朱福漢

朱福漢先生從96年進(jìn)入變頻器行業(yè)，到目前已近20年，對頻器行業(yè)尤其防爆變頻、起重變頻領(lǐng)域頗具建樹。現(xiàn)為無錫大元廣盛電氣有限公司總工程師。

礦用防爆電器概述

礦用電器，例如，礦用斷路器，礦用變壓器，礦用饋電開關(guān)等等電器產(chǎn)品，區(qū)別與一般低壓（高壓）電器的原因是礦用條件。礦井一般條件根據(jù)環(huán)境去劃分主要有幾個部分要考慮，空氣成分、溫度和環(huán)境濕度等相對條件。空氣成分對煤礦等礦產(chǎn)最主要的危害在瓦斯?jié)舛壬?，?dāng)瓦斯?jié)舛瘸^空氣成分的5%以上時，遇到火花等明火，或者高溫，瓦斯就會引起爆炸。給煤礦等礦產(chǎn)生產(chǎn)帶來災(zāi)難性的危害。而電器開關(guān)類都是火花產(chǎn)生的根源，所以，礦用電器的應(yīng)用就要引入防爆和本質(zhì)安全的概念。同樣，電器開關(guān)等工作條件一般對濕度和溫度都有要求，但是，煤礦等礦井一般濕度都比較大，對電器設(shè)備的運(yùn)行帶來影響也很大，而環(huán)境溫度也是電器設(shè)備老化縮短使用壽命的一個因素，所以，防爆產(chǎn)品的防爆外殼的檢測就要求滿足防爆和失爆、防潮、溫度等幾方面的條件。在防爆腔內(nèi)形成一個滿足電器工作條件的空間，并使電器及連接線、控制線等外接線做到本質(zhì)安全性能。同時具備腔體內(nèi)和腔體外環(huán)境隔離爆炸產(chǎn)生的明火和溫度。故而，防爆變頻器一般稱為隔爆兼本質(zhì)型變頻器。防爆電器也同樣具有隔爆兼本質(zhì)安全型電器。

防爆電器和普通電器一樣分為高壓和中壓及低壓電器。根據(jù)煤礦等巷道體積成本來計算，一般采用高壓送電到礦井變電室，（電壓等級為10KV和6KV比較多）變電室防爆變壓器根據(jù)要求分別變壓送出1140V、690V、400V等不同電壓經(jīng)過防爆饋電開關(guān)分別輸送到相應(yīng)的設(shè)備。礦用電器動力源和普通動力源一樣，大多采用電機(jī)驅(qū)動。只不過礦用電機(jī)采用的是防爆電機(jī)。又因為礦用設(shè)備根據(jù)巷道空間的制約，一般要求電機(jī)功率相當(dāng)時體積越小越好，我們知道電機(jī)功率一定，電壓越高，勵磁電流越小，線徑也越細(xì)，鐵芯正對面積也越小。電機(jī)的體積就相對減小。從而，礦用電機(jī)一般大功率電機(jī)都采用，660V和1140V電壓等級的防爆電機(jī)。

礦用變頻器主要針對礦用設(shè)備而生產(chǎn)的專用變頻器。根據(jù)礦用電機(jī)的啟動模式，軟起啟動，變電阻調(diào)速在一定的時間內(nèi)作為主要使用的電器控制技術(shù)。而礦用機(jī)械大致可分為，通風(fēng)、水泵（乳化液泵）、絞車、候車、皮帶運(yùn)輸機(jī)、刮板機(jī)、采煤機(jī)幾大類。礦用風(fēng)機(jī)水泵類變頻器與普通的風(fēng)機(jī)水泵變頻器同樣有所不同，通風(fēng)一般是強(qiáng)壓通風(fēng)、水泵為乳化液泵，也是高負(fù)載力矩類電器，所以，采用的變頻器要具備幾點：低頻大力矩，過載能力強(qiáng)、穩(wěn)定性能好等優(yōu)點。

防爆電器組成

根據(jù)防爆電器的性能我們可以大致的把防暴電氣分成兩個部分，一：防暴外殼二：高低壓電氣

防爆外殼也就是通過機(jī)械結(jié)構(gòu)組成一定空間的腔體，墻體內(nèi)的電氣及電氣器件產(chǎn)生的電火花及電弧與腔體外可爆氣體產(chǎn)生隔離，同時承受電氣及電器元器件引起的爆炸產(chǎn)生的壓力，外殼不被破壞，不傳播到腔體外。顧名思義，防爆外殼具有以下幾個功能：腔體自稱空間，可以容許電氣及電器元器件引起的爆炸等明火或電弧現(xiàn)象，從而形成電氣運(yùn)行的相應(yīng)條件；腔體可以承受一定的壓力，電氣或電器元件引起的爆炸產(chǎn)生的壓力不破壞防爆外殼；阻隔爆炸產(chǎn)生的明火等生成物向腔體外傳送。

隔爆外殼試驗

防爆證取得要通過相關(guān)的防爆檢測單位檢測合格，一般檢測項目為電氣和機(jī)械兩類，機(jī)械檢測包括:通用項目、沖擊試驗、跌落試驗、溫度試驗和爆炸試驗。

出廠自身檢驗設(shè)備有時效震動試驗和水壓試驗。所以，生產(chǎn)廠家一定具備時效試驗臺和水壓試驗臺。對每件出廠產(chǎn)品隔爆外殼進(jìn)行水壓試驗。水壓試驗檢驗的是隔爆外殼的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及焊接等結(jié)合部滲漏情況，檢驗隔爆外殼是否因為工藝等原因生產(chǎn)不合格產(chǎn)品。

水壓試驗臺水壓以被檢測外殼設(shè)計承受壓力的1.5倍，最小不能小于0.35MPa.加壓時間10S。一般防爆變頻器的外殼水壓試驗為1MPa10S，沒有連續(xù)水滴現(xiàn)象發(fā)生，防爆外殼就是合格產(chǎn)品。

隔爆兼本質(zhì)安全防暴變頻器示意圖1

圖1中隔爆變頻器外殼標(biāo)注為EXdI,[]內(nèi)為本質(zhì)安全等級，本質(zhì)安全設(shè)備和關(guān)聯(lián)設(shè)備按照安全程度分為in和id兩個等級。in安全程度高于id等級。

隔爆兼本質(zhì)安全防暴變頻器示意圖2

隔爆兼本質(zhì)安全防暴變頻器示意圖3

圖中2、3部分為散熱裝置。1、端蓋部分；2、壓盤引出裝備；3、鉸鏈部分4右門蓋；5、左門蓋；6、啟動停止牌；7、觀察窗口；8、煤安牌；9、告示牌；10、QS牌；11、銘牌；12、按鈕牌；13、防煤標(biāo)志牌；14、底架；22、散熱罩；27、接線焊接箱；29、接線柱；30、分合牌；31、分合手柄。

技術(shù)要求

1、所有隔爆接合面符合GB3836.2--2010的規(guī)定；并對其妥善保護(hù)不得碰傷受損

2、加工好后對其進(jìn)行1MPa靜壓試驗，歷時10S，無滲漏，隔爆面無永久變形，結(jié)構(gòu)無損壞。

3、焊接后進(jìn)行震動時效處理，再進(jìn)行精加工。

4、爬電距離和電氣間隙應(yīng)符合GB3836.3--2010的規(guī)定。

5、各部隔爆面精加工后磷化處理，涂204--1防銹油，殼內(nèi)涂1321耐弧漆。

6、序號12內(nèi)接地螺栓要有防銹措施（鍍鋅），其上方用紅漆標(biāo)注接地標(biāo)注

7、快開門間隙調(diào)整為0.3。

隔爆外殼結(jié)構(gòu)有螺紋接合面、非螺紋接合面、膠黏接合面、襯墊、O形環(huán)、轉(zhuǎn)軸及軸承、操作機(jī)構(gòu)、緊固件、導(dǎo)線連接等部分組成。根據(jù)圖3示例，各種接合面在GB3836中都有要求。生產(chǎn)合格的隔爆外殼也不許符合GB3836中的各條款要求。

大元廣盛防爆變頻裝置