眾所周知,電弧是造成電氣設(shè)備故障和引起煤礦井下瓦斯爆炸的直接原因之一。因此,最積極有效的防爆措施是徹底消除產(chǎn)生電弧的根源?;?qū)㈦娀〉尼尫拍芰肯拗频阶畹拖薅龋蛊洳荒茳c(diǎn)燃發(fā)生爆炸。如果采用快速開關(guān)裝置在0~10ms之內(nèi)斷開故障時(shí),則短路電弧不會燒穿隔爆外殼,其爆炸生成物也不會沿著隔爆問釀噴出。德國礦業(yè)研究院(WBK)曾用容積分別為23L、78L、120L的外殼作過試驗(yàn)。以驗(yàn)證殼內(nèi)發(fā)生短路電弧時(shí)外殼的防爆性能。波蘭為了確定影響外殼內(nèi)部壓力的因素,作了五個(gè)方面的試驗(yàn):
(1)確定外殼內(nèi)部壓力與短路功率的關(guān)系;短路功率越大,殼內(nèi)壓力越高;
(2)確定內(nèi)部壓力與外殼容積關(guān)系:殼內(nèi)壓力隨容積的增大而減?。?
(3)確定內(nèi)部爆炸壓力與外殼內(nèi)部含水量的關(guān)系:含水量達(dá)到50g時(shí),內(nèi)部壓力升高可達(dá)1.55Mpa,當(dāng)含水量高于50g時(shí)。內(nèi)部壓力就不再增加;
(4)確定外殼內(nèi)部絕緣材料狀態(tài)。對偽部壓力的影響:在同樣條件下;外殼內(nèi)部環(huán)氧絕緣乎在干燥的狀態(tài)時(shí)殼內(nèi)壓力達(dá)2.15Mpa,潮濕時(shí)達(dá)3.0Mpa;
(5)外殼內(nèi)部充滿8.5%甲烷-空氣混合物對內(nèi)部爆炸壓力的影響:短路試驗(yàn)時(shí),內(nèi)部壓力較前增大。(1.45Mpa),且壓力上升的時(shí)間也大大縮短。
WBK曾用70kg的鑄鋁外殼作試驗(yàn),法蘭按配合間隙為0.15mm,內(nèi)部產(chǎn)生1000V(開路電壓)、6.2kA的電弧,結(jié)果在0.22s,內(nèi)燒穿了8mm厚的殼壁。我國雖無此項(xiàng)試驗(yàn)研究。但在現(xiàn)場運(yùn)行中曾有過類似事故。如1972年徐州夾河煤礦就曾發(fā)生過帶電拉隔離開關(guān),引起殼內(nèi)電弧短路、外殼被燒穿而引起瓦斯爆炸的事故。
外殼內(nèi)部絕緣材料在電弧作用下引起揮發(fā),對隔爆外殼產(chǎn)生巨大威脅。任何絕緣材料在電弧作用下,電弧所產(chǎn)生的熱量使這些絕緣材料加熱。而這些熱量又如熱于揮發(fā)出的氣體。如桌由絕緣材料揮發(fā)出的氫體量大予通過法蘭間隙逸散出酌氣體量,殼內(nèi)壓力將一直升高到外殼被破壞為止。但如果法蘭間隙足夠大,可以釋放出揮發(fā)的氣體,則外殼不致于損。此時(shí),整個(gè)法蘭接合面間隙周圍星現(xiàn)一片火焰。德國、英國、加拿大郡曾作過類似試驗(yàn),這種事故在德國曾發(fā)生過六次,加拿大一次,英國兩次,波蘭也曾發(fā)生過。
通過這些資料我們可以看出,在防爆電動器的隔爆型外殼的研究方面。國外作了大量的工作,但采取怎樣措施,規(guī)程如何加以限制等問題還沒有解決.我國是否還要做有關(guān)的試驗(yàn)研究以提出比較合理的對策是值得大家考慮的。
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