防爆电梯检验应关注的几个问题

《电气防爆》　2008,3　　　　　　　　防爆电梯检验应关注的几个问题35

使用与维护

防爆电梯检验应关注的几个问题

柳秉康

(福建省特种设备检验院,福建福州350003)

[关键词]防爆电梯;危险区域划分;设备检验;3

[摘　要]认识防爆电梯检验的特殊性,,探讨[中图分类号]T]　　　[文章编号]1004-9118(2008)03-0035-05totheVerificationofExElevator

LIUBing-kang

(FujianSpecialTypeEquipmentInspectionInstitute,FujianFuzhou350003)

Keywords:exelevator;classificationofhazardousareas;equipmentinspection,powersupplyanalysis

Abstract:ItisasoundprofessionalworkoftheinspectiononExelevatorintechnicalityanditisrequestedtheinspectorstounderstandtheparticularityofExelevator,basedontheverificationexperi2enceoftheperformanceofelevator,inordertoensurethevalidityandsecurityoftheExelevatortobeverified.Inthisarticle,theauthorsumupsomeissueswhichshouldbeattentioninsuchinspectionwithhispracticeandexperiences.

0　引言

在石油、化工、冶金、纺织等行业,有一些存在着爆炸性气体(粉尘)混合物的危险场所。在这些上,由于防爆电机结构设计时,电机内部靠近滑动轴承的内侧,设计有内风扇,电机运行时,形成滑动轴承内侧的负压,再加上轴承内部油温比较高,电机运行时,轴承内部有油雾,油雾被负压吸入电机内部,随电机内风路的循环到电机的冷却器上,并冷凝,长时间的日积月累形成油滴,进入电机冷却器的接水盘,从漏水监控仪的接口流到电机外部或油雾被内风扇甩到机座的侧壁上,冷凝后从接线盒处渗到电机外部。

解决此类问题比较困难和复杂,可从以下三方面着手:降低轴承内侧面处的负压,增加滑动轴承的密封,减少滑动轴承内部的油雾。首先电机

3[收稿日期]2008-07-30

场所,由电气火花、电器表面的温度以及机械摩擦和撞击产生的热量与火花都可能引起爆炸。所以,在有爆炸性混合物存在的场所使用的电梯必须具有可靠的防爆性能。对防爆电梯的检验,目的内风路应采用双侧对称内风路,尽可能的采用离心风扇,增长机座两侧的进风道的轴向长度。根据情况,在电机滑动轴承的内侧增加挡风内盖,降低滑动轴承内盖外侧的负压,隔开电机的内风路。其次改进滑动轴承的结构,在滑动轴承的内盖与轴的配合密封面增加一道浮动密封。加强滑动轴承的平衡气压管的控制,保证平衡气压管无折弯、堵塞现象,增大滑动轴承的平衡气压孔。最后尽量降低滑动轴承的工作温度,增大轴承室的透气孔,减少滑动轴承内部的油雾。同时,用户在选用润滑油时,尽量选用挥发性小,闪点亮的优质润滑油。

[作者简介]柳秉康,男,1949年生,毕业于山东矿业学院机电系,高级工程师,特种设备(机电)高级检验师,技术负责人,主要从事

特特种设备检验工作。

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前国家还没有出台相应的标准和监督检验规程,虽然防爆电梯市场的占有率相对非防爆电梯小得多,但一旦发生事故,所造成的影响却比非防爆电梯大得多,因此,有必要引起同行的重视,本篇论文将根据本人对防爆电梯检验的实践,提出几点看法,共同探讨。

器。对防爆电梯定期检验时,由于企业已开始生产,其爆炸性危险区域就有存在的可能,因此,所使用的仪器应该是具有防爆性能的。因条件所限,若要使用非防爆性能的检测仪器,那必须确保所使用的仪器的场所不是爆炸性混合物的环境,也就是检验前必须停止可能产生爆炸性危险混合物产品的生产,并且采取通风等措施降低爆炸性混合物的浓度,之后对检测区域的爆炸性混合物的浓度进行检测,,并要求企,在,使检测区域内的爆炸性下。

1　对检验人员的要求

易燃易爆场所使用的电梯,除按一般电梯技术标准检验外,还应按GB3836.1《爆炸性环境用防爆电气设备第1部分通用要求》和《中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程》要求,机和部件的防爆性能。所以,,梯检验人员,、选型和安装工艺要求,还应充分熟悉爆炸性危险区域等级的划分,充分了解防爆电梯在运行的过程中,存在可能点燃爆炸气体混合物点燃源的类型和所处位置。要求防爆电梯检验人员除了应持有电梯检验资格证外,还应持有防爆电气设备检验资格证,国家应加强对这方面的培训考核工作,才能有利于防爆特种设备的检验工作,确保检验工作的正确性和安全性。

3　危险区域的划分和防爆设备符合

性的检验

3.1　电梯各部件所处危险区域的划分

根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度、持续时间和危险程度,爆炸性危险场所分为三个区域:

(1)0区:连续出现或长期出现爆炸性气体混

合物的区域;

(2)1区:在正常运行时可能出现爆炸性气体

2　对检验仪器的要求

在爆炸性危险区域内对电梯进行检验,若使用常规的检验电梯的仪器进行检验,如绝缘表或接地电阻仪,由于检测仪器内部产生的电火花的能量可能达到点燃爆炸性混合物极限浓度的能量。所以,对仪器的使用应严格要求,即在爆炸性危险区域内使用的检测仪器和工具应符合相应的使用区域的防爆等级要求。检验前,检验人员应要求企业提供爆炸性危险区域的种类、等级及检验时的工况,检验人员应充分了解所要检测的爆炸性危险区域的种类和等级,保证在爆炸性危险区域内使用仪器必须是与爆炸性危险区域等级相适应的仪器。但如果是对新装验收的防爆电梯检验,由于是在筹建期间,电梯所安装场所的生产设备还未投入生产,也就是在检验电梯的当日,电梯所安装的场所还没有形成爆炸性危险区域,检验电梯所使用的仪器可采用检验非防爆电梯的仪

混合物的区域;

(3)2区:在正常运行时不可能出现爆炸性气

体混合物,即使出现也是短时存在的区域。

为了正确划分爆炸性危险区域的等级,检验人员就要充分了解生产企业生产场所所形成爆炸性危险区域的爆炸性混合物的性质、种类,为此,应要求企业出具爆炸性危险区域等级的平面和剖面布置图,尤其是电梯井道所处的位置。爆炸性物质的比重对电梯井道、候机室和机房等危险区域等级的划分十分重要。若爆炸性物质的比重比空气重,井道的底坑就有可能成为1区;若爆炸性物质的比重比空气轻,井道的顶部空间和机房就有可能成为1区,这就要现场判断此区域的空气流通情况和是否采取降低危险区域等级的措施。如将机房在土建上同井道隔离,使机房和井道中间有一个自然通风的空间;二是将电梯机房采用正压防爆机房,通过一组(两套风机设备互补)通风系统将清洁空气不断送入机房,使机房内气压

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高于外部,阻止周围环境中的易燃易爆气体混合物进入,达到防爆效果。三是通过关联器件将井道、轿厢、轿顶、底坑、厅门处爆炸危险场所的控制电器件、专用电缆组成本质安全系统。检验人员应根据现场情况,核对企业所提供的爆炸性危险区域是否与现场相一致,若不一致要向企业提出,要求企业重新划分和审定。

3.2　对使用在爆炸性危险区域的防爆设备符合

充分考虑机构运行时和故障时,以及结构破坏时可能产生的撞击和摩擦,应有可靠的措施保证其不发生或发生时不产生能点燃爆炸性物质的火花和高温。具体要求有:

①制动轮和减速箱的表面温度:应低于爆炸物引燃温度的下限,必要时可加强通风散热。制动器在结构上应有措施防止在释放时制动片衬垫与制动轮相擦。制动瓦块的上下端均应与制动臂连接,并能调节。,应设置由不:,上下垫片应,绳头棒通过绳夹板处应。

③导靴:滑动导靴靴衬的上下挡板应由青铜制造,并有较大的厚度。

④限速器:应选用限速器绳张力较大的类型,如有夹绳钳的限速器,其夹绳钳块应用不发生火花的金属制成。限速器工作时,内部零件不应有较大的撞击和摩擦。限速器张紧装置应有防钢丝绳脱槽的措施,并在断绳时张紧装置不会与地面撞击。

⑤安全钳与提拉装置:应使用瞬时式安全钳,安全钳的楔块应由不产生火花的金属制造。提拉装置的转轴应装铜衬套,撞击开关的打板应由不产生火花金属制成。

⑥门锁:可能产生相对撞击的两个零件,至少有一个由不发生火花的金属制成。

⑦门:门的挂轮、挡轮、门导靴(门脚)均应由不产生火花的金属或塑料制造。门扇之间或与门框之间相碰撞的边缘应有橡胶的防撞垫,防止发生金属之间的撞击。

⑧缓冲器:宜选用聚氨酯缓冲器,与轿底或对重撞击的面应有橡胶或塑料衬垫。

⑨机房、底坑地面和轿内地板应由金属撞击不起火花的材料构筑或铺垫,该材料又应能导除静电。一方面避免金属零件、工具等掉落发生撞击火花,一方面又能导除乘员和维护人员身上积聚的静电,防止在人员接触金属结构时产生静电放电火花。

总的来说,为了避免或减轻发生撞击和摩擦,防止产生火花和高温,电梯的哪些机械和结构部件应采取防爆措施值得探讨。

性的检验

确定了电梯各设备(部件)使用区域的危险等级后,就可以检验防爆电梯所配置的设备(部件)是否符合相应的爆炸性危险区域等级的要求,爆标准要求。。

(1)。防爆

电梯系统在运行的过程中,存在可能点燃爆炸气体混合物点燃源有:电气火花、静电火花、电弧火花、电晕放电。如各种继电器、接触器、安全开关(限位开关、极限开关、急停开关、工作状态转换开关等)、呼梯按钮、电气接线盒、分线盒、接地、接零装置等电气系统可能引发这些火花,形成点燃源。

对电气设备,应逐一检查电梯各防爆电器的类、级、组是否与爆炸性气体(粉尘)的类、级、组相对应。爆炸性气体环境用电气设备防爆类型符合性检验应把握两点:一是电气设备和线路的防爆等级不能低于所防护的爆炸物质的类别、级别和组别,防爆型式应与不同危险区域的要求相适应;二是线路的布线方法与引入装置应与危险区域相适应。对本安电路必须防止外部干扰可能造成的危险。

(2)由于相对运动可能产生火花或高温的机

械结构。尤其是夏季环境温度高,此类问题更突出。如曳引机油温、电动机外壳、轴承运转处、制动器电磁铁线圈、开关门电机、熔断器、电阻器、照明灯,这些器件工作时部分机械能、电能转换为热能,形成点燃源。又如,电磁制动器闸瓦同制动轮的磨擦,导靴靴衬与导轨的磨擦,开门刀同地坎或电梯其他机械部件之间的磨擦;电梯的墩底或冲顶发生激烈的撞击;限速器、安全钳动作时的冲击,均产生较大的能量,也能形成点燃源。对防爆电梯机械和结构的防爆措施的检验应注意的是要

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4　防爆电梯安装工艺的检验

防爆电梯的防爆电气产品,即使其设计、制造、选型和安装都符合防爆要求,如未按防爆要求进行安装,同样会带来爆炸危险隐患。目前,国家对防爆电梯安装的资质没有强制要求,许多电梯安装单位没有防爆电梯的安装资质,其安装人员没有防爆电气设备安装的常识。从以往对防爆电梯和防爆起重机的电气检验中,就发现许多安装工艺达不到防爆电气安装的要求,如对隔爆型电气设备的进线,密封圈的处理,尤其是多根电线进

线存在隐患(见图1,不规范的进线),

Ib=

3Rb+r

(1)

例1:若低压供电电压为380V,其相电压U<

为220V,每相对地的绝缘电阻r=19000Ω,人身电阻值Rb为1000Ω,于是,人身触电电流值Ib为:

Ib=

3U==0.03A

3Rb+r3×1000+19000

一般认为30mA值,,,对于380V,

Ω时,就能防止人,19000Ω时,则可能发生危,提高电网对地的绝缘电阻,

便能保证人身安全。

图1　不规范的进线

图2　变压器中性点不接地系统(人身单相触电和单相接地)

当某相(如A相)导线发生了直接接地故障,

5　危险区域电梯供电系统的要求

爆炸性危险区域的电气设备的安全运行条件与变压器的中性点的接地方式有关,变压器的中性点接地方式有四种:

(1)中性点不接地系统;

(2)中性点经高阻抗接地系统;(3)中性点经低阻抗接地系统;(4)中性点直接接地系统。

在接地点便有电流流过,这就是单相接地电流。它如同人身触电一样,也是经过其余两相对的绝缘电阻Rb和Rc构成电流回路,只不过此时的A相绝缘电阻Ra被故障点短接起来了。其单相接地电流值也可由(1)式推导得出(此时Rb=0):

Ie=

Ur

(2)

例2:在例1的条件下,求单相接地电流值为:

Ie=

由于中性点经高阻抗接地系统与不接地系统的安全性能基本相同,可合并为一类进行研究;而低阻抗接地系统又和直接接地系统近似,可合并为另一类。因此,着重对中性点不接地系统和直接接地系统进行分析比较。5.1变压器中性点不接地系统

=0.034A

19000

有关资料表明,在380V线电压作用下,对于纯电阻电路来讲,此单相接地电流所产生的电火花不会导致点燃诸如瓦斯之类的爆炸性气体混合物。

5.2　变压器中性点接地系统

由于供给电梯的电缆一般不会很长,在忽略电网对地电容时的人身触电流时,计算人触电电

流和单相接地电流(见图2)。经计算,其人身触电电流的绝对值为:

变压器中性点接地系统(见图3),如果发生了人身触电或单相接地事故,其安全程度也可以

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通过下列计算公式分析

。从理论来说,对爆炸性危险区域设备的供电系统最好采用独立的中性点不接地系统。但是,目前标准对电梯供电的要求,只要求TN-S系统,对防爆电梯的供电系统没有明确规定,防爆电梯的供电还是采用中性点接地系统。这就必须要求采取相应的接零措施,有了接零以后,单相短路电流值才足以使保护装置动作,及时地切除故障。为了避免

较大的短路电流产生的电火花引起爆炸性气体(粉尘)混合物爆炸,,将故障电,,N-S供电的防爆电梯的,也应

图3　变压器中性点接地系统(人身单相触电和单相接地)

人身触电电流:

Ib=U<Rb

在检验中,应该把接地、接零及防静电保护部件的检验和漏电保护作为防爆电梯检验的重点。在电梯主电路中,应装设单相接地时能迅速动作的接地自动切断电源装置和漏电保护装置,并且应保证动作可靠。电梯设备的金属外壳、金属架、金属电线管及其配件、电缆保护管等非带电裸露金属部分均应分别单独接入接地干线,严禁串联后接地。电气设备的紧固件须采用不锈材料制造,或经电

镀、防锈处理,应有防松装置(防松弹性垫圈、双螺母),保证电气接触良好,避免电气设备线路绝缘下降或遭破坏时,造成设备外壳带电;或静电感应使设备外壳聚集静电,因紧固件锈蚀,引起接地电阻增大,而对地放电,产生火花,形成爆炸性气体混合物的点燃源。接地部件同接地干线相连的接地线,宜用多股软线,其截面不应小于相线截面的1Π3,且最小截面铜线≥4m,钢线≥6m。防雷接地系统和电气线路中的工作零线,不能作为防爆电梯的保护接地线用。从进机房起,零线和接地线路应始终分开,零线应重复接地,所有接地装置的接地电阻≤4Ω。

2

2

例如,对于Ib=U<Rb=0.22A

1单相接地电流:

IK[1]=

URe+Rf

A(4)

式中　Re———工作接地极的接地电阻,Ω　　　Rf———故障点土壤的流散电阻,Ω当电网电压为380V时,若Re=4Ω,Rf=16Ω,那么

单相接地电流:

IK[1]=

=11A4+16

显然,此单相短路电流大大超过安全火花电流值,足以引起诸如瓦斯类爆炸性气体混合物的爆炸,但并不能使熔断器的熔体熔断,具有短路保护作用。

从上述的计算中可知,变压器中性点接地系统的人身触电电流和单相接地电流均比变压器中性点不接地系统大得多。从人身触电危险性和爆炸性气体(粉尘)混合物爆炸危险的角度看,在变压器中性点不接地系统中,可以通过提高电网对地的绝缘电阻和减小电容的办法以及电容补偿等措施,来降低人身触电电流值和单相接地电流值,保证人身的安全和危险区域的安全,因此,从这两个角度来看,变压器中性点不接地系统较中性点直接接地系统,要安全得多。如果漏电保护装置再和屏蔽电缆配合使用,可进一步减小单相接地电流所产生的电火花引起爆炸性气体(粉尘)混合物的爆炸、电气火灾等严重事故。

6　结束语

综上所述,防爆电梯的检验是一项技术性和综合性较强的工作,检验人员必须充分认识其特殊性,注重这方面的检验,才能确保防爆电梯检验的正确性和安全性。

参考文献

[1]GB3836.1—2000,爆炸性气体环境用防爆电气设备　

第1部分:通用要求[S].

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/qtcm.html