矿用隔爆产品介绍

矿用隔爆型移动变电站用干式变压器 矿用隔爆型移动变电站用高压开关 矿用隔爆型移动变电站用低压开关 基本术语 爆炸性环境：

在大气条件下，气体、蒸汽、粉尘、纤维或飞絮状的可燃性物质与空气形成的混合物，被点燃后，能够保持燃烧自行传播的环境。 爆炸（爆炸性环境）：

因氧化反应或其它放热反应而引起的压力和温度骤升的现象。 爆炸性危险场所：

任何具有潜在爆炸危险的场所。

在石油、化工、煤炭等生产领域将不可避免地形成爆炸性危险环境： 1.在煤矿井下，三分之二的场所属于爆炸性危险场所；

2.在石油开采现场和精炼厂约有60～80％属于爆炸性危险场所； 3.在化学工业中，约有80％以上的生产车间属于爆炸性危险场所。 产生爆炸的基本原理(爆炸三角形原理) 爆炸性物质 空气(氧气)

点火源(电火花、炽热表面) 防止爆炸发生的基本方法

避免形成爆炸性环境－－理想的方法(很难实现)； 排除、消除可能的点火源－－实际的方法；

其中一个或几个要素，都可以达到防爆要求。如制造正压、爆炸气体浓度监控、点燃源(主要手段)。

电气设备的电火花和温度是产生爆炸的主要点燃源。 中国将爆炸性危险物质分为三类：

1. 2. 3.

I类：矿井甲烷；

II类：爆炸性气体混合物(含蒸汽、薄雾)； III类：爆炸性粉尘和纤维。

北美将爆炸性危险物质分为三类(级)：

1. 2.

CLASS I：爆炸性气体； CLASS II：爆炸性粉尘；

3. CLASS III：纤维。

按设备适用的环境，分为三类：

I类：矿井用－Mining Industry EX中的I什么意思？ II类：工厂用－Surface Industry III类：爆炸性粉尘和纤维环境用

II类设备分级分组：和爆炸性气体分级、分组相同。 分级：分为A、B、C三级(仅指隔爆、本安设备)

分组：分为T1－T6六组。与爆炸性气体温度组别不同是指设备最高表面温度，且它的确定与防爆型式有关。

防爆电气设备的类、级、组

I类和III类设备不分级分组，但III类设备分为A/B型设备。爆炸性危险区域

划分的主要标准依据 爆炸性危险区域划分

GB50058-1992 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范;

GB3836.14-2000 爆炸性气体环境用电设备第14部分危险场所分类; 中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程(试行)1987年。

爆炸性危险区域主要以爆炸性危险物质出现的频繁程度和持续时间为划分依据 区域划分时应考虑以下主要因素： 存在危险物质的可能性 危险物质的释放量；

危险物质的特性(气体的密度等)；

环境条件(气压、温度、湿度以及通风情况等)； 远离释放源的距离；

危险物质泄漏监控设施设置情况； 爆炸后果的严重性；

中国防爆标准和IEC爆炸一致，对于爆炸性气体危险场所划分为3个区域，即0区、1区和2区。定义如下：

0区：在正常情况下，爆炸性气体混合物连续地或长时间存在的场所； 1区：在正常情况下，爆炸性气体混合物有可能出现的场所；

2区：在正常情况下，爆炸性气体混合物不可能出现，或即使出现也只是短时间存在的场所。

对于粉尘场所，与爆炸性气体危险场所划分相对应同样划分为3个区域，即20、21和22区。

主要防爆技术标准

GB3836.1-2000 爆炸性气体环境用电气设备第1部分通用要求

GB3836.2-2000 爆炸性气体环境用电气设备第2部分隔爆型电气设备“d” GB3836.3-2000 爆炸性气体环境用电气设备第3部分增安型电气设备“e”

GB3836.4-2000 爆炸性气体环境用电气设备第4部分本质安全型电路和电气设备“i” GB3836.5-2004 爆炸性气体环境用电气设备第5部分正压型电气设备“p” GB3836.6-2004 爆炸性气体环境用电气设备第6部分充油型电气设备“o” GB3836.7-2004 爆炸性气体环境用电气设备第7部分充砂型电气设备“q” GB3836.8-2003 爆炸性气体环境用电气设备第8部分 n型电气设备“n” GB3836.9-1990 爆炸性气体环境用电气设备第9部分浇封型电气设备“m” GB3836.10-1991 爆炸性气体环境用电气设备第10部分气密型电气设备“h” GB3836.11-1990 爆炸性气体环境用电气设备第11部分最大试验安全间隙测定方法 GB3836.12-1990 爆炸性气体环境用电气设备第12部分气体或蒸汽混合物按其最小试验

安全间隙和最小点燃电流的分级；

GB3836.13-1997 爆炸性气体环境用电气设备第13部分爆炸性环境用电气设备检修； GB3836.14-1997 爆炸性气体环境用电气设备第14部分危险场所分类；

GB3836.15-1997 爆炸性气体环境用电气设备第15部分危险场所电气安装(煤矿除外)； GB/T2900.35-1998 电工术语爆炸性环境用电气设备；

矿用电气设备的类型

矿用电气设备是指使用在煤矿井下条件的各种电气设备，通常分为矿用一般型电气设备和矿用防爆型电气设备。

矿用一般型电气设备铸有“KY”字样，不具有防爆性能，适用于没有瓦斯、煤尘爆炸危险的场所，如低瓦斯矿井的井底车场、总进风巷道或主要进风巷道等处。

矿用防爆型设备铸有“Ex”字样，适用于有瓦斯煤爆炸危险的场所。矿用防爆设备种类较多，但使用最多的是矿用隔爆型设备和本质安全型设备。 矿用一般型电气设备

矿用一般型电气设备是指专为煤矿井下条件的不防爆的电气设备，具有坚固的外壳，能够防止任何人员从外部直接接触带电体；有良好的封闭性，能防止来自不同方向水滴的飞溅，有防潮、防止外部固型物的性能；有电缆引入装置，并能防止电缆扭转，拔脱和损伤；开关手柄和门盖之间有机械联锁，同时在设备外壳的明显处有接地装置，并标有接地符号。这种电气设备，在其外壳的明显处，均有清晰的永久性金属凸纹红色标志“KY” 。

这种设备按照《 GB 12173 矿用一般型电气设备》制造。 矿用防爆型电气设备

按照国标《 GB 3836 爆炸性气体环境用电气设备》制造。

该类型电气设备适用于煤矿低瓦斯、高瓦斯和有煤尘与瓦斯突出、喷出的区域，根据其原理又分为10种设备类型。 隔爆型“d”

隔爆型电气设备具有隔爆外壳，外壳上标注有“ExdI”。其外壳能够承受通过外壳任何接合面或结构间隙渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏，并且不会引起外部由一种或、多种气体或蒸汽形成的爆炸性环境的点燃。

1．隔爆外壳的耐爆性：是指壳内的爆炸性气体混合物爆炸时，在最大爆炸压力的作用下，外壳不会破裂，也不会发生永久变形，因而爆炸时产生的火焰和高温气体不会直接点燃壳外的爆炸性混合物。

2．隔爆外壳的隔爆性：隔爆外壳的隔爆性又称不传爆性，当爆炸性混合物在壳内爆炸时产生高温气体或火焰，通过外壳与外盖各接合面处的间隙喷向壳外时能得到足够的冷却，使之不会点燃壳外的爆炸性混合物。这种具有隔爆性的接合面，称为隔爆接合面。 本质安全型“i”

本质安全型(简称本安型)电气设备又称安全火花型电气设备，外壳上标注“Exi”，其特点是采用本质安全电路。 1．本质安全电路

本质安全电路就是要合理地选择电路的参数，使电路在正常和故障情况下产生的电火花或电弧，都不能点燃瓦斯和煤尘，故又称为安全火花电路。 2．本质安全型设备

本质安全型设备只能用于低电压、小电流的电路中，如信号、仪表、控制等回路。本质安全型电气设备分为单一式和复合式两种形式。单一式本安型电气设备是指电气设备的全部电路都是由本质安全电路组成的，如便携式仪表。复合式本安型电气设备是指电气设备的辅助回路是本质安全电路，主回路是非本安电路。

矿用电气设备选型规定

应用场所 煤(岩)与瓦斯（二氧化碳）突出矿井和瓦斯喷出区域 低瓦斯矿井 瓦斯矿井 井底车场、总进风巷和主要进风巷 *高瓦斯 矿井 矿用一般型 矿用一般型 矿用一般型 矿用一般型 矿用一般型 矿用一般型 矿用防爆型 矿用防爆型 矿用防爆型 矿用防爆型 矿用防爆型 矿用防爆型 矿用防爆型（矿用增安型除外） 矿用防爆型（矿用增安型除外） 矿用防爆型（矿用增安型除外） 室 翻斗车 硐巷 采区进 风总回风巷、主要回风巷。采区回风巷、工作面和工作面进回风巷 1.高低压电机和电气设备 2.照明灯具 3.通信、自动化装置和仪表。仪器 矿用防爆型（矿用增安型除外） 矿用防爆型（矿用增安型除外） 矿用防爆型（矿用增安型除外） 防爆产品管理法律依据

• 鉴于防爆产品质量的好坏将直接危及人身和财产安全。世界众多国家和地区都将防爆产品认证纳入强制管理(如：ATEX欧洲认证)。

• 中国依据国际惯例，对防爆产品同样实行强制管理和认证。 

中华人民共和国标准化法、中华人民共和国标准化法实施条例

－将标准划分为强制(GB)、推荐(GB/T)两种。中国防爆标准为强制性标准。 －强制性标准必须执行。不符合强制性标准的产品禁止生产、销售和进口。 

中华人民共和国产品质量法

－可能危及人身、财产安全的工业产品，必须符合相应国际标准。 

中华人民共和全生产法

准。

－安全设备(产品)的设计制造、安装、使用、检测、维修和改造，应当符合国家标

中国防爆产品认证制度 防爆合格证制度

－适用所有防爆产品

－ISO第一种认证模式(型式检验)

生产许可证制度

－仅适合境内企业生产的部分防爆产品 －型式检验＋工程检查

煤安标志(MA)

－适合矿用产品 －型式检验＋工程检查 

多种制度并存，但“防爆合格证制度(型式检验)”是基本要求，相互间工作

基本不重复

煤矿常用电压等级及应用范围

36V及以下：井下电气设备控制及局部照明 127V：井下照明及手持式电钻 220V：矿井地面照明 250V(DC)：电机车 380V：小型矿井井下使用 500V(DC)：井下电机车 660V：井下低压动力

750V(DC)：露天煤矿工业电机车 1140V：井下综采动力

1500V(DC)：露天煤矿工业电机车 3300V:井下综采动力

6kV: 井上、下高压电机及配电电压

10kV：特大型矿井井上、下高压电机及配电电压 35、60、110kV：矿区受电电压或配电电压

变压器基本知识

1.1变压器的基本结构：由铁芯与绕组两部分构成。 变压器基本用途

（1）变换交流电压：电力系统传输电能的升压变压器、降压变压器、配电变压器等电力变压器及各类电气设备电源变压器；

（2）变换交流电流：电流互感器及大电流发生器； （3）变换阻抗：电子线路中的输入输出变压器。 （4）电气隔离：隔离变压器

变压器的种类

（1）按用途分：电力变压器、电源变压器、整流变压器（整流电路用）、电炉变压器（给电炉供电，二次侧电压较低，电能→热能）、电焊变压器（给电焊机供电）、矿用变压器（干式防爆）、仪用变压器（用在测量设备中）、船用变压器、电子变压器（用在电子线路中）、电流互感器、电压互感器等；（我们可以供应哪些变压器） （2）按相数分：单相变压器、三相变压器；

（3）按频率分：高频变压器（开关电源）、中频变压器（中频加热、淬火）、工频变压器； （4）按冷却介质分：油浸变压器、干式变压器（空气自冷）、水冷变压器； （5）按铁心形式分：心式变压器、壳式变压器；

（6）按绕组数分：双绕组变压器、自耦变压器、三绕组变压器、多绕组变压器。

（1）额定容量：是变压器在额定状态下的输出能力的保证值，单位用伏安(VA)、千伏安(kVA)或兆伏安(MVA)表示，额定容量是视在功率, 是指变压器副边额定电压和额定电流的乘积. 它不是变压器运行时允许输出的最大有功功率, 后者和负载的功率因数有关. 所以输出功率在数值上比额定容量小.由于变压器有很高运行效率，通常原、副绕组的额定容量设计值相等。

（2）额定电压：是指变压器空载时端电压的保证值，根据变压器的绝缘强度和允许温升而规定的电压值，单位用伏(V)、千伏(kV)表示。三相变压器原边和副边的额定电压系指线电压。原边额定电压U1是指原边绕组上应加的电源电压(或输入电压),副边额定输出电压U2通常是指原边加U1时副边绕组的开路电压. 使用时原边电压不允许超过额定值(一般规定电压额定值允许变化±5%)。

（3）额定电流：额定电流是指变压器按规定的工作时间(长时连续工作或短时工作或间歇断续工作)运行时原副边绕组允许通过的最大电流, 是根据绝缘材料允许的温度定下来的. 由于铜耗, 电流会发热. 电流越大,发热越厉害, 温度就越高. 在额定电流下, 材料老化比较

慢. 但如果实际的电流大大超过额定值, 变压器发热就很厉害, 绝缘迅速老化, 变压器的寿命就要大大缩短。

（4）额定频率：使用变压器时, 还要注意它对电源频率的要求. 因为在设计变压器时, 是根据给定的电源电压等级及频率来确定匝数及磁通最大值的. 如果乱用频率, 就有可能变压器损坏. 例如一台设计用50Hz, 220V电源的变压器, 若用25Hz, 220V电源, 则磁通将要增加一倍, 由于磁路饱和, 激磁电流剧增,变压器马上烧毁. 所以在降频使用时, 电源电压必须与频率成正比下降。另外, 在维持磁通不变的条件下, 也不能用到400Hz, 1600V的电源上. 此时虽不存在磁路的饱和问题, 但是升频使用时耐压和铁耗却变成了主要矛盾. 因为铁耗与频率成1.5-2次方的关系. 频率增大时, 铁耗增加很多

（5）额定温升：变压器的额定温升是以环境温度+40ºC作参考，规定在运行中允许变压器的温度超出参考环境的最大温升。

（6）空载电流：变压器空载运行时激磁电流占额定电流的百分数。

（7）空载损耗：是指变压器在空载运行时的有功功率损失，单位以瓦(W)或千瓦(kW)表示。

（8）短路电压：也称阻抗电压，系指一侧绕组短路，另一侧绕组达到额定电流时所施加的电压与额定电压的百分比。

（9）短路损耗：一侧绕组短路，另一侧绕组施以电压使两侧绕组都达到额定电流时的有功损耗，单位以瓦(W)或千瓦(kW)表示。

（10）连接组别：表示原、副绕组的连接方式及线电压之间的相位差，以时钟表示。 具有隔爆外壳的干式变压器；用于有甲烷混合气体，煤尘等有爆炸危险的矿井中，将6、10kV电源转换成煤矿井下所需的400（380）、693（660）、1200（1140）、3450（3300）V低压电压。

变压器两端设有两个的高、低压隔爆接线腔，腔内装有高低压套管，用以将变压器器身引线引出主腔体至接线腔；接线腔上设有相应的电缆引入装置以引入电缆。

矿用隔爆型移动变电站

移动变电站除具备矿用隔爆干式变压器相同的性能外，还有以下三种保护方法供用户选择。

1）当移动变电站低压供电发生过载、短路、漏电等故障时，靠切断低压侧开关实现保护、高压侧负荷开关基本上只作为隔离开关。

2）当移动变电站低压供电发生过载、短路、漏电（包括移动变电站干式变压器故障）等故障都反馈到高压侧，靠切断高压真空配电装置来实现保护，低压侧安装配电保护器箱。 3）高压配置真空开关，低压配置馈电开关，高低压开关均带过载、短路等保护。

隔爆变压器现状

英国：两侧为波纹形，顶板为圆弧形，底板为平板形 德国：圆筒形波纹外壳 法国：椭圆形波纹外壳

各种矿用隔爆型干式变压器的区别

英式结构：两侧散热面积较大，但最热的壳体顶部只有较小的散热面，散热效果并不理想

德式结构：总的散热面积较大，但是对于隔爆变压器上半部分散热最有效的特点，散热效果不能满足大容量的需求

法式结构：总散热面积较大，且顶部和两侧散热面积也较大，故散热效果良好 100～1250 kVA 德式结构 1600～4000kVA 法式结构

矿用隔爆型干式变压器 1.产品执行标准

GB8286-2005 矿用隔爆型移动变电站

GB3836.1-2000 爆炸性气体环境用电气设备第1部分: 通用要求 GB3836.2-2000 爆炸性气体环境用电气设备第2部分: 隔爆型“d” GB3836.3-2000 爆炸性气体环境用电气设备第3部分：增安型“e” AQ1043-2007矿用产品安全标志标识 2.防爆型式和防爆标志 防爆型式：矿用隔爆型 防爆标志：ExdI

矿用隔爆型干式变压器 铁芯

  

采用长圆截面铁芯，有效降低变压器长度和高度 铁芯选用高导磁冷轧晶粒取向薄硅钢片 0.3mm

铁芯采用45°全斜接缝，多级搭接，无冲孔，拉板和拉带紧固结构，有效

降低了铁芯的空载损耗



硅钢片加工采用全自动纵剪、横剪线，减小毛刺和弯折次数，保证硅钢片

内部晶粒取向不受影响，从而保证空载损耗

 铁芯采用立体夹紧方式，保证铁芯在任何情况下，无横向、纵向位移，确

保产品质量 线圈

 

线圈采用长圆形结构，有效提高波纹外壳内空间利用率

线圈采用高低压合绕方式绕制，减少装配过程中的损伤概率，并可以保证

高低压线圈的同心度



线圈绕制完成后，整体压装烘干后，经国际先进的VPI真空压力浸渍设

备和工艺浸渍以H级无溶剂绝缘漆；采用真空浸漆，可避免因线圈匝间、层间残留的气泡而引起长期局部放电而导致老化击穿；浸漆烘干固化后线圈的机械强度和防潮性能得到提升



线圈匝间、层间绝缘全部采用美国杜邦NOMEX-T410绝缘纸，有效保证

线圈的电气性能；确保变压器的短时过载能力 外壳



全波纹圆筒式外壳，波纹管选用优质合金深冲钢板一次液压成型，壳体焊

接时整体焊点少，增强壳体安全性。



大容量采用长圆形波纹管，壳体中间设置加强法兰，内部设置多道加强筋

以加强波纹管整体强度，起吊时吊绳作用于中间法兰上，减少对端法兰影响，保证长期使用后隔爆间隙。

 差小。



绝缘系统

 匝间绝缘、层间绝缘采用美国杜邦Nomex纸  垫片、垫块采用陶瓷产品

 撑条等其它支撑件采用H级引拔件或H级层压板  选用ET－90N绝缘浸渍漆

 Nomex纸是一种芳香族聚酰胺，这种材料的分子结构特别稳定，nomex纸的性能就

是由此产生的。

 Nomex纸由短纤维和层析纤维两种组元在一种水基浆料中混合，再由专门的制纸机

制成连续的片状结构，随后通过高温轧光来实现致密化及内部粘结。这样生产出来的纸具有较高的机械强度、柔性和良好的电气性能。  Nomex纸是C级绝缘材料，可长期在220℃下运行。

小容量产品可选用凸缘滚轮或无轨胶轮进行运输。

波纹管展开面积相当于直线平面面积的4～5倍，散热面积大，内外部温

 Nomex纸具有阻燃性能。

PBG型矿用隔爆型移动变电站用高压真空开关

1、具有过载、短路、过压、欠压、超温、缺相、风电瓦斯闭锁等保护功能；(风电瓦斯闭锁是什么)

2、采用进口PLC、GOT、A/D做为控制、显示器件，稳定、安全，可靠性高； 3、采用“三腔”设计，即进线腔、隔离腔、主腔相互，便于检修； 4、电流整定步进值为1A，精度高 5、具有故障记忆功能 功能 1.过载保护

2.过压保护当电压大于额定电压115%时，动作时间为≤15S。 3.欠压保护当电压小于额定电压75%时，动作时间为≤15S。 4.超温保护当移动变电站内温度继电器闭合后开关分闸。 5.断相保护当三相电流不平衡度大于50%时，动作时间为≤15S。 6.短路保护当实际电流大于短路整定值时，动作时间为≤0.1S。

7.急停上级电源保护当需要急停上级电源，按真空开关的急停按钮（常开触点），即可停上级电源。（当与上级配电装置连接时起作用，接在九芯接线端子4.5）

8.风电瓦斯闭锁保护当风电瓦斯触点闭合时开关不能合闸。（触点接在九芯端子6.7） 9.具有远方分励功能当需要远距离控制移动变电站时，可外接远方分励按钮实现远距离分闸。

BBD型矿用隔爆型移动变电站用低压保护箱

1、与高压真空开关配套，可具有过载、短路、过压、欠压、漏电、绝缘闭锁保护功能； 2、电流整定步进值为1A，精度高

3、采用进口PLC、GOT、A/D做为控制显示器件，具有高可靠性；