本質(zhì)安全型電氣設(shè)備技術(shù)要求
本安型電氣設(shè)備分單一式和復(fù)合式兩種,單一式本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的外殼可采用金屬、塑料及合金制成。外殼必須具有一定的強度,并具備一定的防塵、防水、防外物能力。對一般環(huán)境使用的設(shè)備,其防護等級不低于IP20;對用于有腐蝕性氣體的環(huán)境的外殼,應(yīng)具有防化學(xué)腐蝕能力;對用于采掘面工作的電氣設(shè)備,其外殼防護等級應(yīng)達到IP54。使用塑料外殼時要防止產(chǎn)生靜電,且塑料外殼的材質(zhì)要采用不燃性或難燃性材料制成。采用合金外殼的材質(zhì)中的含鎂量不超過0.5%,以防止由于摩擦產(chǎn)生危險火花。
本安型電氣設(shè)備的電源有兩種:獨立電源和外接電源。獨立電源是指干電池、蓄電池、光電池、化學(xué)電池等。外接電源是指經(jīng)動力電阿引入、經(jīng)電源變壓器供電的電源。常用的獨立電源是干電池和蓄電池,這是電阻性電路的電源。如果電池的實際最大短路電流不超過最大安全電流,那么
電池可作為本質(zhì)安全電源直接使用;如果最大短路電流超過了設(shè)計允許值,則應(yīng)串聯(lián)限流電阻后方能使用。
煤礦井下使用的本安型電氣設(shè)備的電源大多數(shù)是從動力電網(wǎng)引入經(jīng)電源變壓器變壓整流后的電源,一般為隔爆兼本質(zhì)安全型。對于電源變壓器的輸入繞組應(yīng)設(shè)有熔斷器或斷路保護裝置,變壓器鐵芯要接地,變壓器的本安電路接線端與非本安端子應(yīng)分兩側(cè)布置,以防碰觸和擊穿,其電氣間隙和爬電距離應(yīng)符合表1的規(guī)定。電源變壓器繞組的分布可采用不同的方式:①向本安電路供電的繞組與其他繞組分開布置;②向本安電路供電的繞組與其他繞組內(nèi)外分布,但在兩種繞組間要采取加強絕緣的措施,并按表2, 的規(guī)定進行變壓器的絕緣耐壓試驗;③向本安電路供電的繞組與其他繞組內(nèi)外分布,但在兩繞組間要用銅質(zhì)接地屏蔽層隔離,屏蔽層可用銅導(dǎo)線繞組或銅箔,且屏蔽層要一端接地,屏蔽層厚度應(yīng)符合表3的規(guī)定。
表1? 本安電路與非本安電路裸露導(dǎo)體之間的電氣間隙與爬電距離
額定電壓數(shù)值 | V | 60 | 90 | 190 | 375 | 550 | 760 | 1000 | 1300 | 15513 |
爬電距離 | mm | 3 | 4 | 8 | 10 | 15 | 18 | 25 | 36 | 40 |
絕緣涂層下的爬電距離 | mm | 1 | 1.3 | 2.6 | 3.3 | 5 | 6 | 8.3 | 12 | 13.3 |
相對泄痕指數(shù) | ia | V | 90 | 300 |
ib | V | 175 |
電氣間隙 | mm | 3 | 4 | 6 | 6 | 6 | 8 | 10 | 14 | 16 |
膠封中的間距 | mm | l | 1.3 | 2 | 2 | 2 | 2.6 | 3.3 | 4.6 | 5.3 |
表2? 變壓器絕緣耐壓試驗(V)
部位 | 額定電壓U | 試驗電壓 |
原繞組,向非本安電路供電的副繞組與接地屏蔽、鐵芯之間及其相互之間 | U≤36 36<220< P> 220≤U | 1000 1500 4U最低為1500 |
向本安電路供電的副繞組與接地屏蔽、鐵芯之間及其相互之間 | U≤36 36< SPAN> | 1000 2U+1000 最低為1500 |
表3? 不進行試驗的屏蔽層厚度
熔斷器額定電流(A) | 0.1 | 0.5 | 1 | 2 | 3 | 5 |
屏蔽繞組的導(dǎo)線直徑(mm) | 0.2 | 0.45 | 0.63 | 0.9 | 1.12 | 1.4 |
屏蔽銅箔最小厚度(mm) | 0.05 | 0.05 | 0.075 | 0.15 | 0.25 | 0.3 |
本安型電氣設(shè)備(無論是單一式還是復(fù)合式)一般都使用了印制電路板。印制電路板中本安電路與非本安電路印刷線間的爬電距離要符合表1的規(guī)定。同時印制電路板表面必須涂不少于2遍的三防絕緣漆。
本安型電氣設(shè)備使用了數(shù)量較多的繼電器和插接件。當(dāng)繼電器同時接入本安與非本安電路時,對于接入的非本安電路觸點的回路電壓、電流和容量應(yīng)不大于250V、5A 和100VA。其中,若有一項超過規(guī)定數(shù)值時,要設(shè)置接地金屬板或絕緣隔板。為防止影響本安性能,繼電器的出線腳、本安電路端子與非本安端子的電氣間隙和爬電距離應(yīng)符合表1的規(guī)定。
本安電氣設(shè)備的電路使用的插接件一般應(yīng)單獨使用,如果設(shè)備中本安電路與非本安電路使用同一插接件,應(yīng)注意其電氣間隙和爬電距離必須符合表1的規(guī)定。插接件要有防止拔脫、誤插和互換的結(jié)構(gòu)。