11电气设备防爆原理.pptx

任务1能 力 目 标of127、会选择电气设备防爆外壳的材料，采取防爆措施；、了解本质安全电路和设备的防爆；、会选用矿用电气设备。知 识 要 点、电气设备的防爆原理，防爆特性、防爆措施；、本质安全电路和设备的防爆；、矿用电气设备的类型、特点和作用。

任务1任务分析任务描述of227

任务1一 井下开关电气设备在运行中频繁起动、停止，势必产生电弧；其他电气设备及其连接导线等，在正常工作或故障状态下，因接触不良也将产生电火花。因电弧和电火花的温度都超过点燃瓦斯、煤尘的爆炸温度，所以必须解决这类设备的防爆问题。电气设备防爆的必要性of327

任务1一瓦斯、煤尘的爆炸条件矿井在开采过程中，从煤、岩层中不断地涌出瓦斯，其中有甲烷、乙烷、一氧化碳、二氧化碳和二氧化硫等气体，但主要是甲烷（CH4），又名沼气。在正常温度和压力下，瓦斯浓度含量达5%～16%时，遇到点燃热源就会爆炸。①瓦斯爆炸的压力和温度浓度在9.5%的甲烷空气混合气体，在常温常压下以密闭容器绝热条件下试验，最高爆炸温度可达2650℃，一般在2000℃-2200℃之间。由于高温产生了高压，在一定容积下，根据查理定律推算，爆炸压力的理论值为0.8～0.82MPa。但由于爆炸生成物的自由扩散，造成瞬间热损失，爆炸后的温度大致在1800℃左右，故其实际爆炸压力约为0.716MPa。此外，它还随外壳的形状、容积的大小、结合面间隙等因素而变化，其容积形状与压力的关系见表1。of427

任务1一瓦斯、煤尘的爆炸条件①瓦 斯 爆 炸 的 压 力 和 温 度表1 不同形状容器的爆炸压力外壳形状圆球形正方形圆柱形长方形压力/MPa0.710.60.540.5②of527外壳内绝缘油及有机物分解产生的压力绝缘油及有机物在强烈电弧作用下，会分解产生大量气体，使外壳受到较大的压力。根据试验得知，这种压力要比瓦斯爆炸压力还大

任务1一瓦斯、煤尘的爆炸条件③多空腔的过压现象根据试验，过压大小与两腔净容积之比和连通孔断面积的大小有关。为此，应不采用多腔结构，如用时，应尽量缩小两腔容积差，一般要小于4:1，而连通孔的面积应大于750mm2。④煤尘爆炸的粒度含量及温度煤尘粒度在1μm～1mm范围内，挥发指数（即煤尘中所含挥发物的相对比例）超过10%，且飞扬在空气中的含量达30 g/m3 ～2000g/m3时，遇有700℃ ～800℃ 点燃温度时便会爆炸，爆炸后还生成大量一氧化碳，它比瓦斯爆炸具有更大的危险性。爆炸最猛烈的煤尘含量是112g/m3。of627

任务1一瓦斯、煤尘的爆炸条件当然引起瓦斯、煤尘爆炸的点火源不仅是电弧和电火花，还有金属撞击和摩擦火花、炮焰、煤自然发火及明火等，在工作中应特别注意。瓦斯、煤尘爆炸时产生很大的冲击力，具有极强的破坏性，人受到伤害，设备、巷道遭到破坏，是井下最大的恶性事故。为了防止瓦斯、煤尘爆炸，可从两个方面采取措施：一方面限制它们在空气中的含量，如加强通风，减少瓦斯浓度，对煤尘可用洒水和撒岩粉的方法，迫使其降落；另一方面就是控制井下各种引爆的火源和热源，使之不外露或低于点燃温度。of727

任务1一电气设备的防爆途径采用隔爆外壳把电气设备装在一种具有隔爆性能的特制外壳内，该壳应能承受可能进入其内部的可燃性气体的爆炸，而不致损坏或产生永久性变形，并且不至使内部产生的火焰通过外壳上任何结合面或孔眼点燃外部的可燃性气体。隔爆型设备外壳一般采用钢板或铸钢制成，但容积不大于2L的设备外壳，允许采用塑料制品。容积不大于0.01L的设备外壳，允许用陶瓷材料制作。对于煤矿用的手持式或支架式电钻及附带插销、携带式仪器仪表、灯具等的外壳，可用铝合金做外壳，但其抗拉强度不得低于117.6MPa。1of827

任务1一电气设备的防爆途径采用隔爆外壳1耐爆性是指隔爆外壳的机械强度。当壳内发生最严重的瓦斯爆炸，或因高温引起管内有机绝缘物分解而生成可燃性高压气体时，其压力不致使外壳变形和损坏，其高温不致使外壳损伤。耐爆性隔爆性就是要求外壳各部件的结合面符合一定要求，使壳内发生爆炸时，向外传的火焰或灼热的物质不会引起壳外的可燃性气体爆炸。这是由外壳装配结合面的结构参数，如宽度、间隙和表面粗糙度来保证的。隔爆性of927

任务1不致引燃壳外的瓦斯或煤尘，即外壳必须有耐爆和隔爆性能。耐爆性能由外壳的机械强度保证。实验证明：壳内爆炸压力与外壳的容积大小和形状有关。外壳形状以长方形为压力最小，故近年来隔爆电气设备的外壳多设计成长方形。外壳净