礦山防爆型放電計數(shù)器解析
上海民熔電氣集團有限公司
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2025-07-04
在礦山作業(yè)環(huán)境中,電力設備面臨著瓦斯、粉塵等易燃易爆物質帶來的嚴峻安全挑戰(zhàn)。放電計數(shù)器作為監(jiān)測避雷器工作狀態(tài)、記錄放電次數(shù)的重要裝置,其安全可靠性至關重要。礦山防爆型放電計數(shù)器通過設計,滿足了礦山惡劣環(huán)境下的防爆、防護等要求,為礦山電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供了有力保障。
一、礦山環(huán)境對放電計數(shù)器的要求
(一)防爆需求
礦山井下存在瓦斯氣體,當瓦斯?jié)舛冗_到一定范圍(通常為 5% - 16%),遇到火源易引發(fā)爆炸。同時,礦內(nèi)空氣中還懸浮著大量可燃性粉塵,如煤塵等,在一定條件下也能發(fā)生爆炸。因此,礦山使用的放電計數(shù)器必須具備可靠的防爆性能,防止在運行過程中產(chǎn)生的電火花、高溫等點燃周圍的易燃易爆物質。
(二)防護要求
礦山環(huán)境潮濕,且存在大量腐蝕性物質,如礦井水含有多種礦物質離子,會對設備造成腐蝕。此外,礦山作業(yè)過程中產(chǎn)生的振動、沖擊等機械應力,也會影響設備的正常運行。所以,防爆型放電計數(shù)器需要具備良好的防水、防塵、防腐以及抗機械沖擊性能,以在復雜的礦山環(huán)境中長時間穩(wěn)定工作。
二、礦山防爆型放電計數(shù)器的工作原理
(一)基本計數(shù)原理
與普通放電計數(shù)器類似,礦山防爆型放電計數(shù)器通常串聯(lián)在避雷器的接地回路中。當避雷器因雷擊、操作過電壓等原因發(fā)生放電時,放電電流會通過計數(shù)器。計數(shù)器內(nèi)部的取樣元件(如非線性電阻片、電流互感器等)感知放電電流,并將其轉換為電信號。該電信號經(jīng)過整流、放大等處理后,驅動計數(shù)裝置(如電磁計數(shù)器、電子計數(shù)器)進行計數(shù),從而記錄下避雷器的放電次數(shù)。例如,常見的電磁計數(shù)機構,當有合適的電信號輸入時,會通過電磁力驅動齒輪轉動,實現(xiàn)計數(shù)功能。
(二)防爆結構設計原理
為滿足防爆要求,礦山防爆型放電計數(shù)器采用了多種防爆技術。以隔爆型結構為例,其外殼通常采用高強度、抗沖擊的金屬材料(如鑄鋼)制造,外殼的強度足以承受內(nèi)部可能發(fā)生的爆炸壓力而不破裂。同時,外殼的接合面經(jīng)過加工,嚴格控制間隙和粗糙度,形成隔爆接合面。當內(nèi)部發(fā)生爆炸時,爆炸火焰在通過隔爆接合面時會被冷卻和熄滅,無法傳播到外殼外部,從而避免引發(fā)周圍環(huán)境的爆炸。對于本質安全型防爆設計,計數(shù)器內(nèi)部電路被設計為在正常工作或規(guī)定的故障狀態(tài)下,產(chǎn)生的電火花或熱效應能量都不足以點燃周圍的易燃易爆氣體,從源頭上杜絕了爆炸隱患。
三、典型礦山防爆型放電計數(shù)器產(chǎn)品特點
(一)JCQ10 - 220W 型防爆放電計數(shù)器
防爆性能:符合 IIB 類爆炸性氣體環(huán)境使用要求,采用全密封鋁制殼體配合硅橡膠密封圈,達到 IP67 防護等級,有效阻止瓦斯、粉塵等侵入。同時,其法蘭卡裝結構避免了螺栓銹蝕導致的接觸不良,進一步提升了防爆安全性。
監(jiān)測功能:能夠精準記錄避雷器的動作次數(shù),當避雷器承受雷電波(標稱放電電流 10kA)或操作過電壓時,計數(shù)器自動 + 1 并觸發(fā)指針擺動,便于運維人員直觀觀察。此外,還配備紅色 LED 閃爍報警裝置,當泄漏電流超過安全閾值或計數(shù)器卡滯時立即發(fā)出視覺警示,及時提醒工作人員處理異常情況。
適應性強:具備良好的抗潮濕、抗腐蝕性能,適應礦山井下潮濕、有腐蝕性介質的環(huán)境。其內(nèi)部電子元件經(jīng)過選型和防護處理,能在惡劣環(huán)境下穩(wěn)定工作,減少維護頻次,降低設備故障率。
(二)JSZ - 8 型避雷器帶電及故障指示型防爆放電計數(shù)器
指示功能:除具備常規(guī)的放電計數(shù)功能外,該型號計數(shù)器還能通過指示燈直觀指示避雷器或過電壓保護器的工作狀態(tài)和故障狀態(tài)。在礦山復雜的電力環(huán)境中,運維人員可快速判斷設備是否正常運行,及時發(fā)現(xiàn)潛在問題,提高了設備維護效率。
防爆與防護設計:采用的防爆外殼設計,滿足礦山防爆要求。同時,在防護方面,對內(nèi)部電路和元件進行了灌封處理,增強了防水、防塵能力,有效防止礦山環(huán)境中的水汽、粉塵對設備造成損害,延長了設備使用壽命。
安裝便捷:結構設計緊湊,安裝方式靈活,可根據(jù)礦山現(xiàn)場實際情況進行便捷安裝,減少了安裝過程中的工作量和時間成本,方便在不同位置的避雷器上進行配置。
四、礦山防爆型放電計數(shù)器的安裝與維護要點
(一)安裝要點
正確選型與匹配:根據(jù)礦山的具體環(huán)境條件(如瓦斯?jié)舛鹊燃?、粉塵類型等)以及避雷器的規(guī)格參數(shù),選擇合適型號的防爆型放電計數(shù)器,其防爆性能和電氣參數(shù)與實際應用場景相匹配。
規(guī)范安裝位置:應將放電計數(shù)器安裝在避雷器接地回路的合適位置,保證放電電流能夠順利通過計數(shù)器,且便于觀察和維護。同時,安裝位置要盡量避免受到礦山作業(yè)過程中的機械碰撞和強烈振動。
嚴格接線操作:按照產(chǎn)品說明書進行接線,接線牢固、正確,避免出現(xiàn)虛接、短路等問題。對于防爆區(qū)域的接線,要嚴格遵循防爆電氣設備的接線規(guī)范,做好密封和防護措施,防止易燃易爆物質通過接線處進入設備內(nèi)部。
(二)維護要點
定期檢查防爆性能:定期檢查放電計數(shù)器的防爆外殼是否有破損、變形,隔爆接合面是否有銹蝕、劃傷等情況。若發(fā)現(xiàn)問題,應及時修復或更換相關部件,設備的防爆性能始終符合要求。
清潔與防護處理:定期清理計數(shù)器表面的粉塵、污垢,防止其積累影響設備散熱和正常運行。同時,對設備表面的防護涂層進行檢查,如有脫落應及時補涂,增強設備的防腐能力。
功能測試與校準:定期使用專業(yè)測試設備對放電計數(shù)器的計數(shù)功能進行測試,檢查其是否能夠準確記錄避雷器的放電次數(shù)。若發(fā)現(xiàn)計數(shù)不準確,應及時進行校準或維修。此外,還要檢查報警功能是否正常,在設備出現(xiàn)異常時能夠及時發(fā)出警報。
礦山防爆型放電計數(shù)器作為礦山電力系統(tǒng)中保障避雷器安全運行的關鍵設備,其性能直接關系到礦山作業(yè)的安全與穩(wěn)定。通過深入了解其工作原理、產(chǎn)品特點以及安裝維護要點,能夠更好地發(fā)揮其在礦山環(huán)境中的作用,為礦山的安全生產(chǎn)提供可靠的電力監(jiān)測支持。隨著礦山開采技術的不斷發(fā)展和對安全生產(chǎn)要求的日益提高,礦山防爆型放電計數(shù)器也將不斷創(chuàng)新和優(yōu)化,以適應更加復雜和嚴苛的應用場景。