一、防爆认证基础：标准与防爆型式

1. 适用标准

• 核心标准：

• GB 3836.1-2021《爆炸性环境 第 1 部分：设备 通用要求》（新版，替代 2010 版）

• GB 3836.2-2021《爆炸性环境 第 2 部分：由隔爆外壳 “d” 保护的设备》

• GB 3836.4-2010《爆炸性环境 第 4 部分：由本质安全型 “i” 保护的设备》（适用于二次回路）

• MT 209-1990《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求》

• 要求：需符合《煤矿安全规程》中 “电气设备与保护” 章节（如第 457 条对防爆设备的规定）。

2. 防爆型式选择

• 主流型式：

• 隔爆型（Ex d I Mb）：适用于高压主回路（如断路器、母线室），通过高强度隔爆外壳隔离内部电弧爆炸，外壳需承受 1.5 倍内部爆炸压力（如 0.8MPa），且接合面间隙、宽度需符合 GB 3836.2 要求。

• 本质安全型（Ex ia I Mb）：用于二次控制回路（如按钮、传感器），限制能量以防火花点燃爆炸物，需通过 “火花试验” 和 “热效应试验”。

• 复合防爆型：主回路隔爆 + 二次回路本质安全，如 “Ex d [ia] I Mb”。

二、防爆结构设计关键要点

1. 隔爆外壳设计

2. 电气间隙与爬电距离

• 10kV 主回路：

• 空气间隙≥125mm（GB/T 11022-2020）；

• 爬电距离≥200mm（污染等级 3 级，材料组别 IIIa）。

• 二次回路（本质安全型）：

• 电气间隙≥3mm（Ex ia），爬电距离≥4mm；

• 需用双重绝缘或加强绝缘隔离非本质安全电路。

3. 内部元件防爆要求

• 断路器 / 接触器：需单独通过 Ex d 防爆认证，灭弧室需有 “灭弧罩 + 隔弧板” 双重防护，防止电弧喷溅至外壳内壁。

• 继电器 / 仪表：二次元件若为非本质安全型，需置于独立隔爆腔体内，与主回路腔体通过隔爆套管连接。

• 电缆与母线：

• 主回路母线需用镀锡铜排，支撑绝缘子需为陶瓷或环氧树脂材质（耐电弧侵蚀）；

• 电缆连接处需用铜质过渡端子，避免铝铜接触腐蚀引发火花。

三、防爆认证流程与文件准备

1. 认证流程概览

2. 核心技术文件

• 设计图纸：

• 总装图（标注外壳尺寸、接合面参数、引入装置位置）；

• 零部件图（如隔爆外壳、操动机构、接线腔）；

• 电气原理图（区分主回路与本质安全回路）。

• 材质证明：

• 外壳材料的化学成分报告（如碳素钢的 C、Si、Mn 含量）；

• 橡胶密封圈的老化试验报告（如耐油、耐高温测试）。

• 计算文件：

• 短路电流热稳定计算（验证外壳在短路时的温升≤T4 组别）；

• 接合面间隙与宽度的力学计算（防爆性能）。

3. 型式试验项目

四、煤矿专用防爆标志与合规性

1. 防爆标志格式

Ex d [ia] I Mb  
├─┬─┬─┬─┬─┬─
│ │ │ │ │ └─ 设备保护级别（Mb：适用于煤矿井下固定式设备）
│ │ │ │ └─── 防爆型式（主回路隔爆型，二次回路本质安全型）
│ │ │ └───── 防爆类别（I类：煤矿瓦斯气体环境）
│ │ └─────── 防爆标志
│ └──────── 防爆符号
└────────── 总标志

2. 与煤矿安全标志（MA）的关联

• 防爆认证（Ex）是基础，煤矿安全标志（MA）是准入门槛，需在防爆认证通过后申请。

• MA 认证需额外提供：

• 井下试运行报告（需煤矿用户盖章确认）；

• 电磁兼容性测试报告（符合 MT/T 1082-2008《矿用防爆电气设备电磁兼容性试验方法和要求》）。

五、常见认证误区与解决方案

六、认证机构与周期

1. 国内主流认证机构

• 国家防爆电气产品质量监督检验中心（CQST）：煤矿防爆认证的权威机构，可出具 Ex 与 MA 双认证。

• 煤炭工业上海电气防爆检验站（NEPSI）：专注于矿用设备防爆检测，提供现场评审服务。

2. 认证周期与成本

• 周期：常规 6~8 周（含整改），加急可压缩至 3 周；

• 成本：根据设备电压等级、回路复杂度，费用约 5 万～20 万元（含测试费、审图费）。

七、新标准动态与技术趋势

1. GB 3836.1-2021 新增要求

• 外壳表面粗糙度需≤6.3μm（减少静电积聚）；

• 螺栓紧固结构需采用 “防松装置 + 弹簧垫圈” 双重防松。

2. 智能化防爆设备

• 带传感器的开关柜（如温度监测）需传感器本身防爆（如 Ex ia），且信号传输采用本质安全型电缆。

3. 环保要求

• 禁止使用含 SF₆的灭弧介质，推荐真空灭弧室 + 固体绝缘（符合 GB/T 38122-2019《12kV 及以下固体绝缘环网柜》）。