煤礦井下防爆電氣設(shè)備中的應(yīng)用技術(shù)分析

張維斌

摘要：防爆電氣設(shè)備技術(shù)有很多種類型，鑒于煤礦井特殊環(huán)境，隔爆型防爆電氣應(yīng)用技術(shù)最為使用。本文主要介紹了目前煤礦井下防爆電氣設(shè)備應(yīng)用條件和應(yīng)用技術(shù)，并指出煤礦井下防爆電氣設(shè)備中的應(yīng)用技術(shù)的不足之處，提出一些改進(jìn)的措施。

關(guān)鍵詞：防爆電氣設(shè)備應(yīng)用技術(shù)

中圖分類號：TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）08（c）-0131-01

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一邊是使人們對煤炭的需求迅猛，煤礦的增產(chǎn)壓力增大大；另一邊卻是煤礦中常常發(fā)生電氣事故，給國家和人民造成了極大的損失，因此對煤礦井下防爆電氣設(shè)備中的應(yīng)用技術(shù)分析就變得很重要了。首先給來理解防爆電氣設(shè)備，防爆電器即在有爆炸性氣體混合物的地方能防止爆炸發(fā)生的電器。由于其防爆的特殊性，除了完成一般的電氣功能外，還必須采取特定的安全技術(shù)措施，保證其即使被置于爆炸危險場所安全，仍然能夠供用電保持通訊、進(jìn)行檢測、確保控制和安全的功能。過去，我國的煤礦防爆電機設(shè)備大部分是綜合性電機廠生產(chǎn)，由于它們是按照通用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的電氣設(shè)備，所以不特別能適應(yīng)煤礦井下起動頻繁、負(fù)荷變化的惡劣環(huán)境，導(dǎo)致了其使用壽命普遍低于外國同類產(chǎn)品壽命。目前國內(nèi)煤礦井下防爆電氣設(shè)備使用現(xiàn)狀并不是太好，主要表現(xiàn)在不符合GB3836要求的淘汰老產(chǎn)品仍在煤礦井中頻繁使用，非防爆設(shè)備仍在井下運行、絕大多數(shù)橡膠電纜不符合標(biāo)準(zhǔn)，由于防爆電氣設(shè)備在煤礦井的應(yīng)用關(guān)乎礦工等工人的安全，為了保障人們?nèi)罕姷陌踩蛧业呢敭a(chǎn)，要深入對煤礦井下防爆電氣設(shè)備應(yīng)用技術(shù)分析。

1煤礦井環(huán)境下對防爆電氣設(shè)備裝置的要求以及原因

首先煤礦井下電氣設(shè)備要求電耐潮防滴（濺），隔爆外殼和結(jié)合面防銹蝕，使用電氣絕緣材料原因是井下環(huán)境潮濕，有的地方甚至淋水，此外，由于井下溫度高。所以還要對電氣設(shè)備的絕緣性能進(jìn)行濕熱試驗。其次要具有堅固的外殼，原因是井下常有巖石、煤等脫落，電氣設(shè)備的掛、碰、拉、撞，易使設(shè)備受損。再者要求選材和結(jié)構(gòu)應(yīng)便于搬運、有一定過負(fù)荷能力、體積小、操作簡單、維護(hù)方便、具有防爆性，原因分別是井下工作經(jīng)常移動、負(fù)荷變化大、照明不足并且空間狹窄，存在沼氣、煤塵等爆炸性混合物等。隔爆型防爆電氣設(shè)備的特點是能承受內(nèi)部的混合物爆炸但是不到損壞，能通過外殼結(jié)合面或者結(jié)構(gòu)孔洞但不能使內(nèi)部爆炸，它的外殼一般由鑄鋼、鋼板、鋁合金、灰鑄鐵制成，能承受1.5倍參考壓力動靜壓試驗，既能能夠經(jīng)隔爆接線盒（或插銷座）接線，又能直接接線。

2煤礦井下防爆電氣設(shè)備中的應(yīng)用技術(shù)的內(nèi)容

目前礦井下防爆電氣設(shè)備中的應(yīng)用技術(shù)主要是冷磷化工藝和熱管技術(shù)，在這兩個技術(shù)應(yīng)用的同時也有很值得關(guān)注的地方。

第一，隔爆面冷磷化工藝防爆電氣設(shè)備中的應(yīng)用。所謂的隔爆面冷磷化工藝的制作主要就是用加工后磷酸鹽溶液對隔爆面進(jìn)行金屬磷化，使防爆電氣設(shè)備面形成一層比較厚的薄膜，薄膜外再加涂一層防銹油則更好，這樣該薄膜就具有很強的防止銹蝕和提高隔爆性能的功能，隔爆面的好壞是決定其防爆功能好壞的關(guān)健。

好的冷磷化隔爆面性能一般具有特點化學(xué)穩(wěn)定性、具有細(xì)化粘附結(jié)構(gòu)、提高機械磨損性能、不妨礙隔爆面的隔爆間隙。工作的特點。以下分別論述這些特點，首先化學(xué)穩(wěn)定性，磷化薄膜具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性，即使在腐蝕性氣體和液體一齊侵蝕下都能防止金屬隔爆面發(fā)生氧化銹蝕。其次是細(xì)化的粘附結(jié)構(gòu)。磷化后的薄膜有細(xì)孔結(jié)構(gòu)，對油類和涂料有很好的粘附性，一般涂防腐油在上面達(dá)到提高防腐蝕的效果。再者是磷化后的金屬隔爆面的機械性能可以增強，對機械磨損起很好的防護(hù)作用。最后是不影響隔爆間隙。由于磷化厚度約為0.05～0.07mm，對零件的尺寸影響很小。但是由于井下環(huán)境的影響，隔爆面極其容易遭到破壞，包括爆破面磨損，銹蝕，高溫?fù)p傷。這些都使得電氣設(shè)備失去防爆性能，埋下了安全隱患，所以要重點關(guān)注這個冷磷化工藝的好壞。

下面簡單介紹一個磷化膏磷化隔爆面的工藝過程，首先是用汽油洗掉隔爆面上的油脂，露出本色，然后將磷化膏涂在隔爆面上，使磷化膏平整，消除其中的氣孔和氣泡，接著，掌握在10～20℃之間持續(xù)105～135min，具體情況具體分析，如果淺灰色表明是磷化時間太長了，淺粉紅色是正?，F(xiàn)象。磷化后將磷化膏刮去，呈現(xiàn)出棕色磷化膜，最后可在磷化面上涂一層除銹油，保護(hù)隔爆面。在磷化工藝中也有很多需要注意的問題，在配制硝酸和磷酸溶液時，不要濺到人身上，磷化液配制成后，需測定方可使用，用玻璃器皿密封保存磷化液，避免陽光直接照射。

第二，熱管技術(shù)防爆電氣設(shè)備中的應(yīng)用。所謂的熱管就是高效傳散熱的元件，熱管的工作原理就是要通過介質(zhì)吸收、釋放來汽化潛熱來傳熱，小熱阻的它以其獨特的傳熱方式在小溫差下實現(xiàn)傳遞大熱量的超常傳熱效果。因此，隔爆型電氣設(shè)備的熱管散熱器可以改變傳統(tǒng)的散熱方法，并且提高設(shè)備在含有爆炸性氣體環(huán)境中的可靠性和自動化程度。防爆電氣的箱體和隔爆型熱管散熱器組成完整的防爆殼體，這個殼體能極好地解決煤礦井下防爆電氣設(shè)備內(nèi)電器元件的散熱和防爆安全問題，使煤礦井下防爆電氣設(shè)備自動化程度會進(jìn)一步提高。

隔爆型熱管是眾多的傳熱元件中最有效的，它的散熱器保證了礦井下防爆電氣設(shè)備元器件散熱的有效性，這讓它在爆炸性危險場所也比較可靠的，目前隔爆型熱管已經(jīng)普遍運用在煤礦井下的變頻調(diào)速裝置當(dāng)中，解決了煤礦井煤下隔爆型電氣設(shè)備散熱的難題并且由于其熱管散熱器有高效散熱、緊湊可靠、不需維護(hù)的特點，這能提高整機技術(shù)水平和綜合性能以及市場競爭力。

防爆電氣設(shè)備等物資在我國煤礦下的實際生產(chǎn)中起到非常重要的作用。煤礦井下防爆物資已經(jīng)被列為國家質(zhì)量監(jiān)督總局和國家煤礦監(jiān)察局重點檢查范疇，國家的各個部門也把煤礦井下防爆物資列入管理行列。煤礦井下的安全、可靠并且高效生產(chǎn)需要并且值得引起每個人的重視，在未來，希望會有更多的新的先進(jìn)技術(shù)廣泛應(yīng)用于煤礦電氣設(shè)備的防爆中。

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