浅谈隔爆外壳的防爆性能
Tess · 2012-07-26 22:09 · 40346 次点击
电弧是造成电气设备故障和引起煤矿井下瓦斯爆炸的直接原因之一。因此,最积极有效的防爆措施是彻底消除产生电弧的根源。或将电弧的释放能量限制到最低限度,使其不能点燃发生爆炸。如果采用快速开关装置在0~10ms之内断开故障时,则短路电弧不会烧穿隔爆外壳,其爆炸生成物也不会沿着隔爆问酿喷出。德国矿业研究院(WBK)曾用容积分别为23L、78L、120L的外壳作过试验。以验证壳内发生短路电弧时外壳的防爆性能。波兰为了确定影响外壳内部压力的因素,作了五个方面的试验:
(1)确定外壳内部压力与短路功率的关系;短路功率越大,壳内压力越高;
(2)确定内部压力与外壳容积关系:壳内压力随容积的增大而减小;
(3)确定内部爆炸压力与外壳内部含水量的关系:含水量达到50g时,内部压力升高可达1.55Mpa,当含水量高于50g时。内部压力就不再增加;
(4)确定外壳内部绝缘材料状态。对伪部压力的影响:在同样条件下;外壳内部环氧绝缘乎在干燥的状态时壳内压力达2.15Mpa,潮湿时达3.0Mpa;
(5)外壳内部充满8.5%甲烷-空气混合物对内部爆炸压力的影响:短路试验时,内部压力较前增大。(1.45Mpa),且压力上升的时间也大大缩短。
WBK曾用70kg的铸铝外壳作试验,法兰按配合间隙为0.15mm,内部产生1000V(开路电压)、6.2kA的电弧,结果在0.22s,内烧穿了8mm厚的壳壁。我国虽无此项试验研究。但在现场运行中曾有过类似事故。如1972年徐州夹河煤矿就曾发生过带电拉隔离开关,引起壳内电弧短路、外壳被烧穿而引起瓦斯爆炸的事故。
外壳内部绝缘材料在电弧作用下引起挥发,对隔爆外壳产生巨大威胁。任何绝缘材料在电弧作用下,电弧所产生的热量使这些绝缘材料加热。而这些热量又如热于挥发出的气体。如桌由绝缘材料挥发出的氢体量大予通过法兰间隙逸散出酌气体量,壳内压力将一直升高到外壳被破坏为止。但如果法兰间隙足够大,可以释放出挥发的气体,则外壳不致于损。此时,整个法兰接合面间隙周围星现一片火焰。德国、英国、加拿大郡曾作过类似试验,这种事故在德国曾发生过六次,加拿大一次,英国两次,波兰也曾发生过。