隔爆型電氣設備的外殼是隔爆裝備的一個重要的組成部分,這個部分從很大程度上關系到隔爆的安全性能一個各個方面。呼吸裝置和排液裝置是隔爆外殼中的一個重要的組成部分,這個部分從很大的程度上決定了隔爆型電氣設備的外殼的安全性能和實際的操作中的表現(xiàn)。
現(xiàn)在,有不少的廠家制造的相關產品中,經過檢驗和審查還不能達到國家的安全標準,本文將從隔爆型電氣設備的工作原理以及國家的基本要求入手,針對隔爆電氣外殼的呼吸裝置和排液裝置的設置進行簡要的分析。
01
電氣設備的防爆措施及原理
在一般的設施中,尤其是在礦井中,能夠引起瓦斯以及灰塵等的點火源以及危險溫度有很多種。其中包括能夠引起電氣設備正常運行的事故狀態(tài)下的電火花、熱表面以及灼燒的顆粒等等,因此,電氣設備在一定的條件下必須采取一定的防爆措施。
1、電氣設備的防爆措施
一般的電氣設備的防爆措施有以下幾種:
(1)采取隔爆外殼
采用隔爆外殼進行防爆的方法是將能夠產生火花的電氣元件放置在一個堅固的外殼中,這種外殼具有耐爆性和不傳爆性,即把瓦斯爆炸范圍限制在設備外殼之內,從而達到防爆的目的。
(2)采用本質安全電路
實驗證明,點燃瓦斯需要一定火花能量,對于濃度為8.2%~8.5%的瓦斯空氣混合物,電火花的最小點燃能量為028mJ。如果電路參數(shù)選擇適當或采取一定的保護性措施,即可將電火花能量限制在最小點燃能量以下,從而達到防爆目的。
(3)采取超前切斷電源或者是快速斷電系統(tǒng)
為了防止橡套電纜在受到機械損傷時發(fā)生短路從而產生電火花,引爆瓦斯,我國采用屏蔽電纜與漏電繼電器配合使用的超前切斷電源系統(tǒng)。還有一種有效的防爆途徑是采用快速斷電系統(tǒng)。
2、隔爆型防爆技術
隔爆型外殼指的是設備能承受內部爆炸性氣體混合物的爆炸壓力,并能阻止內部的爆炸向外殼周圍爆炸性混合物傳播的電氣設備外殼(I區(qū)防爆技術)。允許危險氣體進入隔爆外殼,外殼內可能產生爆炸。但要求外殼必須具有足夠的強度;且各外殼接合面必須具有足夠長的嚙合長度和足夠小的間隙,以確保內部爆炸不會穿過隔爆接合面而導致外部環(huán)境爆炸。
這是一種是間隙防爆技術,依靠間隙、嚙合長度來達到降溫、熄火效果。隔爆型的電氣設備外殼的強度設計要求至少為參考壓力的15倍。通常IIB為1MPa,IIC為15MPa。并且為阻止內部爆炸向外殼周圍爆炸性氣體混合物傳播。隔爆外殼各個部件相對表面配合在一起的接合面,稱為隔爆接合面。同時,對于不同的結合面,有不同的要求。
(1)平面接合面:表面粗糙度、嚙合寬度、間隙
(2)圓筒接合面:表面粗糙度、嚙合寬度、間隙
(3)止口接合面:表面粗糙度、嚙合寬度、間隙
(4)螺紋接合面:嚙合精度、嚙合扣數(shù)、螺距大于07mm。
根據(jù)-2000標準,對于正常運行條件下不會產生電弧或火花的電氣設備采取進一步措施,提高其安全程度,防止電氣設備產生危險溫度、電弧和電火花的可能性的型式(I區(qū)防爆技術)。要求設備在正常工作和認可的過載條件下不會產生危險溫度、電弧和危險溫度,這就是增強安全技術。增強安全技術的主要技術措施有接線端子放松、電氣間隙/爬電距離、外殼防護等級、繞組絕緣、溫度保護等。其外殼不要求具有承受內部爆炸的強度、但至少應能承受規(guī)定的機械沖擊,且具有IP54的外殼防護等級。
02
呼吸裝置與排液裝相關結構的設計
呼吸裝置和排液裝置具體表現(xiàn)出來的結構形式是很多的,目前來看,粉末冶金結構、卷片結構以及多層金屬網結構等是采取比較多的設計方式。粉末冶金機構有比較好的技術穩(wěn)定性以及便宜性,并且在性能方便以及工藝方面也是相對比較經濟適用的,所以,其采用的廣度是比較大的。
從實際的使用上來看,粉末冶金結構的原件,無論是制作成為什么樣的形狀,都是可以采取焊接以及膠粘等等的方法進行進一步加工和加固的。具體的結構參數(shù)我們可以參考國家標準,在很多的時候,表面的粗糙程度是可以不做考慮的,但是在預先采用的固定的環(huán)節(jié)上進行一個框架上的單獨元件的固定,這樣這個部件就可以作為一個單獨的隔爆外殼中的組成部件。由于其安裝以及調試的過程是相對比較簡單的,并且其具有比較強的可更換性,在很多的時候,設計者都喜歡采取類似的元件進行設計。
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