Cấu tạo thiết bị điện mỏ pps

Chơng IX:Cấu tạo thiết bị điện mỏ
IX.1.Khái niệm chung
Điều kiện sử dụng TBĐ mỏ rất khắc nghiệt về mọi phơng diện so với các
ngành công nghiệp khác. Nh trên đã biết môi trờng mỏ trực tiếp chịu tác dụng
của khí quyển nh: Độ ẩm cao, áp lực lớn lại có nơi phải làm việc trong điều kiện
có khí và bụi nổ nguy hiểm. Vì vậy các TBĐ sử dụng trong mỏ phải đảm bảo
nhiều yêu cầu chặt chẽ hơn. Đặc biệt trong các mỏ hầm lò có khí và bụi nổ TBĐ
mỏ phải có hình thức cấu tạo đặc biệt, xác suất xuất hiện môi trờng nổ ở các loại
mỏ khác nhau, cũng nh trong các vị trí khác nhau của cùng một mỏ là không nh
nhau. Vì thế các thiết bị điện phải đợc chế tạo với các mức độ bảo vệ khỏi nổ
khác nhau:
- Thiết bị điện mỏ thông thờng: Loại thiết bị điện này không có phơng
tiện bảo vệ khỏi nổ.
- Thiết bị điện mỏ an toàn cao: ở thiết bị điện loại này có các phơng tiện
và biện pháp nhằm làm cho tia lửa, hồ quang điện và các bộ phận dẫn điện quá
nóng khó có thể xuất hiện, việc đảm bảo khỏi nổ chỉ có thể có đợc khi thiết bị
làm việc bình thờng.
- Thiết bị điện mỏ phòng nổ: ở loại thiết bị này việc bảo vệ khỏi nổ đợc
đảm bảo cả khi nó làm việc bình thờng, cũng nh khi phát sinh các h hỏng thờng
gặp, trừ khi h hỏng phơng tiện bảo vệ khỏi nổ.
- Thiết bị điện mỏ phòng nổ đặc biệt: ở loại thiết bị này có phơng tiện
bảo vệ khỏi nổ khi xảy ra mọi h hỏng bất kỳ của thiết bị, trừ h hỏng chính phơng
tiện bảo vệ khỏi nổ.
IX.2.Các yêu cầu về chế tạo và sử dụng TBĐ mỏ
Yêu cầu cơ bản đối với hình thức chế tạo thiết bị điện phòng nổ là ngăn
chặn sự phát sinh tia lửa, hồ quang điện, các bộ phận dẫn điện bị nung quá nóng
tiếp xúc trực tiếp với môi trờng. Với yêu cầu nh vậy nên thiết bị điện sử dụng
trong xí nghiệp mỏ phải đợc chế tạo theo hình thức đặc biệt.
Theo mức độ bảo vệ khỏi nổ, các thiết bị điện dùng trong xí nghiệp mỏ có
các hình thức chế tạo nh sau: Thiết bị điện (TBĐ) không thấm nổ; thiết bị điện
chống nổ an toàn cao; TBĐ có áp suất d; TBĐ an toàn tia lửa và TBĐ đặc biệt.

Theo các hình thức chế tạo kể trên, thiết bị điện bảo vệ khỏi nổ đợc đánh
dấu nh sau:
* Dấu hiệu về mức độ bảo vệ khỏi nổ của thiết bị điện:
2- An toàn cao;
1- An toàn nổ;
0- An toàn nổ đặc biệt.
105
* Dấu hiệu
Ex
,,
,,
chỉ rõ sự phù hợp của thiết bị với các quy chuẩn về thiết
bị điện bảo vệ khỏi nổ.
* Dấu hiệu về hình thức bảo vệ nổ:
d- Vỏ không thấm nổ;
i- Mạch điện an toàn tia lửa;
e- Bảo vệ dạng e;
o- Chứa dầu bên trong vỏ;
q- Chứa cát thạch anh bên trong vỏ;
s- Hình thức bảo vệ khỏi nổ đặc biệt.
Dấu Ibiểu thị nhóm thiết bị điện.
Ví dụ: Cách đánh dấu thiết bị điện mỏ phòng nổ trình bày trong bảng IX-1.
Bảng IX-1.
Mức độ bảo
vệ nổ
Hình thức chế tạo Nhóm Dấu hiệu
An toàn cao Bảo vệ dạng e
Bảo vệ dang e và vỏ không thấm nổ.
Mạch điện an toàn tia lửa
I

I
I
2ExeI
2ExedI
2ExicI
An toàn nổ Vỏ không thấm nổ
Vỏ không thấm nổ và mạch điên an
toàn tia lửa.
Chứa dầu trong vỏ
Chứa cát thạch anh trong vỏ
I
I
I
I
1ExedI
1Exdi
B
I
1Axoi
1ExqI
An toàn nổ
đặc biệt
Mạch điện an toàn tia lửa
Mạch điện an toàn tia lửa đặc biệt và
để trần.
I
I
OExiaI
OExSiaI
*Theo mức độ đảm bảo an toàn nổ TBĐ mỏ của Liên Xô cũ bao gồm các

loại với các kiểu sau đây:
- Hình thức thông thờng PH;
- Hình thức an toàn cao P;
- Hình thức phòng nổ PB;
- Hình thức an toàn tia lửa PO;
*Để phân biệt tỉ mỉ hơn ngời ta còn phân biệt thiết bị điện theo hình thức
bảo vệ nữa:
Khi thiết bị có vỏ không thoát sóng nổ hình thức bảo vệ này đợc phân
chia theo cấp điện áp và khả năng dòng điện ngắn mạch lớn nhất:
a) Khi U 65V và I
nm
100A, kí hiệu:
b) Khi U 127 và I
nm
450A, kí hiệu:
c) khi U 660V và I
nm
15.000A, kí hiệu:
106
1B
2B
4B
3B
d) Khi U 6000V và I
nm
10.000A, kí hiệu:
Mạch an toàn tia lửa
- Mạch an toàn tia lửa với hệ số an toàn tia lửa 2,5 chỉ trong chế độ bình
thờng. Kí hiệu:
- Nh trên, với hệ số an toàn tia lửa 2,5 trong chế độ bình thờng và 1,1

trong chế độ sự cố. Kí hiệu:
- Nh trên, với hệ số an toàn tia lửa 2,5 trong chế độ bình thờng và chế độ
sự cố. Kí hiệu:
- Vỏ có chứa thạch anh. Kí hiệu:
- Vỏ có chứa thạch anh và màn chắn. Kí hiệu:
- Thiết bị có cơ cấu tự động cắt điện áp khỏi phần dẫn điện. Kí hiệu:
- Thiết bị có hình thức bảo vệ đặc biệt (dùng chất hấp thụ hoá học, ). Kí
hiệu:
IX.2.1.Thiết bị điện mỏ có hình thức cấu tạo thông thờng
Thiết bị điện ở hình thức cấu tạo này phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Vỏ của thiết bị cần phải có độ bền cơ học cao, đảm bảo chống đợc các áp
lực của mỏ và đảm bảo chống đợc nớc, bụi và các hạt rắn vào bên trong.
- Nhiệt độ bên ngoài vỏ không đợc vợt quá 200
0
C ở chế độ lâu dài, và
450
0
C ở chế độ ngắn hạn (không nhiều hơn ba phút).
- Cách điện của TBĐ cần có tính chịu ẩm, chịu nhiệt, chịu dầu và chịu hồ
quang.
- Các đầu đấu cáp đợc chế tạo ở dạng hộp nối hoặc ổ cắm.
- Tất cả các bộ phận dẫn điện (tiếp điểm, dụng cụ bảo vệ ) cần đợc kiểm
tra thờng xuyên trong thời gian vận hành, còn có các hình thức khoá liên động
nhằm ngăn không mở nắp khi thiết bị đang làm việc dới tải và ngăn không cho
đóng thiết bị khi nắp còn mở, kết cấu của cầu dao liên động còn đảm bảo dễ
dàng nhận thấy trạng thái cắt của tiếp điểm.
- Công suất cắt định mức của các máy cắt dầu nhỏ đi hai lần so với công
suất cắt thực của chúng.
- TBĐ chứa dầu phải đợc đặt cố định và cũng chỉ đợc dùng các loại thiết bị
chứa dầu nh: Biến áp tự ngẫu, biến trở, chỉnh lu bán dẫn khi điện áp định mức

không quá 700V.
- Các bộ phận tháo dầu ra khỏi thiết bị điện chỉ có thể tháo nắp đợc bằng
các dụng cụ đặc biệt.
- Mức dầu trong các thiết bị chứa dầu phải đủ để loại trừ khả năng phát tia
lửa hoặc ngọn lửa ra khỏi dầu. Thiết bị chứa dầu cần phải có bộ phận chỉ mức
dầu và đợc bảo vệ khỏi h hỏng.
TBĐ mỏ có hình thức chế tạo thông thờng đợc sử dụng cho các mỏ hầm
lò không có khí bụi và nổ, cũng nh ở sân giếng, các đờng lò cạnh sân giếng, và
các buồng máy cố định đợc thông gió bằng luồng gió sạch, trừ trờng hợp gần các
đờng lò có hiện tợng xuất hiện Mêtan.
107
1
K
2
3
K
A
C
Ngoài ra nó cũng đợc dùng trong các đờng lò có luồng gió sạch trong các
mỏ có khí bụi nổ hạng I và II nhng phải đợc xem xét cẩn thận và có quyết định
của ngời có thẩm quyền.
ix.2.2.Thiết bị điện mỏ có hình thức chế tạo vỏ an toàn cao
Trong loại thiết bị này các phần có khả năng phát sinh tia lửa điện đều đợc
đặt trong vỏ an toàn nổ hay ngâm trong dầu (điện áp cao). Loại thiết bị này phải
đảm bảo tất cả các yêu cầu của loại có hình thức cấu tạo thông thờng. Ngoài ra
cần phải thoả mãn các yêu cầu sau:
a) Thiết bị cần loại trừ khả năng phát sinh tia lửa, hồ quang điện hoặc
nhiệt độ nguy hiểm khi làm việc bình thờng.
b) Nhiệt độ nung nóng cho phép của cuộn dây bọc cách điện cần lấy thấp
hơn nhiệt độ cho phép của cáp cách điện đó, mức độ giảm cấp này đợc quy định

cụ thể trong các luật lệ về chế tạo thiết bị điện mỏ.
c) Đặt vào trong vỏ phòng nổ những bộ phận thờng phát sinh tia lửa.
Ví dụ: Cổ góp của động cơ rôto dây quấn, hộp chọn số của máy điện
thoại, bộ phận đảo mạch của dụng cụ đo v.v
d) Các chi tiết của thiết bị điện có điện áp cao hơn 700V lúc làm việc bình
thờng có phát tia lửa cần đợc ngâm chìm trong dầu.
Thiết bị điện mỏ an toàn cao đợc sử dụng ở các thiết bị cố định đặt trong
các đờng lò cái và lò cắt ở các mỏ có khí bụi và nổ. Các đờng lò này phải đợc
thông gió bằng luồng gió sạch, từ hệ thống thông gió chung của mỏ trừ các đờng
lò thờng xuyên xuất hiện khí CH
4
và trong các mỏ nguy hiểm về phụt khí bất
ngờ.
IX.2.3.Thiết bị điện mỏ có hình thức cấu tạo phòng nổ
Đối với các TBĐ phòng nổ thì toàn bộ các chi tiết của nó đều đợc đặt
trong vỏ an toàn nổ. Vỏ phòng nổ phải bằng thép, trừ loại có thể tích bé có thể
bằng gang hay nhựa tổng hợp và phải dùng các bu lông chìm có hình dạng đặc
biệt. Tất cả các bu lông không đợc xuyên qua vỏ mà vặn kín trong vỏ để tránh tr-
ờng hợp sóng nổ theo đuôi bu lông lan ra ngoài.
Ngoài những quy định riêng TBĐ mỏ có hình thức cấu tạo phòng nổ đảm
bảo các yêu cầu của thiết bị điện an toàn cao.
TBĐ có hình thức cấu tạo phòng nổ đợc sử dụng rộng rãi trong các mỏ
hầm lò có khí bụi và nổ. Do cấu tạo nặng lề và đắt tiền của vỏ phòng nổ nên chỉ
sử dụng nó trong các điều kiện bắt buộc.
IX.2.4.TBĐ mỏ có hình thức cấu tạo an toàn tia lửa
Trong bất kỳ trờng hợp nào TBĐ mỏ loại an toàn tia lửa đều đảm bảo
không gây cháy bầu không khí mỏ với hàm lợng khí nổ nguy hiểm.
108
Câu hỏi ôn tập Chơng IX
1- Vì sao các TBĐ mỏ phải đợc chế tạo theo các hình thức bảo vệ khỏi nổ

khác nhau? Các yêu cầu về chế tạo và sử dụng TBĐ mỏ là gì?
2- Theo mức độ bảo vệ khỏi nổ TBĐ bảo vệ khỏi nổ đợc đánh dấu nh thế
nào? Đối với các TBĐ mỏ có hình thức cấu tạo thông thờng, an toàn cao, cấu tạo
phòng nổ, cấu tạo an toàn tia lửa cần phải thoả mãn các yêu cầu nh thế nào?
Phạm vi sử dụng của các loại TBĐ đó?
109