浅论煤矿电气设备的选用

王 艺

（太原市明仕达煤炭设计有限公司，山西 太原 030001）

1 煤矿电气设备的类型

由于井下环境的特殊性，所用的电气设备类型也与其他行业有所不同，总要求主要有：要有一定防爆能力的外壳；要有一定防水性；要尽量保证是绝缘体且设备越小越好，越轻越好；最后就是要防爆。

1.1 煤矿一般型电气设备

煤矿一般型电气设备的标志是KY，主要特点是虽然有防护功能，但是并没有防爆功能，并且仅仅适用于煤矿井下瓦斯浓度为零的地方，如煤矿场的地面。并且要求符合GB1217的规定。

1.2 煤矿防爆型电气设备

所谓的防爆设备指的是按照所使用的环境中引起爆炸的气体成分来设计的、防止混合物爆炸的电气设备。防爆型电气设备的标志是Ex。主要是应用在有潜在爆炸危险的场所。一般也分为两大类：第一类：煤矿用电气设备。第二类：煤矿以外的行业用电气设备。所有的煤矿防爆电气设备在进行设计、生产、验收等一系列过程中必须严格参照GB3836-2000标准。如果不符合这个标准，就视为不合格产品，严禁用于煤矿行业。

2 煤矿防爆电气设备的类型及所选用的防爆途径

2.1 增安型电气设备

增安型顾名思义就是增加设备的安全性以防爆炸。增安型设备指的是在没有任何故障的情况下运转不会产生可以把爆炸性混合气体引爆的物质。这就非常明确的把在运转时产生电火花的电气设备排除在增安型电气设备之外了。它采取的防爆途径不是安装隔爆外壳，而是用一定物理手段使电气设备的安全性有所增加。不安装隔爆外壳并不意味着其外壳材料可以随意选择，它的保护外壳也必须符合相关的标准才可以。比较常见的物理手段主要有：选择绝缘性比较强且不易随环境的变化而幅度大变化的材料；改变电与气的间隙大小；改变爬电距离；选用耐高温的材料。需要指明的是，增安型电气设备的防护指数比较低。增安型电气设备的英文标号是“e”。

2.2 隔爆型电气设备

隔爆型电气设备顾名思义就是隔离引爆源和易爆物的设备。隔爆型电气设备与增安型电气设备刚好相反，它选用的防爆途径是在电气设备上装上防爆外壳。这种类型的电气设备即便是在非问题状态运转时产生了可以引起爆炸的物质，它的防爆外壳也会把这些物质隔离在外壳里边，与充满爆炸混合物相互隔离，所以也不会引起爆炸，从而达到防止爆炸的目的。但是这也产生了一个问题，如果所选用的隔爆外壳因为本身的损坏或工人操作失误而失去了本身的隔爆性能的话，就会发生常见的失爆现象。因此，对于隔爆电气设备来讲，必须加强平时的维护和修理工作。隔爆型电气设备的英文标号是“d”。

2.3 本质安全型电气设备

本质安全型电路讲的是无论在什么测验条件下，电气设备的任一部件所产生的热效应或者摩擦产生的电火花都不能引爆环境中的爆炸混合物的线路系统，而拥有上述电路系统的电气设备就是本质安全型电气设备。其最大的特点是本身不能产生可以引爆混合气体的物质，而且是通过改善自身的电路系统来实现，并不是像增安型电气设备那样通过一些物理手段来实现。由于本质安全型电气设备的主要防爆原理就是通过设计相关的安全型电路来实现，所以其电路系统的日常维护与检查就显得至关重要 。本质安全型电气设备的英文标号是“i”。

2.4 正压型电气设备

正压型电气设备与前面介绍的两种设备相比，不同的是在防爆外壳内部并不是空气，而是充满了可以产生一定压力的其他气体，这样就使得外壳内的气体压力要大于外部环境的压力，也即外壳内是正压力，这样，外部混合物在压力的作用下就不可能进入到外壳内部，外壳内的部件产生的热量或电火花也就不能与爆炸性混合物相接触，也就实现了防爆的目的。其防爆途径的本质还是隔离了引爆源和爆炸物。其英文标号是“p”。

2.5 充砂型电气设备

该类型的电气设备与正压型电气设备的区别就是防爆外壳内充满的不是气体而是砂砾，这种做法是把产热部件所产生的热量转移到砂砾中，这样就可以避免使外壳温度过高而引爆爆炸混合物。砂砾起到的作用是转移热量。其英文标号是“q”。

2.6 隔爆兼本质安全型电气设备

就是把上述的2.2与2.3的电气设备结合到一起构成的电气设备，这种设备同时拥有两种防爆方式，提高了该设备的防爆性能和安全性。其英文标号是“di”。

除了上面所介绍的六种煤矿防爆电气设备以外，常见的还有Exo Ι、ExnΙ、ExmΙ等。它们的原理就是在上述几种防爆设备的原理基础上进行改良而形成的。尽管这些防爆电气设备的表现形式不同，但是其本质都是要阻止引爆物与被引爆物的相互结合，从而达到防爆的目的。所以，可以在现有的基础上，运用更多的先进技术来开发出更加安全，节能，环保，高效的防爆设备。

3 煤矿电气设备的选用

了解了上述煤矿电气设备的原理以后，还有一个重要的问题就是如何在煤矿的各个场合选用合适的电气设备。因为不同的电气设备的防爆性能以及结构的不同决定了他们使用场所的不同。各电器设备的使用必须严格按照有关执行标准来执行。煤矿一般型电气设备主要在井下瓦斯浓度为零、煤粉颗粒浓度没有爆炸危险的场所或者是在有些非地上工业生产厂有相似的生产环境的部门中使用。而在矿井内，如果瓦斯浓度比较低，那么类似于高、低压电机和电气设备、照明灯具、通信、自动化装置和仪表仪器就可以使用矿用一般型的，而在瓦斯浓度较高的场所，比如主要的通道，工作区，以及通风处，就要使用煤矿防爆型的电气产品。比如照明用的灯就要格外注意，因为瓦斯在浓度达到5%时就有可能被引爆。以上只是一些典型的场所如何选用正确的防爆电气设备。具体规定要参考《煤矿安全规程》的有关原则来做出正确的选择。

结语

煤矿安全始终是一件大事，而煤矿电气设备在煤矿的安全生产中所起的作用并非一两千字所能概况的，在具体的生产实践中只有牢固树立起正确选用煤矿电气设备的观念，才能避免更多意外事故的发生，从而保证人身财产安全。

[1]高为民.煤矿电气设备的选择探讨[J].山东煤炭科技，2012（04）：170-171.