煤礦機械防爆電氣現狀及選用研究范文

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摘要：

結合防爆電機、防爆電器及我國煤礦機械防爆電氣設備，重點介紹了我國煤礦機械防爆電氣發展現狀和實際使用狀況，闡述了煤礦井下作業機械設計中其防爆電氣選用的基本方法，并指出了防爆電器選用時煤礦企業需要注意的工作事項。

關鍵詞：

煤礦；機械防爆電器；使用現狀；選用方法

引言

礦井下的空氣中含有CH4、CO、SH2等易燃易爆氣體，一旦這些氣體的含量過高或礦井下出現火星，十分容易出現爆炸等不良事故，嚴重危害井下人員的生命安全，為礦井帶來經濟損失[1]，因此，煤礦井下電氣設備都具有較好的防爆功能，目前井下常用的防爆電器設備有防爆電動機、防爆燈具、防爆儀表、防爆開關、防爆變壓器等等。下文對現階段常用的防爆電氣設備進行簡單介紹。

1現階段我國煤礦井下常用的防爆電氣設備

1.1防爆電機

目前，煤礦井下常用的防爆電機隔離防爆型電機、增安型電機、無火花型電機。隔離防爆型電機使用隔離外殼將電機中可能會產生電火花、電弧及危險溫度的部分與周圍的危險氣體隔離開，這種隔離外殼并不是完全密封的，危險氣體進入電機內部[2]，部分區域出現電火花可能會導致爆炸，此時電機的隔離防爆外殼會將爆炸控制在隔爆外殼內部，且外殼不會變形或損壞，從而保證了煤礦井下的電氣安全。正常運行時，增安型電機不會產生電火花、電弧，但在過載條件下可能會出現。因此增安型電機中會在過載條件下可能會產生電火花、電弧、高溫危險的部位采取一定的電氣、機械及熱保護措施。正常運行情況下，無火花型電機不會發生點燃故障，無火花型電機與增安型電機的設計要求基本一致，只是繞組溫升、絕緣強度實驗電壓等幾個參數設計與增安型電機不同?，F階段，我國煤礦井下使用的防爆電機的礦用標準并不一致，不同類型的電機遵循的防爆標準也不一樣，這在一定程度上影響了電機的選用。圖1為西門子貝得YB2系列隔離防爆電機。

1.2爆電器

1）防爆變壓器。礦用隔離防爆變壓器與礦用一般變壓器存在較大的差別[3]，首先它的器身安裝在隔離防爆外殼中，沒有易燃性油，為干式變壓器，鐵芯及線圈不會浸在絕緣液體中，由于絕緣性及散熱性差，因此隔離防爆外殼使用瓦楞鋼板結構，增加散熱面的同時保證了外殼的強度，變壓器與低壓自動饋電開關都設置有溫度保護裝置，變壓器正常工作狀態下，內腔的溫度較低，溫度繼電器斷開，當變壓器出現故障導致內腔溫度迅速升高時，溫度繼電器動作，相應的報警裝置就會發出警報，如圖2為KBSG-T系列礦用隔爆型變壓器。

2）低壓防爆電器。低壓防爆電氣在我國煤礦井下使用量較大，常見的低壓防爆電氣有防爆控制箱、防爆電磁起動器、防爆斷電器等多種，但目前大多數低壓防爆電器的制作工藝及技術水平還比較落后，主要表現為技術指標低，通用性能差，實際使用過程中性能不穩定，容易發生故障等等。總體來說，工藝技術還有很大的提升空間。

2防爆電氣的選用時的注意事項

2.1重視井下作業環境的考察

煤礦企業相關管理人員在選擇電氣設備之前，必須對煤礦井下的作業環境有所了解，對于井下爆炸危險場所的區域范圍劃分、爆炸混合物的成分等等相關信息都應該有詳細的調查分析，根據這些信息合理選擇電氣設備。為了保證井下作業環境的安全，防爆電氣設備的防爆級別及組別必須高于設備工作場所爆炸混合物的級別及組別。沒有煤粉沉積時，煤礦井下防爆電氣設備的溫度應低于450℃，若有煤粉沉積，則應該低于150℃。

2.2了解井下作業機械對電氣系統的基本要求

煤礦井下作業機械有輸送設備、采煤設備、通風設備、巷道掘進設備等等，種類較多，它們各自的工作原理各不相同，對于電氣系統的實際需要自然也有較大的差別，因此防爆電氣設備選擇時需要根據作業機械的具體要求進行合理選擇。

2.3掌握防爆電氣設備的工作原理及特點

防爆電氣設備可以分為本質安全型、增安型和隔爆型三種形式。本質安全型防爆電氣設備即通過采取相應的保護措施限制電路火花的熱量及放電能量或限制設備電路的參數，使設備產生的電火花及熱量都不能點燃周圍的易燃易爆物質。隔離防爆型則是在電氣設備外制造一個外殼，將電氣設備的帶電部件放在特制的隔離外殼內，它能夠將電氣設備產生的火花及電弧與外界易燃易爆物質隔離開，隔離防爆型電氣設備的隔爆耐爆性能都比較良好，在煤礦中使用十分廣泛。增安型電氣設備，即將可以制成增安性電氣設備的普通電氣設備采取限制設備溫度、提高材料絕緣等級等一系列的增安措施，提高設備的防爆性能。不同類型的防爆電氣設備適用的工作環境可能存在著一些細微的差別，實際的使用過程中現場工作人員應對防爆設備的結構及工況參數有一個詳細的了解。

2.4選擇能耗較低的節能型防爆電氣設備

煤礦是我國重要的產業之一，它關系著國家經濟的發展及社會的穩定，目前我國大多數煤礦在煤炭資源挖掘過程中消耗的電氣能源都較高，嚴重影響了煤礦企業的經濟效益。相關數據顯示，與發達國家相比，我國煤礦企業的產品單耗高于發達國家40%左右，為了提高煤礦企業的經濟效益同時適應現階段經濟可持續發展的理念，緩解能源危機，應盡量選擇節能性能較好的防爆電氣設備?，F階段，我國的新型節能防爆電氣產品的研發及推廣力度嚴重不足，因此，相關單位應加大研究力度，優化防爆變壓器、防爆電機、防爆燈具等相關設備的結構設計，積極引用節能技術，降低防爆電氣設備實際應用過程中的電氣能耗，推動煤礦企業的可持續發展。

3結語

煤礦井下安全事故嚴重影響井下工作人員的身體健康及生命安全，對于煤礦企業的經濟效益也十分不利。防爆電氣設備的使用有效地保證了煤礦井下電氣安全，各煤礦企業應在了解井下作業環境、煤礦開采過程中，對井下作業機械電氣系統的基本要求及各種防爆電器設備的基本特點進行合理選用，此外還需要加強井下防爆電氣設備的維護管理保證井下的安全。

參考文獻：

[1]葉笑洋，徐光遠，何早紅.我國煤礦機械防爆電氣現狀及其合理選用[J].煤礦機械，2010（7）：42.

[2]白偉杰.煤礦井下防爆電氣設備管理分析[J].技術與市場，2015（7）：19.

[3]秦昊昊.我國煤礦防爆電氣設備存在的重點問題和對策[J].山東工業技術，2016（1）：35-36.

作者:王云聰 單位:汾西礦業集團公司雙柳煤礦