Im Produktionsprozess von Kohlebergwerken entstehen explosive Stoffe wie Gas und Kohlenstaub. Um eine sichere Produktion zu gewährleisten und Explosionsunfälle durch Gas und Kohlenstaub zu verhindern, sollte einerseits der Gas- und Kohlenstaubgehalt in der Luft unter Tage kontrolliert werden. Andererseits sollten alle Zündquellen und Hochtemperatur-Wärmequellen, die Gas und Kohlenstaub in Bergwerken entzünden können, beseitigt werden.
Elektrische Ausrüstung für Bergwerke wird in zwei Kategorien unterteilt: allgemeine elektrische Ausrüstung für Bergwerke und explosionsgeschützte elektrische Ausrüstung für Bergwerke.
Allgemeine elektrische Geräte für Bergwerke sind nicht explosionsgeschützte elektrische Geräte, die in Kohlebergwerken eingesetzt werden. Sie dürfen nur dort eingesetzt werden, wo unter Tage keine Gefahr von Gas- und Kohlenstaubexplosionen besteht. Die Grundvoraussetzungen dafür sind: Ein robustes und geschlossenes Gehäuse, das direkten Kontakt mit stromführenden Teilen von außen verhindert; guter Tropf-, Spritzwasser- und Feuchtigkeitsschutz; eine Kabeleinführung, die ein Verdrehen, Herausziehen und Beschädigen des Kabels verhindert; eine Verriegelung zwischen Schaltergriff und Türabdeckung usw.
- Arten explosionsgeschützter elektrischer Geräte für den Bergbau
Entsprechend den unterschiedlichen Explosionsschutzanforderungen werden explosionsgeschützte elektrische Geräte für den Bergbau hauptsächlich in explosionsgeschützte Typen für den Bergbau, Typen mit erhöhter Sicherheit für den Bergbau, Typen mit Eigensicherheit für den Bergbau, Typen mit Überdruck für den Bergbau, Typen mit Sandfüllung für den Bergbau, Typen zum Einbetonieren für den Bergbau und gasdichte Typen für den Bergbau unterteilt.
- Explosionsgeschützte elektrische Geräte für den Bergbau
Explosionsgeschützt bedeutet, dass die stromführenden Teile elektrischer Geräte in einer speziellen Hülle untergebracht sind. Die Hülle isoliert die von den elektrischen Teilen in der Hülle erzeugten Funken und Lichtbögen vom explosiven Gemisch außerhalb der Hülle. Sie hält dem Explosionsdruck stand, der entsteht, wenn das in die Hülle eindringende explosive Gemisch durch die Funken und Lichtbögen der elektrischen Geräte in der Hülle detoniert, ohne die Hülle zu zerstören. Gleichzeitig verhindert sie, dass sich die Explosionsprodukte in der Hülle auf das explosive Gemisch außerhalb der Hülle ausbreiten. Diese spezielle Hülle wird als druckfeste Hülle bezeichnet. Elektrische Geräte mit einer druckfesten Hülle werden als druckfeste elektrische Geräte bezeichnet.
- Erhöhte Sicherheit elektrischer Geräte für den Bergbau
Das Prinzip des Explosionsschutzes bei elektrischen Geräten mit erhöhter Sicherheit lautet: Bei elektrischen Geräten im Bergbau, die unter normalen Betriebsbedingungen keine Lichtbögen, Funken oder gefährlichen Temperaturen erzeugen, werden zur Verbesserung der Sicherheit eine Reihe von Maßnahmen in Konstruktion, Herstellungsprozess und technischen Bedingungen der Geräte ergriffen, um die Bildung von Funken, Lichtbögen und gefährlichen Temperaturen bei Betrieb und Überlastung zu verhindern und so den Explosionsschutz zu gewährleisten. Bei elektrischen Geräten mit erhöhter Sicherheit werden bestimmte Maßnahmen ergriffen, um das Sicherheitsniveau basierend auf den ursprünglichen technischen Bedingungen des Geräts zu verbessern. Dies bedeutet jedoch nicht, dass diese Art von elektrischem Gerät einen besseren Explosionsschutz aufweist als andere Arten von elektrischen Geräten. Der Grad der Sicherheit von elektrischen Geräten mit erhöhter Sicherheit hängt nicht nur von der Bauform des Geräts selbst ab, sondern auch von der Aufrechterhaltung der Betriebsumgebung. Nur elektrische Geräte, die im Normalbetrieb keine Lichtbögen, Funken und Überhitzungen erzeugen, wie Transformatoren, Motoren, Beleuchtungskörper usw., können zu elektrischen Geräten mit erhöhter Sicherheit gemacht werden.
- Eigensichere elektrische Betriebsmittel für den Bergbau
Das explosionsgeschützte Prinzip eigensicherer elektrischer Geräte besteht darin, verschiedene Parameter des Stromkreises zu begrenzen oder Schutzmaßnahmen zur Begrenzung der Funkenentladungs- und Wärmeenergie des Stromkreises zu ergreifen. Dadurch können die im Normalbetrieb und unter bestimmten Fehlerbedingungen entstehenden elektrischen Funken und thermischen Effekte das explosive Gemisch in der Umgebung nicht entzünden, wodurch ein explosionsgeschützter Stromkreis erreicht wird. Der Stromkreis solcher elektrischen Geräte selbst ist explosionsgeschützt, d. h. er ist „im Wesentlichen“ sicher und wird daher als eigensicher (im Folgenden als eigensicher bezeichnet) bezeichnet. Elektrische Geräte mit eigensicheren Stromkreisen werden als eigensichere elektrische Geräte bezeichnet.
- Elektrische Überdruckgeräte
Das Explosionsschutzprinzip von elektrischen Geräten mit Überdruck besteht darin, dass das elektrische Gerät in einer Außenhülle untergebracht ist und sich in der Hülle keine Quelle für die Freisetzung brennbarer Gase befindet. Die Hülle ist mit Schutzgas gefüllt und der Druck des Schutzgases in der Hülle ist höher als der Druck der umgebenden explosiven Umgebung, um das Eindringen des externen explosiven Gemischs in die Hülle zu verhindern und den Explosionsschutz des elektrischen Geräts zu gewährleisten.
Das Symbol für elektrische Geräte mit Überdruck ist „p“ und der vollständige Name des Symbols lautet „Expl“.
- Sandgefüllte elektrische Ausrüstung für den Bergbau
Das explosionsgeschützte Prinzip sandgefüllter elektrischer Geräte besteht darin, die Außenhülle des elektrischen Geräts mit Quarzsand zu füllen und die leitenden oder stromführenden Teile des Geräts unter der explosionsgeschützten Quarzsand-Füllschicht zu vergraben, sodass unter bestimmten Bedingungen der in der Hülle erzeugte Lichtbogen, die sich ausbreitende Flamme, die Überhitzungstemperatur der Außenhüllenwand oder die Oberfläche des Quarzsandmaterials das umgebende explosive Gemisch nicht entzünden können. Sandgefüllte elektrische Geräte werden für elektrische Geräte mit einer Nennspannung von höchstens 6 kV verwendet, deren bewegliche Teile im Betrieb nicht direkt mit dem Füllmaterial in Berührung kommen.