矿井维修电工(初级)教案

矿井维修电工授课教案第一章电气设备防爆知识一、防爆的基础知识1、主要电气防爆技术（防爆型式）目前我国接受的主要电气防爆技术有：1、隔爆型(Exd)6、充砂型(Exq)2、本安型(Exia/Exib)7、n型(ExnA/nC/nL,nR,nZ)3、增安型(Exe)8、浇封型(Exm)4、正压型(Exp)9、气密型(Exh)(已归入n型)5、充油型(Exo)10、粉尘防爆(DIP)2、中国颁布的主要防爆技术爆炸有：GB3836.1-2000爆炸性气体环境用电气设备第1部分通用要求GB3836.2-2000爆炸性气体环境用电气设备第2部分隔爆型电气设备“d”GB3836.3-2000爆炸性气体环境用电气设备第3部分增安型电气设备“e”GB3836.4-2000爆炸性气体环境用电气设备第4部分本质安全型电路和电气设备“i”GB3836.5-2004爆炸性气体环境用电气设备第5部分正压型电气设备“p”GB3836.6-2004爆炸性气体环境用电气设备第6部分充油型电气设备“o”GB3836.7-2004爆炸性气体环境用电气设备第7部分充砂型电气设备“q”GB3836.8-2003爆炸性气体环境用电气设备第8部分n型电气设备“n”GB3836.9-1990爆炸性气体环境用电气设备第9部分浇封型电气设备“m”GB3836.10-1991爆炸性气体环境用电气设备第10部分气密型电气设备“h”（作废）GB12476.1-2000可燃性粉尘环境用电气设备第1部分用外壳和限制表面温度保护的3、防爆电气设备的类、级、组按设备适用的环境，分为三类：I类：矿井用－MiningIndustryII类：工厂用－SurfaceIndustryIII类：爆炸性粉尘和纤维环境用II类设备分级分组：和爆炸性气体分级、分组相同。分级：分为A、B、C三级(仅指隔爆、本安设备)分组：分为T1~T6六组。与爆炸性气体温度组别不同是指设备最高表面温度，且它的确定与防爆型式有关。I类和III类设备不分级分组，但III类设备分为A/B型设备。二、矿用隔爆型电气设备的完好标准1.隔爆型电气设备必须经过考试合格的防爆电气设备检查员检查其安全性能，并取得合格证。2.外壳完整无损，无裂痕和变形。3.外壳的紧固件、密封件、接地件齐全完好。4.隔爆接合面的间隙、有效宽度和表面粗糙度符合规定：①接合面上直径不超过0.5mm、深度不超过1mm的小针孔，1cm2范围内不超过5个；隔爆接合上出现的直径不大于1mm、深度不大于2mm的砂眼，在40mm、25mm、15mm宽的隔爆面上，每1cm2不得超过5个，10mm宽的隔爆面上不得超过2个。②伤痕深度及宽度均不超过0.5mm，其长度应保证剩余无伤痕隔爆面有效长度不小于规定长度的2/3。③个别较大的伤痕，深度不超过1mm，无伤距离相加不小于相应容积规定的接合面长度。④快动式门或盖的隔爆接合面的最小有效长度须不小于25mm。⑤隔爆接合面的表面粗糙度须不高于6.3，操纵杆的表面粗糙度须不高于3.2。⑥电动机轴与轴孔的隔爆接合面在正常工作状态下不应产生磨擦。采用圆筒隔爆接合面时，轴与轴孔配合的最小单边间隙须不小于0.075mm。⑦滚动轴承结构，轴与轴孔的最大单边间隙须不大于有关规定的W值的2/3。5.螺纹隔爆结构的拧入深度和啮合扣数符合规定。①螺纹精度须不低于3级，螺距须不小于0.7mm。②螺纹的最少啮合扣数、最小拧入深度须符合有关规定。6.电缆接线盒和电缆引入装置完好，零部件齐全，无缺损，电缆连接牢固、可靠。一个电缆引入装置只连接一条电缆。密封圈外径与电缆引入装置内径之差，应符合下列要求：①密封圈外径不大于20mm时，其内径差不大于1mm；②密封圈外径大于20mm，不大于60mm时，其内径差不大于1.5mm；③密封圈外径大于60mm时，其内径差不大于2mm。密封圈内径与电缆公称外径之差不大于1mm。电缆与密封圈之间严禁包扎其他物。不用的电缆引入装置用厚度不小于2mm钢板堵死。7.连锁装置功能完整，保证电源接通打不开盖，开盖送不上电。内部电气元件、保护装置完好无损、动作可靠。8.接线盒内裸露导电芯线之间的电气间隙和爬电距离符合规定。导电芯线无毛刺，上紧接线螺母时不能压住绝缘材料。外壳内部不得增加元部件。另外，应满足如下要求：①密封圈材质用邵氏硬度为45°～55°的橡胶制造，并按规定进行老化处理。②密封圈内径与电缆外径差应小于1mm，密封圈外径与装密封圈的孔径的配合间隙不大于2mm。③密封圈的宽度应大于或等于电缆外径的0.7倍，但必须大于10mm；厚度不小于电缆直径的0.3倍（70mm2的电缆不受此限制），但必须大于4mm；密封圈无破损、不割开使用。电缆与密封圈之间不得包扎其他物体，保证密封良好。9.在设备输出端断电后，壳内仍有带电部件时，在其上装设防护绝缘盖板，并标明“带电”字样，防止人身触电事故。10.接线盒内的接地芯线必须比导电芯线长，即使导线被拉脱，接地芯线仍保持连接接线盒内保持清洁，无杂物和导电线丝。三、矿用隔爆型电气设备的失爆（一）、失爆的现象与检查方法失爆指电气设备的隔爆外壳失去了耐爆性或隔爆性。井下隔爆型电气设备常见的失爆现象有以下几种：1.用螺栓固定的隔爆接合面的失爆现象（1）缺螺栓、弹簧垫圈或螺母，螺栓或螺孔滑扣，螺栓折断在螺孔中，未上满扣。（2）弹簧垫圈未压平或螺栓松动，弹簧垫圈断裂或无弹性。（3）采用螺栓固定的隔爆接合面有下列情况之一者为失爆。①缺螺栓、弹簧垫圈或螺母。②弹簧垫圈未压平或螺栓松动。③螺栓或螺孔滑扣，而未采取规定措施。在实际工作中，对采用穿孔固定的螺栓不应超过1～3扣，同时规定如下：弹簧垫圈的规格必须与螺栓相适应，偶尔出现弹簧垫圈断裂或失去弹性时应详细检查其防爆间隙，若不超限，更换合格的弹簧垫圈后不为失爆。同一部位的螺栓、螺母等规格应一致，螺母必须上满扣，否则为失爆；钢紧固螺栓伸入螺孔长度应不小于螺栓直径的尺寸，铸铁、铜、铝件不小于螺栓直径的1.5倍；如果螺孔深度不够，则必须上满孔，否则为失爆。隔爆结合面法兰厚度小于原设计85%时为失爆。2.电缆引出入装置的失爆现象（1）密封圈老化、失去弹性、变质、变形、部分破损及有效尺寸配合间隙达不到要求，起不到密封作用。密封圈的宽度、厚度及外径与进线装置内径差值不符合“电缆与电气设备的连接注意事项”的有关规定。（2）密封圈内径与引入电缆外径差大于1mm以上。（3）密封圈的单孔内穿进多根电缆。（4）把密封圈割开套在电缆上。（5）密封圈刀削后凸凹不整齐圆滑，锯齿直径差大于2mm以上。（6）密封圈没有完全套在电缆护套上；一个引入装置内用多个密封圈；密封圈与电缆护套之间有其他包扎物。（7）线嘴压紧没有余量，线嘴与密封圈之间没有加装金属垫圈。（8）进线嘴压紧后没有余量或进线嘴内缘压不紧密封圈，或密封圈端面与器壁接触不严，或密封圈能活动。（10）引入引出电缆压线板未压紧电缆，用单手扳动喇叭嘴上下左右晃动时有明显晃动。（11）在引入装置处能轻易来回抽动电缆。（12）高压铠装电缆终端接线盒没有灌绝缘胶；绝缘胶没有灌到电缆三叉以上；绝缘胶有裂纹而能相对活动。3．隔爆型插接装置的失爆现象（1）煤电钻插销的电源侧应接插座，负荷侧应接插销，如接反即为失爆。（2）电源电压低于1140V的插接装置，缺少防止突然拔脱的联动装置。（3）电压在1140V以上的插接装置没有电气联锁装置。（4）插销在触头断开的断电瞬间，外壳隔爆接合面的最大直径差W和最小有效长度L不符合表6-5规定。表6-5外壳隔爆接合面的最大直径差W和最小有效长度L外壳净容积/LL/mmW/mmV≤0.5150.5V＞0.5250.64．隔爆电气设备内外壳的失爆现象（1）使用未经国家法定的检验单位发证的生产的防爆部件。（2）隔爆外壳有裂纹、开焊、严重变形长度超过50mm，同时凹坑深度超过5mm者。（3）隔爆壳内外有锈皮脱落。（4）闭锁装置不符合规定，闭锁装置不全，变形损坏起不到机械闭锁作用。（5）电气闭锁不起作用。（6）隔爆室（腔）的观察窗（孔）的透明板松动、破裂，使用普通玻璃或机械强度不符合规定。（7）螺纹隔爆结构：螺距的最少啮合扣数、最小拧入深度不符合表6-6的规定时，拧紧程度一般用手正向用力再拧入半圈以上者。表6-6螺距的最少啮合扣数、最小拧入深度外壳净容积V/L最小拧入深度/mm最少啮合扣数V≤0.15.00.1＜V≤2.09.06V＞2.012.5（8）喇叭嘴外缺损影响防爆性能者及隔爆外壳上的盖板、连接嘴、接线盒的连接螺钉折断、螺扣损坏、连接螺钉不齐全等。（9）未接线的喇叭嘴没有分别用密封圈、挡板、金属圈依次装入、压紧，有一项未装上或未压紧者。（10）挡板直径与进线装置内径之差大于2mm，挡板厚度小于公称尺寸2mm（厚度允差为±0.18mm），挡板材质低于钢垫板强度，挡板有缺陷或机械性伤痕超过有关规定者。（11）金属圈外径小，与进线装置内径之差大于2mm，金属圈厚度小于1mm，金属圈开口等。（12）隔爆外壳内不经批准增加元、部件，使某些电气距离小于规定值，造成经外壳相间弧光接地短路，使外壳烧穿。（13）接线柱、绝缘座管烧毁，使两个空腔连通，导致内部爆炸时会产生过高压力。5．防爆面的失爆现象防爆接合面应保持光洁、完整，各结构参数符合规定。有下列情况之一者即为失爆：（1）隔爆接合面的间隙、直径差或最小有效长度（宽度）不符合表6-7的规定。表6-7止隔爆接合面的规定尺寸隔爆空腔净容积/L＜0.50.5～2＞2间隙/mm≤0.3≤0.4≤0.5接合面长度/mm≥8≥12.5≥25接合面内缘至螺栓孔距/mm≥6≥8≥10(2)操纵杆直径（d）与隔爆接合面长度（L）不符合表6-8的规定。表6-8操纵杆（圆筒）直径与隔爆接合面的结构参数操纵杆直径d/mm隔爆接合面长度L/mmd≤6≥66＜d≤25≥dd＞25≥25(3)静止隔爆接合面的间隙与接合面长度不符合表6-7的规定。（4）转盖式或插盖式隔爆接合面的宽度小于25mm，间隙大于0.5mm以上。（5）活动部分（操纵杆及电机轴）隔爆接合面长度及接合面直径差不符合表6-9的规定。表6-9活动隔爆接合面的规定尺寸隔爆空腔净容积/L＜0.5≥0.5接合面长度/mm≥12.5≥25接合面直径差/mm操纵杆及孔≤0.3≤0.5电机轴及轴孔≤0.4≤0.6(6)隔爆电动机轴与轴孔的隔爆接合面在正常工作状态下产生磨擦。（7）隔爆面上产生的机械伤痕，宽度与深度大于0.5mm；其长度未保证剩余无伤痕隔爆面有效长度小于规定长度的2/3。（8）隔爆接合面的表面粗糙度RB＞6.3μm，操纵杆的表面粗糙度RB＞3.2μm（9）隔爆接合面无间隙或锈蚀，正常情况下用手打不开大盖的；隔爆接合面或加工面发现锈迹，用棉纱檫掉后仍留有锈蚀斑痕者。（10）接合面上直径不超过0.5mm深度不超过1mm的小针孔，1cm2范围内超过了5个；隔爆接合面上出现的直径不大于1mm、深度不大于2mm的砂眼，在40mm、25mm、15mm宽的隔爆面上，每1cm2超过了5个，10mm宽的隔爆面上超过了2个，或砂眼直径大于1mm或深度大于2mm。6．防爆电气设备的防爆接合面标准（1）隔爆型电气设备必须经过考试合格的防爆电气设备检查员检查其安全性能，并取得合格证。（2）外壳完整无损，无裂痕和变形。（3）外壳的紧固件、密封件、接地件齐全完好。（4）隔爆接合面的间隙、有效宽度和表面粗糙度符合规定，螺纹隔爆结构的拧入深度和啮合扣数符合规定。（5）电缆接线盒和电缆引入装置完好，零部件齐全，无缺损，电缆连接牢固、可靠。一个电缆引入装置口连接一条电缆。（6）联锁装置功能完整，保证电源接通打不开盖，开盖送不上电；内部电气元件、保护装置完好无损，动作可靠。（7）接线盒内裸露导电芯之间的电气间隙和爬电距离符合规定；导电芯线无毛刺，上紧接线螺母时不能压住绝缘材料；外壳内部不得增加元部件。（8）在设备输出端断电后，壳内仍有带电部件时，在其上装设防护绝缘盖板，并标明“带电”字样，防止人身触电事故。（9）接线盒内的接地芯线必须比导电芯线长，即使导线被拉脱，接地芯线仍保持连接；接线