电气防爆知识

（一）防爆电气设备

煤矿井下特别是采掘工作面存在着具有爆炸性的瓦斯和煤尘。根据瓦斯、煤尘爆炸的基本条件，为了阻止瓦斯和煤尘发生爆炸事故，首先要限制瓦斯和煤尘在井下空气中的含量（即浓度），使之低于发生爆炸的浓度；其次，要设法限制能够引燃井下瓦斯和煤尘的点火源。电气设备在正常运行或故障状态下可能产生具有一定能量的火花、电弧、热表面、灼热颗粒等，这些都是引燃井下瓦斯和煤尘的点火源。所以，煤矿井下使用防爆电气设备，对防止瓦斯、煤尘爆炸事故具有十分重要的意义。

1.防爆电气设备类型、级别、组别与标志

1）防爆电气设备的类型

采取安全技术措施以后，能够保证在一定的爆炸危险场所实现安全供电的电气设备通 称为防爆电气设备。

防爆电气设备的类型很多，按其使用环境的不同，一般分为两大类：

（1）I类。煤矿井下使用的防爆电气设备，主要用于有瓦斯爆炸性的作业环境。：

（2）II类。工厂使用的防爆电气设备，主要用于除瓦斯以外的各种爆炸性气体或可燃物的化工厂、石油开采、石油炼制、舰船等。

1983—2000年，国家先后颁布了 10种防爆电气设备类型(GB 3836—2000)。本工种 仅涉及以下两种类型：

（1）隔爆型电气设备(d)。具有隔爆外壳的电气设备，称为隔爆型电气设备。该外壳既能承受其内部爆炸性气体混合物引爆所产生的爆炸压力，又能阻止爆炸物穿出隔爆间隙点燃外壳周围的爆炸性混合物，如变压器、开关等。隔爆型电气设备的外壳由钢板、铸钢、铝合金、灰铸铁等材料制成。

（2）本质安全型电气设备(i)。本质安全型电气设备是指在正常状态或故障状态下，产生的火花或热效应均不能点燃爆炸性混合物的，全部电路均为本质安全电路的电气设备。

2）防爆电气设备的级别

（1）I类防爆电气设备中的本质安全型有ia和ib两个等级。

（2）II类防爆电气设备类型分为A、B、C三个级别。

3）防爆电气设备的组别

为了保证各类电气设备在运行中不产生引燃爆炸性混合物的温度。对II类电气设备运行时能允许的最高表面温度分为T1?T6组。

4）防爆电气设备的标志

防爆总标志为Ex，煤矿安全标志为MA。

2.例如：矿用隔爆型，Exdl ；矿用本质安全型ia等级，Exia I ；矿用隔爆兼本质安全 型ib等级，Exdib I ；矿用增安型，Exe I 0

2.电气设备的防护等级

电气设备应具有坚固的外壳，外壳应具有一定的防护能力，并达到一定的防护等级标 准。防护等级就是指防外物和防水能力的等级。

防外物能力是指电气设备的外壳防止外部固体进入设备内部和防止人体触及设备内带 电或运动部分的能力。防水能力是指电气设备外壳防止外部水分进入设备内部，对设备产 生有害影响的防护能力。

防护等级用字母IP连同两位数字表示。例如，IP43中的IP是外壳防护等级标志，第 一位数字表示防外物能力的等级，第二位数字表示防水能力的等级。数字越大表示防护等 级越高，要求越严格。防外物能力等级共分为7级，防水能力等级共分为9级。

（二）井下电气设备

1.隔爆型电气设备

隔爆型电气设备的所有电器元件全部装入隔爆外壳之内。这种外壳是由具有一定强度的钢板、钢或铸铁制成的，它可以将其内部的火花、电弧与隔爆外壳环境中的混合爆炸物隔开。

隔爆型电气设备的原理是将正常工作或事故状态下可能产生火花的部分放在一个或分放在几个壳中，这种外壳除将其内部的火花、电弧与周围环境中的爆炸性气体隔开外，当进入壳内的爆炸悻气体混合物被壳内的火花、电弧引爆时外壳不致被炸坏，也不致使爆炸物通过连接缝隙引爆周围环境中的爆炸性气体混合物。这种特殊的外壳叫做隔爆外壳。具有隔爆外壳的电气设备叫做隔爆型电气设备，它具有良好的耐爆性和隔爆性，其标志为 “d”。

隔爆型电气设备壳内与盖子之间的接合称为隔爆接合，隔爆接合面的长（宽）度、间隙和加工精度是决定隔爆性能的重要参数，直接关系着隔爆外壳的隔爆性能。

2.本质安全型电气设备

1）防爆原理、防爆标志及性能

本质安全电路就是在规定的试验条件下，正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物的电路。全部采用本质安全电路的电气设备称为本质安全型电气设备。

本质安全型电气设备是通过限制电路的电气参数(如降低电、减小电流等），进而限制放电能量来实限电气防爆的。所以它不需要专门的防爆外壳，这就大大缩小了设备的体积和质量，简化了设的结构。本质安全型电气设备的标志为“i”。

本质安全型电气设备及其关联设备，按其使用场所和安全程度不同分为ia和ib两个等级。

(1) ia等级。电路在正常工作、一个故障或两个故障时，均不能点燃爆炸性气体混合物的设备。

(2) ib等级。指在正常工作和一个故障时，不能点燃爆炸S气体混介物的电气设格。

ia等级的本质安全型电气设备的安全程度高于ib等级。在持续存作煤炸性气体混合物的场所中使用本质安全型电气设备须按ia等级设计，如工厂I级场所和煤矿瓦斯抽放管路岀口等场所。

煤矿井下使用的本质安全型电气设备一般可设计成ib等级。

2)技术要求、特点及适用条件

本质安全型电气设备外壳可用金属、塑料及合金等材料制成。外壳的强度、防尘、防水、防外物能力应符合国家规定。在一般环境中使用的设备，其防护等级不低于IP20;用于采掘工作面使用的设备，其防护等级不低于IP54。本质安全型电气设备具有结构简单、体积小、质量轻级小、制造维修方便、安全可靠等优点。目前本质安全型电气设备最大输出功率为25W,仅用于控制、信号、通信装置和监测仪表。