防爆外壳的设计及工艺

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防爆外壳（Ⅰ 类）的设计及工艺 GB3836-2010
二、防爆外壳（Ⅰ 类）的设计及工艺
2.外部（壳）设计 间接引入（一般由主腔、接线腔和接线端子组成）
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防爆外壳（Ⅰ 类）的设计及工艺 GB3836-2010
二、防爆外壳（Ⅰ 类）的设计及工艺
2.外部（壳）设计
接线腔
注：X应不大于150 螺纹规格：小开关类有M6、M8、M10
设备，具有“高”的保护级别，该级别具有足够的安全性， 使设备在正常运行中或在气体突然出现和设备断电之间 的时间内出现的预期故障条件下不可能成为点燃源。 Ex——防爆设备的总称
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防爆外壳（Ⅰ 类）的设计及工艺 GB3836-2010
二、防爆外壳（Ⅰ 类）的设计及工艺
设计基础
防爆外壳：防爆外壳能承受外壳内部混合爆炸性气体被引爆 时所产生的爆炸压力，又能防止内部爆炸火焰和高温气体通过 隔爆间隙点燃外壳外部的爆炸性气体混合物。
二、防爆外壳（Ⅰ 类）的设计及工艺
2.外部（壳）设计
★联锁装置
隔离开关和开关柜的盖板或门之间的任何联锁都应保证 只有当隔离开关的触头完全切断时，盖板或门才有可能 打开。 注：其结构应保证非专用工具不能轻易解除其作用。 例如螺丝刀、镊子或类似的工具不应使联锁装置失效。
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Байду номын сангаас
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二、防爆外壳（Ⅰ 类）的设计及工艺
2.外部（壳）设计
2.3外壳各部分的设计 2.3.1壳体
第一种情况：直接引入（无接线腔） 电气设备符合下列两项条件时，允许采用直接引人方式： a)正常运行时不产生火花、 电弧或危险温度； b)电气设备的额定功率不大于250W，且电流不大于5A
第二种情况：间接引入（由主腔、接线腔和接线端子组成）
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二、防爆外壳（Ⅰ 类）的设计及工艺
2.外部（壳）设计
2.3.3电缆引入装置 是外壳组成的一部分， 引入装置需装配完整。 参见标准： JBT 4262-1992 防爆电器用橡套电缆 引入装置
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防爆外壳（Ⅰ 类）的设计及工艺 GB3836-2010
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二、防爆外壳（Ⅰ 类）的设计及工艺
2.外部（壳）设计
其他
外壳需设计标牌垫板，用于安装标牌； 较大的外壳需设计吊钩，便于运输； 设计门防尘板，保护隔爆结合面； 设计内部电气连接导电带等等。
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二、防爆外壳（Ⅰ 类）的设计及工艺
1.内部设计 ②内部防护（等级）和接地 防护：腔体内部涂抹防锈底漆，再涂抹耐弧漆。 接地：可在设备内部设置接地连接件（根据电气线路要求）。
QJZ2-80(120)/1140(660)SF 布局合理、结构紧凑
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防爆外壳（Ⅰ 类）的设计及工艺 GB3836-2010
一、常用述语
1.矿用产品安全标识 ～ AQ1043-2007 分类：①煤矿矿用产品安全标志标识 ②金属非金属矿上矿用产品安全标志标识
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防爆外壳（Ⅰ 类）的设计及工艺 GB3836-2010
一、常用述语
2.设备的分类和防爆型式标志 ～ GB3836-2010
通俗的讲：对防爆外壳最主要的两点要求 1.结构强度要求：隔爆外壳能承受内部爆炸压力(一般取1MPa)， 因此就需要我们在设计外壳时，考虑采用的外壳围板厚和法兰 厚度，GB3836规定外壳板厚最薄处不小于3mm。 注意：一般设计防爆外壳时，外壳厚度不宜小于4mm，因3mm厚 钢板存在厚度偏差和表面腐蚀氧化因素。
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二、防爆外壳（Ⅰ 类）的设计及工艺
2.外部（壳）设计
2.2外壳的组成
主要要素： 壳体 (上)盖
电缆引入装置 控制电缆
电缆引入装置
(前)门 操纵杆、转轴
前门
托架等
托架
上盖 电缆引入装置 动力电缆
操纵杆 转轴
壳体
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二、防爆外壳（Ⅰ 类）的设计及工艺
2.外部（壳）设计 前（门）：万泰有快开门（侧开、上开、旋转）和螺钉门两种。
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快开门
间隙i≤0.25 X≤250， L≥25
螺钉门
间隙i≤0.25 L，l，X要求
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二、防爆外壳（Ⅰ 类）的设计及工艺
2.外部（壳）设计
2.外部（壳）设计
接线端子
L≥12.5 间隙i≤0.3 粗糙度6.3
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注：安装板（隔爆板）厚度应为14或者16 接线柱标准采用：JB.T4002-2013接线端子
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二、防爆外壳（Ⅰ 类）的设计及工艺
2.外部（壳）设计
2.3.2（上）盖 新规定盖板紧固件需加防护措施，防止因螺栓被撞坏使得隔爆 性能失效。 措施两种：①螺栓加护套；②盖板沉孔，螺钉埋于盖板内；
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万泰电子
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淮南万泰电子股份有限公司
快开门
螺钉门
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二、防爆外壳（Ⅰ 类）的设计及工艺
设计基础
②隔爆接合面粗糙度 ：
常见的两种隔爆接合面：
6.3
盖板（门）与法兰两块接合面（不经常活动的面）粗糙度 3.2
按钮杆、转轴等与铜套的圆接合面（经常活动的面）粗糙度
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二、防爆外壳（Ⅰ 类）的设计及工艺
设计基础
2.不传爆性能要求：隔爆外壳主要是根据间隙隔爆的原理设计， 它是一种路径隔爆，隔爆间隙取决于两个因素： ①隔爆接合面间隙 ic ： 外壳与门结构方式有两种：快开门（≤0.3）和螺钉门（≤0.4） 为防爆站要求，企业标准和执行力度会更为严格（≤0.25）。 测量工具：塞尺。
二、防爆外壳（Ⅰ 类）的设计及工艺
2.外部（壳）设计 2.1外壳的材料 一般防爆外壳的材质使用钢材（碳钢、不锈钢）焊接或铸造而成。 制造Ⅰ类设备外壳材料，按质量百分比的总含量不应超过: 15% 的铝、镁、钛和锆 ——GB3836
即：不允许使用铝材料（表面易产生静电），以及活泼性金属 （表面氧化，失去隔爆性能）作为加工外壳的原材料。
2.1设备分类：Ⅰ类：用于煤矿瓦斯气体、粉尘环境
Ⅱ类：用于除煤矿瓦斯气体外的爆炸性气体环境
Ⅲ类：用于除煤矿瓦斯气体外的爆炸性粉尘环境 2.2防爆型式标志：ExdⅠMb —— 矿用隔爆型
（常见的） Exd[ib]ⅠMb ——矿用隔爆兼本质安全型 ExibⅠMb ——矿用本安型
注：Mb —— 表示设备保护级别，即安装在煤矿甲烷爆炸性环境中的
二、防爆外壳（Ⅰ 类）的设计及工艺
2.外部（壳）设计
2.3.4前（门） 带设置按钮观察窗 其他按钮等组成。 注意：保证橡胶板压缩量≥1mm 钢化玻璃嵌入视窗座宽度标准 规定≥12.5mm（粘结宽度） 钢化玻璃需满足冲击试验等。 常用观察窗已足够设计使用 参见通用件。
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防爆外壳（Ⅰ 类）的设计及工艺 GB3836-2010
组合开关类建议M12及以上 电气间隙、 爬电距离： 660V≥12； 爬电距离≥20 1140V≥18； 爬电距离≥28 3300V≥44； 爬电距离≥56 10000V≥100；爬电距离≥140
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防爆外壳（Ⅰ 类）的设计及工艺 GB3836-2010
二、防爆外壳（Ⅰ 类）的设计及工艺
1.内部设计
另：螺纹拧入法兰的深度应不小于螺纹 直径规格，并露出法兰1-3丝扣 螺钉应为专用工具方可拆除的螺钉。
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二、防爆外壳（Ⅰ 类）的设计及工艺
2.外部（壳）设计
接线腔 设计参考
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二、防爆外壳（Ⅰ 类）的设计及工艺
二、防爆外壳（Ⅰ 类）的设计及工艺
重要工艺
①焊接方式：隔爆小型外壳需单面满焊，较大的隔爆外壳采用 双面满焊型式。 ②去应力：外壳焊接完成后需做时效振动或者热处理，再车铣 隔爆面。 ③水压试验：检验各个隔爆腔焊逢质量，以及壳体强度。 方法：壳体精加工后对所有独立腔体分别做水压试验，压力为 1MPa保压12s不允许有渗漏和壳体结构损坏或可能影响隔爆 性能的永久变形则认定为合格。 外壳引入装置尽量避免设计放置于壳体后侧。
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二、防爆外壳（Ⅰ 类）的设计及工艺
2.外部（壳）设计
接线腔
解释：L——接合面宽度 l——固定孔与壳体内部的距离
L与l因腔体体积大小而不同： 较大体积外壳：L≥25时，l≥9 中等体积外壳：25＞L≥12.5，l≥8 较小体积外壳：L＜12.5，l≥6
二、防爆外壳（Ⅰ 类）的设计及工艺
设计外壳：内部设计和外部（壳）设计，从内向外设计的原则。 1.内部设计
①内部电气元器件要布局结构紧凑，布局合理，便于安装、调试、 使用和维护（经验），安装板材料可选钢板、环氧板、铝板等。 注意：要保证电气间隙和爬电距离要满足要求（不同电压等级）。
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二、防爆外壳（Ⅰ 类）的设计及工艺
2.外部（壳）设计
法兰
停止
把手
正
示例
反
三角型闭锁
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二、防爆外壳（Ⅰ 类）的设计及工艺
2.外部（壳）设计
2.3.6托架 方便井下移动设备。具有可拆卸性、互换性。 公司现状： 接地螺栓焊接在底托上（不符合工艺要求），下一步 更改焊接在外壳两侧。
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一、常用述语
1.矿用产品安全标识 ～ AQ1043-2007
首先：凡是矿山使用的产品（设备、材料、仪器仪表） 都需要取得一定的证件（防爆证、安标证、生产许可证 等），方可生产、销售和使用。 其次：取得证件的产品并且加施标识方可销售和使用。
2.3.5操纵杆、转轴 由于煤矿井下湿度及淋水较大, 为避免防爆设备中,防止经常活 动有隔爆接合面部件的锈蚀,规 定两接触的零部件必须使用铜 杆或增加铜套。
有效隔爆接合面长度≥12.5； 粗糙要求：3.2 铜杆材质：H62；
按钮座 按钮杆
铜套
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