面積不小于0.6米2，厚度不小于3毫米的鍍鋅或鍍錫鋼板制成。當使用鐵管作局部接地極時，直徑不得小于35毫米、長度不得小于1.5米、在管子上至少要鉆20個直徑不小于5毫米的透眼，便于往里灌鹽水，以降低接地電阻值。局部接地極接地引。(3)輔助接地母線采區(qū)變電所、采區(qū)配電點及其他機電硐室則應設置輔助接地母線。輔助接地母線應采用斷面不小于100mm2的鍍鋅扁鋼(或鍍鋅鐵線)或斷面不小于25mm2的棵銅線。接地母線和輔助接地母線均應分別和主接地極、局部接地極連接。接地極、局部接地極連接。連接接地極的導線應采用斷面不小于50mm2的鍍鋅扁鋼(或鍍鋅鐵線)或斷面不小于25mm2的(4)連接導線和接地導線各個電氣設備的金屬外殼、鎧裝電纜的鋼帶(或鋼絲)和鉛包，均應通過單獨的連接導線直接與接地母線或輔助接地母線連接。連接導線和接地導線均應采用斷面不小于50mm2的鍍鋅扁鋼(鍍鋅鐵線)或斷面不小于25mm2的裸銅線。對于移動式電氣設備，應用橡套電纜的接地線芯進行連接，并要求每一移動式電氣設備與總接地網或局部接地極之間的接地電阻，不得超過1Ω。此外，與漏電保護裝置配合使用的電纜屏蔽層，也應可靠接地。低于或等于127v的電氣設備的接地導線和連接導線，可采用斷面不小于6mm2的裸銅線。禁止采用鋁導體作為接地極、接地母線、輔助接地母線、連接導線和接地導線。在礦井中禁止使用無接地線芯(或無其他可供接地的護套，如鉛皮、銅皮套等)的橡套電纜或塑料二、漏電保護1.井下漏電保護的必要性電網漏電可能引起電火災、瓦斯煤塵爆炸以及雷管提前引爆等重大事故，也會造成人體觸電。盡管井下采區(qū)了中性點絕緣系統(tǒng)和保護接地措施，仍不能避免上述事件的發(fā)生。中性點絕緣系統(tǒng)雖提高了安全性，但存在以下缺點：若電網對地絕緣電阻下降過大，當人身觸電及瓦斯爆炸等事故。采取保護接地措施，可以進一步提高井下電網的安全型，但是當保護接地不完善、安裝導體時，保護接地也不能起到保護作用。電網的對地電容，使觸電時通過人身的電流增加，也使電網一相接地時入地電流增加，這都增加了人身觸電和瓦斯煤塵爆炸的危險性。所以井下低壓電網在電源端必須裝設漏電保護裝置，當電網發(fā)生漏電或人身觸電事故時，償。加裝漏電保護裝置是保障井下安全供電行之有效的措施。2．漏電繼電器動作電阻值在不考慮電網對地電容的情況，人身絕緣電阻可由下式求出，即：Ir==r式中——電網對地總絕緣電阻值(Ω)3已知人身觸電的極限安全電流為30毫安。所以，如果電網絕緣電阻下降到使人體觸電電流達到30毫安時，漏電繼電器就應動作，這時的電網總絕緣電阻值就是漏電繼電器動作電對于660伏電網，可以根據(jù)上式求出漏電繼電器的動作電阻值R：Dr各種電壓下，漏電繼電器動作電阻值見表5-25-2漏電繼電器動作電阻值電電網電壓(V)動作電阻值計算值(kΩ)廠家取值(kΩ)3.電網對地電容電流的補償在礦井，除保證必要的電網對地絕緣水平，還必須考慮用補償電網對地電容電流的辦法，來減少電容電流對人身觸電的危險性。對電容電流的補償，可在電網的人工中性電與大K調整電感量，使電感電流與電容電流相抵消，可使人身觸電電流下降。由推導知，若忽略三相電抗器電抗值和接地電容C的容抗值，則完全補償?shù)臈l件為：3X=3X。但是要想達到完全補償實際上是非常困難的，因為電網對地電容是經常變Lc化的。同時電網對地絕緣電阻的泄漏電流也是不可能補償?shù)摹?(1)JY-82型漏電繼電器(見礦山電工)a.作用功能JY—82型漏電繼電器有如下功能：通過歐姆表指示低壓電網的絕緣電組值，監(jiān)視電網的絕緣情況；當電網對地絕緣電阻值降低到危險程度，人觸及一相導體時，能迅速斷開電源，防止觸電事故；當人觸及電網或一相碰地時可以補償電容電流。b.構造特點JY—82型漏電繼電器是由隔爆外殼及可拆出的芯子組成的。外殼的前蓋利用止口卡在蓋子就不能接通電源。外殼前蓋上有一個玻璃窗口，可用以觀察歐姆表的指示數(shù)值；還有一個試驗按鈕，用以檢查繼電器工作情況。漏電繼電器的左側有兩個喇叭口，上面喇叭口用來和饋電開關相連接；下面喇叭口用以接輔助接地極。c.主要原件說明SK——三相電抗器，繼電器ZJ線圈通過此三相鐵芯線圈與供電線路連接，通過B一B線圈的感應使整流器ZL獲得電源；06LK——零序電抗器，其電感值較大，工頻感抗值X可達105Ω，可以保證線路對地L有較高的絕緣水平，并且通過它的電感電流補償線路漏電的電容電流；C——接地電容器，其值為2μF，電網接地時經此電容到地，減少交流分量對直流回路的干擾，以免惡化繼電器的性能；ZJ——直流繼電器，額定動作電流為5mA，兩對常開觸點為ZJ和ZJ，ZJ先于l