煤礦機電防爆電氣設備防爆標準
為加強礦井電氣設備防爆管理，杜絕井下電氣設備出現失爆現
(一)防爆電氣設備標準
防爆電氣設備是指按國家標準設計、制造、使用的不會引起周圍爆炸性混合物爆炸的電氣設備。
現行的防爆電氣設備國家標準是GB3836系列。它的主要內容是把防爆電氣設備分為隔爆型(d)、增安型(e)、本質安全型(i)、正壓型(p)、充油型(o)、充砂型(q)、無火花型(n)、澆封型(m)、氣密型(h)、特殊型(s)并對其防爆技術及試驗方法進行了規定。國家標準主要包括以下幾點：
1、電氣設備的允許最高表面溫度。表面可能堆積粉塵時為150℃，采取防塵堆積措施時為450℃，防爆電氣設備的使用環境為-20℃—40℃。
2、電氣設備與電纜的連接應采用防爆電纜接線盒，電纜的引入引出必須用密封的電纜引入裝置，并應具有防松動、防拔脫措施。
3、對不同的額定電壓和絕緣材料，電氣間隙和爬電距離都符合相應的國家標準要求(詳見附一)。
4、具有電氣或機械閉鎖裝置，有可靠的接地及防止螺釘松動的裝置。
5、防爆電氣如果采用塑料外殼，須采用不燃性或難燃性材料制成，并保證塑料表面的絕緣電阻大于1*109Ω，以防積聚靜電，還必須承受沖擊試驗和熱穩定試驗。
6、防爆電氣設備限制使用鋁合金外殼，防止其與鐵銹摩擦產生大量熱能，避免形成危險溫度。
7、防爆電氣設備必須經國家認定的防爆試驗單位鑒定。
(二)防爆電氣設備的防爆原理
1、隔爆型電氣設備的原理是將正常工作或事故狀態下可能產生火花的部分放在一個或幾個外殼中，這種外殼除了將其內部的火花、電弧與周圍環境中的爆炸性氣體隔開外，還有當進入殼內的爆炸性氣體混合物被殼內的火花、電弧引爆時外殼不被炸壞，也不致使爆炸物通過連接縫隙引爆周圍環境中的爆炸性氣體混合物。
2、增安型電氣設備的防爆原理是在正常運行條件下不會產生電弧、火花和危險溫度的礦用電氣設備。
3、本質安全型電氣設備防爆原理是通過限制電路的電氣參數(主要是指在規定的試驗條件下，正常工作或規定的故障狀態下產生的電火花和熱效應均不能點燃規定的爆炸性混合物的電路)限制放電能量實現電氣防爆。
4、正壓型電氣設備的防爆原理是將電氣設備置于外殼內，殼內充入保護性氣體，并使殼內的保護氣體壓力高于周圍爆炸性環境的壓力，以阻止外部爆炸性混合物進入殼內實現電氣設備的防爆。
5、充油型電氣設備的防爆原理是將全部或部分部件浸在油內，使設備在故障狀態下產生的電弧、火花不能點燃油面以上的或殼外的爆炸性混合物。
6、充砂型電氣設備的防爆原理是在電氣設備的外殼內填充石英砂，將設備的導電部件或帶電部分埋在石英砂防爆材料之下，使之在規定的條件下，在殼內產生的電弧、傳播的火焰、外殼壁或石英砂材料表面的溫度都不能點燃周圍爆炸性混合物。
7、無火花型電器設備的防爆原理是設備在正常運行條件下，不會產生有點燃作用的故障出現。
8、澆封型電氣設備的防爆原理是將電氣設備有可能產生點燃爆炸性混合物的電弧、火花或能產生高溫的部件澆封在澆封劑中，避免這些電氣部件與爆炸性混合物接觸，從而使電氣設備在正常運行或在認可的故障和過載情況下均不能點燃周圍的爆炸性混合物。
9、氣密型電氣設備的防爆原理是電器設備或電氣部件置于氣密的外殼內，這種外殼能防止外部可燃性氣體進入殼內。
10、特殊型電氣設備的防爆原理為：不同于現有防爆設備的防爆原理，但經國家認可的檢驗機構檢驗確實具有防爆性能。
(三)防爆電氣設備的標志
為了從防爆電氣設備的外觀上能明顯的了解它的類型，把防爆電氣設備的標志、型式、類別、級別、組別按一定順序排列起來的標志。
1、標志：防爆電氣設備的總標志為Ex，安全標志為MA。
2、型式：即各種類型的防爆電氣設備的標志。如d表示為隔爆型電氣設備。
3、類別：按使用環境的不同，將防爆電氣設備分為Ⅰ類、Ⅱ類。Ⅰ類專門適用于煤礦井下，Ⅱ類用于地面工廠具有非甲烷外的混合物爆炸環境中。
4、級別：主要針對隔爆型和本質安全型電氣設備，分為ⅡA、ⅡB、ⅡC三級。
5、組別：針對Ⅱ類電氣設備，按照運行時允許的最高表面溫度分為T1—T6六組。
(四)防護等級
防護等級指電氣設備具有的防外物、防水的能力。防外物是指防止外部固體進入設備內部和防止人體觸及設備內部帶電或運動部件的性能。防水是指防止外部水分進入設備內部，對設備本身產生有害影響的防護能力。國家標準規定防護等級(IPΧΧ表示，第一個Χ表示防外物能力，第二個Χ表示防水能力，詳見附二)中防外物分為7級(0-6)，防水分為9級(0-8)。數字越大等級越高，要求越嚴格。
二、失爆現象
失爆是指電氣設備失去了耐爆性和隔爆性。常見的失爆現象有以下幾種：
(一)連接螺栓的失爆現象
1、缺螺栓、彈簧墊圈或螺母，螺栓或螺孔滑扣，螺栓折斷在螺孔中的。
2、彈簧墊圈未壓平或螺栓松動，彈簧墊圈斷裂或無彈性(偶爾出現彈簧墊圈斷裂或失去彈性時，檢查該處防爆間隙，若不超限，更換合格彈簧墊圈后不為失爆)。
3、使用塑料或輕合金材料自制的螺栓或螺母。
4、護圈式或沉孔式緊固件緊固后，螺栓頭或螺母的上平面超過護圈或沉孔。
5、螺孔與螺栓不匹配的。
6、彈簧墊圈的規格與螺栓不相適應的。
7、設備同一部位螺栓、螺母等規格應一致。鋼緊固螺栓伸入螺孔長度應不小于螺栓直徑尺寸，鑄鐵、銅、鋁件不小于螺栓直徑的1.5倍；如果螺孔深度不夠，則必須上滿扣，否則為失爆。
8、通孔螺栓未外露1-3絲者(包括帶螺帽)。
9、壓線板可以不加彈簧墊圈，但兩端不一致的。
(二)電纜引入引出裝置的失爆現象
1、密封圈老化、失去彈性、變質、變形，有效尺寸配合間隙達不到要求，起不到密封作用。
2、密封圈外徑與進出線裝置內徑差值超過表一規定的；密封圈寬度應大于電纜外徑的0.7倍，但不得小于10 mm；厚度應大于電纜外徑的0.3倍，但不得小于4 mm。
表一
| 密封圈外徑 | 外徑與進線裝置內徑間隙 |
| ≤20 | ≤1.0 |
| 20 | ≤1.5 |
| >60 | ≤2.0 |
3、密封圈內徑與引出入電纜外徑差大于1mm以上。
4、密封圈的單孔內穿進多根電纜。
5、密封圈割開套在電纜上。
6、密封圈刀削后凸凹不整齊圓滑，鋸齒差大于2 mm以上。
7、密封圈沒有完全套在電纜護套上。
8、線嘴壓緊沒有余量(螺旋式進線嘴壓緊后應外露1—3絲，倒角、車削槽間距不算；壓盤式進線嘴壓緊后應外露3—5mm)。
9、線嘴內緣壓不緊密封圈，或密封圈端面與器壁接觸不嚴，或密封圈能活動。
10、電纜壓線板未壓緊電纜，壓扁量超過電纜直徑的10%者，用單手扳動喇叭嘴時上下左右晃動。
11、在引入引出裝置外端能輕易來回抽動電纜。
12、密封圈與電纜護套之間有其它包扎物。
13、空閑進線嘴缺擋板或擋板直徑比進線嘴內徑小2 mm以上，擋板厚度小于2mm。
14、擋板放在密封圈里面或線嘴的金屬墊圈放在擋板與密封圈之間。
15、進線裝置破損不齊全。
16、大小密封圈套用的。
17、一個進線嘴用多個密封圈的。
18、線嘴與密封圈之間沒有加裝金屬墊圈。
19、密封圈裝反(可切削端頭朝外)。
20、密封圈、擋板、金屬圈不符合要求的(按設備出廠標準)。
(三)插接裝置的失爆現象
1、煤電鉆插銷的電源側應接插座，負荷側應接插銷，如反接即為失爆。
2、電源電壓低于1140V，插接裝置缺少防止突然拔脫的聯動裝置。
3、電源電壓高于1140V，插接裝置上沒有電氣聯鎖裝置。
4、插銷在觸頭斷開的瞬間，外殼隔爆接觸面的最大直徑差W和最小有效長度L須符合表二規定。
表二
| 外殼凈容積(L) | L/mm | W/mm |
| V≤0.5 | 15 | 0.5 |
| V>0.5 | 25 | 0.6 |
(四)外殼、腔內的失爆現象
1、使用未經國家法定的檢驗單位發證生產的防爆部件。
2、隔爆外殼有裂紋、開焊、嚴重變形長度超過50mm，凹坑深度超過5mm的。
3、隔爆腔內、外有銹皮脫落。
4、鎖裝置不符合規定，閉鎖裝置不齊全、變形損壞起不到機械閉鎖作用。
5、電氣閉鎖不起作用。
6、外殼透明件(觀察窗)破裂、有凹坑，使用非抗機械、熱、化學腐蝕的玻璃件。
7、腔內隨意增加安裝電氣零部件，造成空腔容積變化的。
8、接線柱、絕緣座管燒壞，使兩個空腔連通的。
9、腔內壁未均勻地涂耐弧漆，而使用涂調和漆、磁漆的。
(五)防爆面的失爆現象
防爆接合面應保持光潔、完整須有防銹措施，如電鍍、磷化、涂防銹油等，各結構參數符合出廠規定。有下列情況之一者即為失爆：
1隔爆結合面結構參數要符合下述規定，否則為失爆：
(1)平面、圓筒隔爆結構
①電氣設備
靜止部分隔爆結合面、操縱桿與桿孔隔爆結合面以及隔爆絕緣套管隔爆結合面的最大間隙或直徑差W和隔爆結合面的最小有效長度L；螺栓通孔邊緣至隔爆結合面邊緣的最小有效長度L1；轉軸與軸孔隔爆結合面最大直徑差W和最小有效長度L須分別符合表三的規定，但快動式門或蓋的隔爆結合面的最小有效長度L須不小于25.0mm。
表三
| 結合面型式 | L（mm） | L1（mm） | W（mm） | |
| 外殼容積V（升） | ||||
| V≤0.1 | V＞0.1 | |||
| 平面、止口或圓筒結構 | 6.0 12.0 25.0 40.0 | 6.0 8.0 9.0 15.0 | 0.30 0.40 0.50 — | — 0.4 0.5 0.6 |
| 帶有滾動軸承的圓筒結構 | 6.0 12.5 25.0 40.0 | — — — — | 0.40 0.50 0.60 — | 0.4 0.5 0.6 0.8 |
②操縱桿
操縱桿直徑d與隔爆結合面長度L之間要符合表四的規定。
表四
| 操縱桿d直徑（mm） | 隔爆結合面長度L（mm） |
| d≤5.0 6.0＜d≤25.0 d ＞25.0 | L≥6.0 L≥d L≥25.0 |
③隔爆結合面的粗糙度
隔爆結合面的粗糙度不得大于，操縱桿的粗糙度不得大于。
(2)防爆電動機
①電動機軸與軸孔的隔爆結合面在正常工作狀態下不應產生磨擦。采用圓筒結合面時，軸與軸孔配合的最小單邊間隙須不小于0.075mm。
②滾動軸承結構，軸與軸孔的最大單邊間隙M須大于表三規定的W值的三分之二。
(3)螺紋隔爆結構
①螺紋精度須不低于3級，螺距須不小于0.7mm。
②螺紋的最少嚙合扣數、最小擰入深度須符合表五的規定。
表五
| 外殼凈容積V（升） | 最小擰入深度（mm） | 最少嚙合扣數 |
| V≤0.1 0.1＜V≤2.0 V ＞2.0 | 5.0 9.0 12.5 | 6 |
2、隔爆面上，在規定長度(L)及螺孔邊緣至隔爆面邊緣的最短有效長度(Ld)范圍內，如發現有下列缺陷者為失爆。
(1)對局部出現的直徑不大于1mm、深度不大于2mm的砂眼，在40、25、15mm的隔爆面上，每平方厘米不得超過5個，10mm的隔爆面超過2個。
(2)偶然產生的機械傷痕，其寬度與深度大于0.5mm，其剩余無傷隔爆面有效長度小于規定長度的三分之二(無傷隔爆面有效長度可以幾段相加)。
3、隔爆面上不準涂油漆、無意造成油漆痕跡，當場擦掉，不為失爆。
4、隔爆面有銹跡，用棉紗擦后，仍留有銹蝕班痕者為銹蝕，而只留云影，不算銹蝕。隔爆面銹蝕是否為失爆，參照第2條關于砂眼、機械傷痕的有關規定判定(云影—擦掉銹跡后，留下呈青褐色氧化亞鐵云狀痕跡，用手摸無感覺)。
5、用螺栓固定的隔爆面，參見“連接螺栓的失爆”。
6、隔爆接合面在設備不帶電情況下用手打不開的。
7、隔爆結合面使用密封圈，檢修后未安裝密封圈，密封圈破損、斷裂或外露的。
8、隔爆結合面法蘭厚度小于原設計的85%的。
(六)接地裝置的失爆現象
接地的目的是防止電氣設備外殼帶電而危及人身和礦井安全。當電氣設備絕緣損壞時，正常情況下不帶電的金屬外殼等將帶電，會造成人身觸電或對地放電產生電弧而引起瓦斯爆炸。凡出現下列現象的與電氣設備失爆同等對待：
1、電壓在36V以上的電氣設備未裝設保護接地裝置。
2、多臺電氣設備串聯接地的。
3、未用符合要求的鋼管(鋼板)制作的接地極。
4、接地連線、接地阻值不符合《規程》要求的。
5、外接地螺栓規格不符合下述規定的。
(1)功率大于10KW的電氣設備，不小于M12；
(2)功率在5-10KW之間的電氣設備，不小于M10；
(3)功率在0.25-5KW之間的電氣設備，不小于M8；
(4)功率不大于250W且電流不大于5A的電氣設備，不小于M6。
6、內接地螺栓不符合下列規定的。
(1)導線芯線截面不大于35mm2時，內接地螺栓應與連接導線芯線的螺栓直徑相同；
(2)導線芯線截面大于35mm2時，內接地螺栓直徑應不小于芯線接線螺栓的一半，但至少應等于連接35mm2芯線所用接線螺栓的直徑。
7、在設備標示的接地位置外加裝螺栓接地的，或多處接地點但只接地一處的。
8、接地裝置部件不齊全的。
9、接地極安裝不牢固的(但放置在水溝內的不受此限)、放置在水溝內的未被水淹沒的。
10、使用電動機底座連接螺栓作為接地裝置連接點的。
(七)接線
1、電纜不合格接頭：雞爪子、羊尾巴、明接頭和電纜破口均稱之為不合格接頭，是電氣安全隱患點，與電氣失爆同等對待。
(1)雞爪子
①橡套電纜的連接不采用硫化熱補或同等效能的冷補的；
②電纜(包括通訊、照明、信號、控制電纜)不采用接線盒的接頭；
③高壓鎧裝電纜的連接不采用接線盒或不灌注絕緣充填物，或絕緣充填物沒有灌到三叉口以上，或絕緣膠裂紋的，或充填物不嚴密漏出芯線的接頭。
(2)羊尾巴
電纜的末端未接裝防爆電氣設備或防爆元件者為羊尾巴；電氣設備接線嘴(包括五小電器元件)2m內的不合格接頭或明線破口者均為羊尾巴。
(3)明接頭
電氣設備與電纜有裸露的導體或未經審批且安全措施不到位、條件不允許而進行明火操作的均屬明接頭。
(4)破口
①橡套電纜的護套破損、露出芯線或露出屏蔽線網者。
②橡套電纜護套破損傷痕深度達到電纜護套厚度二分之一以上，長度達20mm，或沿圍長三分之一以上的。
(5)電纜護套伸入器壁長度小于5mm，大于15mm的；
2、隔爆開關接線腔由電源側進出線至負荷側接線或負荷側進出線至電源側接線，控制用小喇叭嘴引出動力線的。
(八)照明燈具
1、防爆安全型燈具把卡口改為螺口的，不能提前斷電的。
2、隔爆型燈具裝設的電氣聯鎖裝置失靈的。
(九)井下使用非防爆電氣設備或電氣設備超過其額定容量(包括允許超載能力)運行的；采用非阻燃性材料(如彩條布等)制作遮攔等防護設備(配件)的。
(十)井口房和通風機房附近20米內，使用火爐取暖或有煙火的，按照失爆對待。
三、失爆的檢查方法
(一)連接螺栓的檢查
1、肉眼觀察檢查連接螺栓是否齊全、符合要求。
2、單手五指正向旋進超過1/2圈即判定為失爆。
(二)電纜引入引出裝置的檢查
1、肉眼觀察或尺量檢查部件是否齊全完好、尺寸是否符合要求。
2、在引入引出裝置嘴處，順著電纜方向單手能將電纜推進或拉出接線腔者即判定為失爆。
3、壓線板以壓緊電纜直徑的10%為標準，否則即為失爆。
(三)插接裝置的檢查
肉眼觀察或尺量檢查。
(四)外殼、腔內的檢查
1、肉眼觀察或尺量檢查部件是否齊全完好、尺寸是否符合要求。
2、按動閉鎖裝置按鈕、部件試驗。
(五)防爆面的檢查
1、肉眼觀察或尺量檢查部件是否齊全完好、尺寸是否符合要求。
2、現場開蓋試驗、檢查。
(六)接地裝置的檢查
1、肉眼觀察或尺量檢查部件是否齊全完好、尺寸是否符合要求。
2、單手用力能拔出接地極即判定為失爆，但設置在水溝內的鋼板接地極不受此限。
(七)接線的檢查
肉眼觀察或尺量檢查。
(八)照明燈具的檢查
肉眼觀察或試驗。
四、失爆的原因、危害、防治
(一)原因
1、設備安裝不規范，安裝過程中未對防爆點進行詳細檢查，未按規程和相關制度、規范安裝。
2、維護和定期檢修不妥，防護層的脫落往往使隔爆面上出現砂泥灰塵，用螺釘緊固的平面對口接合面出現凹坑，使隔爆面間隙增大。
3、移動或搬運不當而發生磕碰，使外殼變形或產生嚴重機械傷痕。
4、裝配時由于雜質沒有及時清除，產生嚴重的機械劃痕。
5、隔爆面上產生銹蝕現象，增大粗糙度。
6、螺孔深度過淺或螺栓過長，而不能很好的緊固零件。
7、未按規程要求制作、安裝接地裝置。
8、在隔爆外殼內隨意增加元器件，使電氣距離和爬電距離小于規定值，造成故障時電弧經外殼接地短路。
(二)危害
設備一旦出現失爆現象，在運行過程中內部產生故障引發爆炸，將炸壞外殼而引爆殼外爆炸性氣體，或者從各部縫隙中噴出的高溫氣體或火焰引起殼外的爆炸性氣體爆炸。這對煤礦井下是極其危險和不利的。
(三)防治
為了確保礦用電氣設備的完好，杜絕失爆的發生，必須堅持管理、裝備、培訓并重的原則，在對設備的使用、維護、檢修中要嚴格按照《煤礦安全規程》執行。具體可從以下幾點入手。
1、使用合格的防爆電氣設備，禁止非防爆電氣設備入井。
2、嚴格按照《煤礦安全規程》和有關要求安裝，杜絕安裝時出現失爆。
3、檢修時做到輕拿輕放，防止產生機械劃痕。
4、加強防爆電氣設備的管理，作好檢查督促工作。
五、本標準未盡事宜按國家有關煤礦電氣設備防爆規定執行。
附一：電氣間隙和爬電距離
爬電距離是指沿絕緣表面測得的兩個導電零部件之間或導電零部件與設備防護界面之間的最短路徑。即在不同的使用情況下，由于導體周圍的絕緣材料被電極化，導致絕緣材料呈現帶電現象。此帶電區(導體為圓形時，帶電區為環形)的半徑，即為爬電距離。爬電距離取決于工作電壓的有效值，絕緣材料的電氣絕緣指數對其影響較大。
電氣間隙是指在兩個導電零部件之間或導電零部件與設備防護界面之間的最短空間距離。即在保證電氣性能穩定和安全的情況下，通過空氣能實現絕緣的最短距離。電氣間隙的大小取決于工作電壓的峰值，電網的過電壓等級對其影響較大。
爬電距離(mm)、電氣間隙(mm)與額定電壓(V)的關系
| 額定電壓 | 36 | 60 | 127 | 220 | 380 | 660 | 1140 | 3000 | 6000 | 10000 |
| 電氣間隙 | 4 | 6 | 6 | 6 | 8 | 10 | 18 | 36 | 60 | 100 |
| 爬電距離 | 4 | 6 | 6 | 6 | 8 | 12 | 24 | 45 | 85 | 125 |
附二：防護等級
| 接觸保護和外來物保護等級 （第一位標記數字） | 防水保護等級 （第二位標記數字） | ||||
| ? | 名稱 | 說明 | ? | 名稱 | 說明 |
| 0 | 無防護 | ? | 0 | 無防護 | ? |
| 1 | 防護50mm直徑和更大的固體外來體 | 探測器、球體直徑大于50mm,不應完全進入 | 1 | 水滴防護 | 垂直落下的水滴不應引起損害 |
| 2 | 防護12.5mm直徑和更大的固體外來體 | 探測器、球體直徑大于12.5mm,不應完全進入 | 2 | 柜體傾斜15度時，防護水滴 | 柜體向任何一側傾斜15度角時，垂直落下的水滴不應引起損害 |
| 3 | 防護2.5mm直徑和更大的固體外來體 | 探測器、球體直徑大于2.5mm,不應完全進入 | 3 | 防護濺出的水 | 以60度角從垂直線兩側濺出的水不應引起損害 |
| 4 | 防護1.0mm直徑和更大的固體外來體 | 探測器、球體直徑大于1.0mm,不應完全進入 | 4 | 防護噴水 | 從每個方向對準柜體的噴水都不應引起損害 |
| 5 | 防護灰塵 | 不可能完全阻止灰塵進入，但灰塵進入的數量不會對設備造成傷害 | 5 | 防護射水 | 從每個方向對準柜體的射水都不應引起損害 |
| 6 | 灰塵封閉 | 柜體內在20毫巴的低壓時不應進入灰塵 | 6 | 防護強射水 | 從每個方向對準柜體的強射水都不應引起損害 |
| ? | 7 | 防護短時浸水 | 柜體在標準壓力下短時浸入水中時，不應有能引起損害 | ||
| 8 | 防護長期浸水 | 可以在特定的條件下浸入水中，不應有能引起損害 | |||
