淺論煤礦電氣設備的選用

王 藝

（太原市明仕達煤炭設計有限公司，山西 太原 030001）

1 煤礦電氣設備的類型

由于井下環境的特殊性，所用的電氣設備類型也與其他行業有所不同，總要求主要有：要有一定防爆能力的外殼；要有一定防水性；要盡量保證是絕緣體且設備越小越好，越輕越好；最后就是要防爆。

1.1 煤礦一般型電氣設備

煤礦一般型電氣設備的標志是KY，主要特點是雖然有防護功能，但是并沒有防爆功能，并且僅僅適用于煤礦井下瓦斯濃度為零的地方，如煤礦場的地面。并且要求符合GB1217的規定。

1.2 煤礦防爆型電氣設備

所謂的防爆設備指的是按照所使用的環境中引起爆炸的氣體成分來設計的、防止混合物爆炸的電氣設備。防爆型電氣設備的標志是Ex。主要是應用在有潛在爆炸危險的場所。一般也分為兩大類：第一類：煤礦用電氣設備。第二類：煤礦以外的行業用電氣設備。所有的煤礦防爆電氣設備在進行設計、生產、驗收等一系列過程中必須嚴格參照GB3836-2000標準。如果不符合這個標準，就視為不合格產品，嚴禁用于煤礦行業。

2 煤礦防爆電氣設備的類型及所選用的防爆途徑

2.1 增安型電氣設備

增安型顧名思義就是增加設備的安全性以防爆炸。增安型設備指的是在沒有任何故障的情況下運轉不會產生可以把爆炸性混合氣體引爆的物質。這就非常明確的把在運轉時產生電火花的電氣設備排除在增安型電氣設備之外了。它采取的防爆途徑不是安裝隔爆外殼，而是用一定物理手段使電氣設備的安全性有所增加。不安裝隔爆外殼并不意味著其外殼材料可以隨意選擇，它的保護外殼也必須符合相關的標準才可以。比較常見的物理手段主要有：選擇絕緣性比較強且不易隨環境的變化而幅度大變化的材料；改變電與氣的間隙大小；改變爬電距離；選用耐高溫的材料。需要指明的是，增安型電氣設備的防護指數比較低。增安型電氣設備的英文標號是“e”。

2.2 隔爆型電氣設備

隔爆型電氣設備顧名思義就是隔離引爆源和易爆物的設備。隔爆型電氣設備與增安型電氣設備剛好相反，它選用的防爆途徑是在電氣設備上裝上防爆外殼。這種類型的電氣設備即便是在非問題狀態運轉時產生了可以引起爆炸的物質，它的防爆外殼也會把這些物質隔離在外殼里邊，與充滿爆炸混合物相互隔離，所以也不會引起爆炸，從而達到防止爆炸的目的。但是這也產生了一個問題，如果所選用的隔爆外殼因為本身的損壞或工人操作失誤而失去了本身的隔爆性能的話，就會發生常見的失爆現象。因此，對于隔爆電氣設備來講，必須加強平時的維護和修理工作。隔爆型電氣設備的英文標號是“d”。

2.3 本質安全型電氣設備

本質安全型電路講的是無論在什么測驗條件下，電氣設備的任一部件所產生的熱效應或者摩擦產生的電火花都不能引爆環境中的爆炸混合物的線路系統，而擁有上述電路系統的電氣設備就是本質安全型電氣設備。其最大的特點是本身不能產生可以引爆混合氣體的物質，而且是通過改善自身的電路系統來實現，并不是像增安型電氣設備那樣通過一些物理手段來實現。由于本質安全型電氣設備的主要防爆原理就是通過設計相關的安全型電路來實現，所以其電路系統的日常維護與檢查就顯得至關重要 。本質安全型電氣設備的英文標號是“i”。

2.4 正壓型電氣設備

正壓型電氣設備與前面介紹的兩種設備相比，不同的是在防爆外殼內部并不是空氣，而是充滿了可以產生一定壓力的其他氣體，這樣就使得外殼內的氣體壓力要大于外部環境的壓力，也即外殼內是正壓力，這樣，外部混合物在壓力的作用下就不可能進入到外殼內部，外殼內的部件產生的熱量或電火花也就不能與爆炸性混合物相接觸，也就實現了防爆的目的。其防爆途徑的本質還是隔離了引爆源和爆炸物。其英文標號是“p”。

2.5 充砂型電氣設備

該類型的電氣設備與正壓型電氣設備的區別就是防爆外殼內充滿的不是氣體而是砂礫，這種做法是把產熱部件所產生的熱量轉移到砂礫中，這樣就可以避免使外殼溫度過高而引爆爆炸混合物。砂礫起到的作用是轉移熱量。其英文標號是“q”。

2.6 隔爆兼本質安全型電氣設備

就是把上述的2.2與2.3的電氣設備結合到一起構成的電氣設備，這種設備同時擁有兩種防爆方式，提高了該設備的防爆性能和安全性。其英文標號是“di”。

除了上面所介紹的六種煤礦防爆電氣設備以外，常見的還有Exo Ι、ExnΙ、ExmΙ等。它們的原理就是在上述幾種防爆設備的原理基礎上進行改良而形成的。盡管這些防爆電氣設備的表現形式不同，但是其本質都是要阻止引爆物與被引爆物的相互結合，從而達到防爆的目的。所以，可以在現有的基礎上，運用更多的先進技術來開發出更加安全，節能，環保，高效的防爆設備。

3 煤礦電氣設備的選用

了解了上述煤礦電氣設備的原理以后，還有一個重要的問題就是如何在煤礦的各個場合選用合適的電氣設備。因為不同的電氣設備的防爆性能以及結構的不同決定了他們使用場所的不同。各電器設備的使用必須嚴格按照有關執行標準來執行。煤礦一般型電氣設備主要在井下瓦斯濃度為零、煤粉顆粒濃度沒有爆炸危險的場所或者是在有些非地上工業生產廠有相似的生產環境的部門中使用。而在礦井內，如果瓦斯濃度比較低，那么類似于高、低壓電機和電氣設備、照明燈具、通信、自動化裝置和儀表儀器就可以使用礦用一般型的，而在瓦斯濃度較高的場所，比如主要的通道，工作區，以及通風處，就要使用煤礦防爆型的電氣產品。比如照明用的燈就要格外注意，因為瓦斯在濃度達到5%時就有可能被引爆。以上只是一些典型的場所如何選用正確的防爆電氣設備。具體規定要參考《煤礦安全規程》的有關原則來做出正確的選擇。

結語

煤礦安全始終是一件大事，而煤礦電氣設備在煤礦的安全生產中所起的作用并非一兩千字所能概況的，在具體的生產實踐中只有牢固樹立起正確選用煤礦電氣設備的觀念，才能避免更多意外事故的發生，從而保證人身財產安全。

[1]高為民.煤礦電氣設備的選擇探討[J].山東煤炭科技，2012（04）：170-171.