瓦斯抽采用井下用矿用控制配电箱:防爆与联动控制适配
2025-09-25 19:56:46
来源:浙江浙一电气有限公司-次
瓦斯抽采用井下矿用控制配电箱需满足防爆性能与联动控制适配性双重需求,其设计需兼顾安全标准、功能实现及环境适应性,以下为具体分析:
### **一、防爆性能:核心安全要求**
1. **防爆结构设计**
矿用控制配电箱需采用隔爆型(Exd)、增安型(Exe)、本质安全型(Exi)或正压型(Exp)等防爆结构,防止内部电弧、火花或高温引燃井下瓦斯或煤尘。
- **隔爆型**:通过坚固外壳承受内部爆炸压力,阻止火焰传播,适用于高风险区域。
- **增安型**:提升设备防护等级,防止气体或粉尘进入,降低故障风险。
- **本质安全型**:限制电路能量,确保短路或故障时不会产生引燃能量。
- **正压型**:注入清洁空气或惰性气体,保持内部压力高于外部环境,防止爆炸性气体进入。
2. **材料与防护等级**
- 外壳材料需选用高强度、耐腐蚀材料(如不锈钢或铝合金),确保承受外力冲击和恶劣环境。
- 防护等级需达到IP65以上,完全防止灰尘进入,并能承受低压水喷射。
3. **标准与认证**
- 需符合国际(IEC60079系列)、欧洲(EN60079系列)及中国(GB3836系列)防爆标准。
- 必须通过国家授权机构检验认证,获得防爆合格证书后方可投入使用。
### **二、联动控制适配性:功能实现关键**
1. **多机联控原则**
- **开关联控**:通过控制线串联或专用程控线实现多台开关联动,确保启动顺序和时序控制。
- **逻辑自动化**:采用PLC可编程控制箱,通过储存的程序指令实现远程控制、条件判断和逻辑运算。
- **兼容性**:优先选用同型号、同厂家开关,避免信号干扰。
2. **典型联动控制形式**
- **两台开关联控**:例如局部通风机开关与掘进电源开关串联,通风机停机时自动切断掘进机电源(风-电闭锁)。
- **多台开关联控**:按顺序启动设备(如先启动通风机,再启动掘进机),避免同时启动导致电压波动。
- **程控装置联接**:使用带延时功能的开关,通过电容、单晶管或三极管实现启动时序控制。
3. **瓦斯电闭锁功能**
- **原理**:当瓦斯浓度超限时,瓦斯探头通过监控分站切断相关区域电源,防止电火花引发爆炸。
- **实现方式**:
- 瓦斯探头设定报警值(如进风瓦斯探头0.5%、工作面回风探头1%),超限时触发继电器动作。
- 监控分站接收信号后,通过闭锁开关切断电源,并显示故障位置。
### **三、环境适应性:保障稳定运行**
1. **温度与湿度**
- 适用环境温度范围:-5℃至40℃。
- 相对湿度:低于95%(+25℃时)。
2. **海拔与气压**
- 适用海拔:低于2000米。
- 环境大气压:80kPa至110kPa。
3. **爆炸性环境**
- 适用于有甲烷爆炸混合物和煤尘爆炸危险的环境。
### **四、经济性与维护成本**
1. **经济性对比**
- **矿用防爆配电装置**:
- 优点:防爆能力强,可毗邻泵房布置,节省场地。
- 缺点:单个装置仅配出一回线路,占地面积大;维护成本高于常规配电装置。
- **常规配电装置+矿用防爆组合**:
- 优点:满足防爆要求的同时降低成本(如增加两套矿用防爆馈电开关启动器组,总成本约10万元,节省线缆成本约2万元)。
- 缺点:需额外设计接地系统(如TN与IT接地系统结合)。
2. **维护建议**
- 定期清洁外壳煤尘,检查密封件和螺丝紧固情况。
- 按说明书进行功能测试,确保设备状态良好。
- 接地电阻需满足标准要求(一般不大于4Ω)。