煤矿井下防爆电气设备中的应用技术分析

随着现代科学技术的发展, 一边是使人们对煤炭的需求迅猛, 煤矿的增产压力增大大;另一边却是煤矿中常常发生电气事故, 给国家和人民造成了极大的损失, 因此对煤矿井下防爆电气设备中的应用技术分析就变得很重要了。首先给来理解防爆电气设备, 防爆电器即在有爆炸性气体混合物的地方能防止爆炸发生的电器。由于其防爆的特殊性, 除了完成一般的电气功能外, 还必须采取特定的安全技术措施, 保证其即使被置于爆炸危险场所安全, 仍然能够供用电保持通讯、进行检测、确保控制和安全的功能。过去, 我国的煤矿防爆电机设备大部分是综合性电机厂生产, 由于它们是按照通用标准设计的电气设备, 所以不特别能适应煤矿井下起动频繁、负荷变化的恶劣环境, 导致了其使用寿命普遍低于外国同类产品寿命。目前国内煤矿井下防爆电气设备使用现状并不是太好, 主要表现在不符合GB3836要求的淘汰老产品仍在煤矿井中频繁使用, 非防爆设备仍在井下运行、绝大多数橡胶电缆不符合标准, 由于防爆电气设备在煤矿井的应用关乎矿工等工人的安全, 为了保障人们群众的安全和国家的财产, 要深入对煤矿井下防爆电气设备应用技术分析。

1煤矿井环境下对防爆电气设备装置的要求以及原因

首先煤矿井下电气设备要求电耐潮防滴 (溅) , 隔爆外壳和结合面防锈蚀, 使用电气绝缘材料原因是井下环境潮湿, 有的地方甚至淋水, 此外, 由于井下温度高。所以还要对电气设备的绝缘性能进行湿热试验。其次要具有坚固的外壳, 原因是井下常有岩石、煤等脱落, 电气设备的挂、碰、拉、撞, 易使设备受损。再者要求选材和结构应便于搬运、有一定过负荷能力、体积小、操作简单、维护方便、具有防爆性, 原因分别是井下工作经常移动、负荷变化大、照明不足并且空间狭窄, 存在沼气、煤尘等爆炸性混合物等。隔爆型防爆电气设备的特点是能承受内部的混合物爆炸但是不到损坏, 能通过外壳结合面或者结构孔洞但不能使内部爆炸, 它的外壳一般由铸钢、钢板、铝合金、灰铸铁制成, 能承受1.5倍参考压力动静压试验, 既能能够经隔爆接线盒 (或插销座) 接线, 又能直接接线。

2煤矿井下防爆电气设备中的应用技术的内容

目前矿井下防爆电气设备中的应用技术主要是冷磷化工艺和热管技术, 在这两个技术应用的同时也有很值得关注的地方。

第一, 隔爆面冷磷化工艺防爆电气设备中的应用。所谓的隔爆面冷磷化工艺的制作主要就是用加工后磷酸盐溶液对隔爆面进行金属磷化, 使防爆电气设备面形成一层比较厚的薄膜, 薄膜外再加涂一层防锈油则更好, 这样该薄膜就具有很强的防止锈蚀和提高隔爆性能的功能, 隔爆面的好坏是决定其防爆功能好坏的关健。

好的冷磷化隔爆面性能一般具有特点化学稳定性、具有细化粘附结构、提高机械磨损性能、不妨碍隔爆面的隔爆间隙。工作的特点。以下分别论述这些特点, 首先化学稳定性, 磷化薄膜具有很高的化学稳定性, 即使在腐蚀性气体和液体一齐侵蚀下都能防止金属隔爆面发生氧化锈蚀。其次是细化的粘附结构。磷化后的薄膜有细孔结构, 对油类和涂料有很好的粘附性, 一般涂防腐油在上面达到提高防腐蚀的效果。再者是磷化后的金属隔爆面的机械性能可以增强, 对机械磨损起很好的防护作用。最后是不影响隔爆间隙。由于磷化厚度约为0.05~0.07mm, 对零件的尺寸影响很小。但是由于井下环境的影响, 隔爆面极其容易遭到破坏, 包括爆破面磨损, 锈蚀, 高温损伤。这些都使得电气设备失去防爆性能, 埋下了安全隐患, 所以要重点关注这个冷磷化工艺的好坏。

下面简单介绍一个磷化膏磷化隔爆面的工艺过程, 首先是用汽油洗掉隔爆面上的油脂, 露出本色, 然后将磷化膏涂在隔爆面上, 使磷化膏平整, 消除其中的气孔和气泡, 接着, 掌握在10~20℃之间持续105~135min, 具体情况具体分析, 如果浅灰色表明是磷化时间太长了, 浅粉红色是正常现象。磷化后将磷化膏刮去, 呈现出棕色磷化膜, 最后可在磷化面上涂一层除锈油, 保护隔爆面。在磷化工艺中也有很多需要注意的问题, 在配制硝酸和磷酸溶液时, 不要溅到人身上, 磷化液配制成后, 需测定方可使用, 用玻璃器皿密封保存磷化液, 避免阳光直接照射。

第二, 热管技术防爆电气设备中的应用。所谓的热管就是高效传散热的元件, 热管的工作原理就是要通过介质吸收、释放来汽化潜热来传热, 小热阻的它以其独特的传热方式在小温差下实现传递大热量的超常传热效果。因此, 隔爆型电气设备的热管散热器可以改变传统的散热方法, 并且提高设备在含有爆炸性气体环境中的可靠性和自动化程度。防爆电气的箱体和隔爆型热管散热器组成完整的防爆壳体, 这个壳体能极好地解决煤矿井下防爆电气设备内电器元件的散热和防爆安全问题, 使煤矿井下防爆电气设备自动化程度会进一步提高。

隔爆型热管是众多的传热元件中最有效的, 它的散热器保证了矿井下防爆电气设备元器件散热的有效性, 这让它在爆炸性危险场所也比较可靠的, 目前隔爆型热管已经普遍运用在煤矿井下的变频调速装置当中, 解决了煤矿井煤下隔爆型电气设备散热的难题并且由于其热管散热器有高效散热、紧凑可靠、不需维护的特点, 这能提高整机技术水平和综合性能以及市场竞争力。

防爆电气设备等物资在我国煤矿下的实际生产中起到非常重要的作用。煤矿井下防爆物资已经被列为国家质量监督总局和国家煤矿监察局重点检查范畴, 国家的各个部门也把煤矿井下防爆物资列入管理行列。煤矿井下的安全、可靠并且高效生产需要并且值得引起每个人的重视, 在未来, 希望会有更多的新的先进技术广泛应用于煤矿电气设备的防爆中。

摘要：防爆电气设备技术有很多种类型, 鉴于煤矿井特殊环境, 隔爆型防爆电气应用技术最为使用。本文主要介绍了目前煤矿井下防爆电气设备应用条件和应用技术, 并指出煤矿井下防爆电气设备中的应用技术的不足之处, 提出一些改进的措施。

关键词：防爆,电气设备,应用技术

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