瓦斯矿井需选用 Ex dⅠ(隔爆型)或 Ex iaⅠ(本安型)元件,在故障状态下不产生足以引燃瓦斯的火花或高温;
粉尘环境(如煤矿掘进面)需附加粉尘防爆认证(DIP A21 TA,T6),防止元件表面温度超过粉尘引燃点(通常≤135℃)。
耐湿热性:元件需通过 40℃、95% RH 条件下的 1000 小时湿热试验(GB/T 2423.4),绝缘电阻保持≥100MΩ;
抗振动冲击:能承受 10-55Hz、加速度 10g 的正弦振动(符合 IEC 60068-2-6),避免继电器触点松动、仪表指针卡涩;
防腐蚀:金属部件采用镀锌 + 喷漆双层防护,塑料部件选用耐候性材料(如 PA66+30% 玻纤),抵御井下硫化氢、二氧化碳等腐蚀性气体侵蚀。
关键元件冗余:保护回路的核心继电器(如过流继电器)采用 “一用一备” 双配置,单元件故障时保护功能不失效;
宽电压适应:考虑到矿山电网电压波动大(±15%),二次回路电源模块需支持 AC/DC 85-265V 宽范围输入;
长寿命设计:继电器机械寿命≥100 万次,接触器电寿命≥10 万次,满足矿山 “少维护、长周期” 的运行需求。
过流继电器:
零序继电器:
灵敏度≤50mA(零序电流),检测到微弱接地电流;
带延时可调功能(0.1-5s),与消弧线圈的补偿动作配合,避免误跳闸。
熔断器:
接触器:
控制按钮与转换开关:
电流 / 电压互感器:
仪表与传感器:
接线端子:
电缆头与套管:
二次元件必须取得煤矿安全标志(MA),禁止使用非防爆元件;
优先选用本安型回路(如信号传输回路),其元件表面温度≤100℃(T6 级);
继电器、仪表等避免使用玻璃外壳(防止破碎产生火花),改用金属隔爆外壳。
元件外壳增加防尘罩(如按钮加装橡胶防尘帽),定期维护时可快速拆卸清理;
端子排、继电器触点等部位喷涂防潮绝缘漆(如丙烯酸清漆),降低凝露导致的短路风险;
选用宽温型元件(工作温度 - 30~70℃),应对井下昼夜温差大的特点。
虽无防爆要求,但需强化防腐蚀(尤其沿海或盐碱地区矿山),元件选用 316 不锈钢材质;
增加通风与除湿装置(如柜内安装小型除湿机),配合温湿度传感器联动控制,保持柜内湿度≤70%;
二次回路可适当采用智能化元件(如智能保护装置),提升监测与通信功能。
防爆性能:GB 3836.1-2010《爆炸性环境第 1 部分:设备通用要求》、AQ 1043-2007《煤矿井下电气设备防爆性能检查规范》;
性能要求:MT/T 1097-2008《煤矿机电设备检修质量标准》、DL/T 404-2014《3.6kV~40.5kV 交流金属封闭开关设备》;
环境试验:GB/T 2423《电工电子产品环境试验》系列标准(振动、冲击、湿热等)。
防爆性能验证:隔爆元件需通过 1MPa 水压试验(持续 1min 无泄漏),本安元件需经火花点燃试验(确认在输出能量下不引燃瓦斯);
功能测试:模拟矿山电网常见故障(如短路、接地),验证保护元件动作时间(过流保护应≤0.2s);
寿命加速试验:对继电器、接触器等进行高温(70℃)、高湿(95% RH)下的加速老化试验,实际寿命≥5 年。