煤矿防爆电器外壳设计及加工工艺分析
【摘要】煤矿企业在爆炸危险环境中电器产品，由于在正常工作时会产生电弧、火花和危险高温，一旦环境中的可燃性混合物的浓度达到爆炸极限范围，就会引起周围的环境产生爆炸。因此，这些电气产品均设计成防爆型电气设备。本文对煤矿防爆电器外壳设计及加工工艺进行了探讨。
【关键词】煤矿；防爆电器；外壳设计
一、前言
通常防爆型电气设备是通过隔爆外壳来实现防爆安全的。隔爆型电气设备的防爆原理是：将电气设备的带电部件放在特制的外壳内，而该外壳具有将壳内电气部件可能产生的火花和电弧，与壳外爆炸性混合物隔离开的作用。并且此外壳应能承受进入壳内的爆炸性混合物被壳内电气设备的火花、电弧引爆时所产生的爆炸压力，在该压力条件下，确保外壳不被破坏；同时能防止壳内爆炸生成物向壳外爆炸性混合物传爆，不会引起壳外爆炸性混合物燃烧和爆炸。这种特殊的外壳叫“隔爆外壳”。隔爆型电气设备因为具有良好的隔爆和耐爆性能，而被广泛的用于爆炸性环境工作场所。隔爆外壳要承受 1MPa试验压力，所以必须具有足够的强度和刚性，这就使得科学合理的设计该类外壳在安全生产中是至关重要的。隔爆外壳设计必须符合一般电气设备的要求：（1）外壳要美观大方，结构要紧凑，重量尽可能轻，工艺性良好。（2）布置电气元件和机械零部件时要有足够的空间，且布局合理，以便于安装、调试、使用和维护。（3）具备一定的防护等级，要有通风、散热、防尘、防水和防蚀等措施。（4）设置接地，并有明显的接地标志。（5）对于重量较大的外壳，还应考虑搬运的要求，即加装吊钩或吊耳。
二、煤矿防爆电器外壳性能分析
隔爆型外壳必须能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力，并且要阻止内部的爆炸向外壳周围的爆炸性混合物传播。因此，要满足隔爆性能的要求，设计上必须具有下列特殊要求：（1）耐爆性能。要求外壳体有足够的强度和刚度来承受内腔的爆炸压力。因此，设计时要选择适当的材质和壁厚，保证外壳不损坏，也不允许产生永久性变形，同时，隔爆接合面参数必须符合相关规定。（2）隔爆功能。在设计隔爆外壳时，必须严格按照规定，选用适当的隔爆接合面结构参数、电缆引入装置的方式、观察窗透明件的密封结构形式、接线腔的电气间隙和爬电距离，以便有效地阻止内部爆炸压力向外壳周围爆炸性混合物传播。（3）压力重叠。当设计的隔爆外壳包含有几个空腔时，设计时要避免小孔联通，并且壳体内电气元件布置要尽量紧凑，使之占用空间均匀分布，以免在试验时产生压力重叠（迭爆）现象。（4）联锁功能和警告。隔爆外壳上必须设计有联锁装置，并且用一般工具不能解除其联锁功能，以防止在未断开电源时开盖，出现电气事故，从而引起爆炸危险，危及人身安全和矿井安全。在某些情况下，用警告牌来代替联锁，也能认为保证了使用方面的安全。（5）标志。隔爆外壳上必须有清晰永久的防爆标志和安全标志。
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