煤礦企業(yè)在爆炸危險環(huán)境中電器產(chǎn)品，由于在正常工作時(shí)會(huì )產(chǎn)生電弧、火花和危險高溫，一旦環(huán)境中的可燃性混合物的濃度達到爆炸極限范圍，就會(huì )引起周?chē)沫h(huán)境產(chǎn)生爆炸。因此，這些電氣產(chǎn)品均設計成防爆型電氣設備。

通常防爆型電氣設備是通過(guò)隔爆外殼來(lái)實(shí)現防爆安全的。隔爆型電氣設備的防爆原理是:將電氣設備的帶電部件放在特制的外殼內，而該外殼具有將殼內電氣部件可能產(chǎn)生的火花和電弧，與殼外爆炸性混合物隔離開(kāi)的作用。并且此外殼應能承受進(jìn)入殼內的爆炸性混合物被殼內電氣設備的火花、電弧引爆時(shí)所產(chǎn)生的爆炸壓力，在該壓力條件下，確保外殼不被破壞;同時(shí)能防止殼內爆炸生成物向殼外爆炸性混合物傳爆不會(huì )引起殼外爆炸性混合物燃燒和爆炸。這種特殊的外殼叫“隔爆外殼”。隔爆型電氣設備因為具有良好的隔爆和耐爆性能，而被廣泛的用于爆炸性環(huán)境工作場(chǎng)所。

一、煤礦防爆電器外殼性能分析

隔爆型外殼必須能承受內部爆炸性氣體混合物的爆炸壓力，并且要阻止內部的爆炸向外殼周?chē)谋ㄐ曰旌衔飩鞑?。因此，要滿(mǎn)足隔爆性能的要求，設計上必須具有下列特殊要求:

(1) 耐爆性能。要求外殼體有足夠的強度和剛度來(lái)承受內腔的爆炸壓力。因此，設計時(shí)要選擇適當的材質(zhì)和壁厚，保證外殼不損壞，也不允許產(chǎn)生永久性變形，同時(shí)，隔爆接合面參數必須符合相關(guān)規定。

(2) 隔爆功能。在設計隔爆外殼時(shí)，必須嚴格按照規定，選用適當的隔煜接合面結構參數，電纜引入裝置的方式，觀(guān)察窗透明件的密封結構形式，接線(xiàn)腔的電氣間障和爬電距離，以便有效地阻止內部爆炸壓力向外殼周?chē)ㄐ曰旌衔飩鞑ァ?/span>

(3) 壓力重疊。當設計的隔爆外殼包含有幾個(gè)空腔時(shí)，設計時(shí)要避免小孔聯(lián)通，并目殼體內電氣元件布置要盡量緊湊，使之占用空間均勻分布，以免在試驗時(shí)產(chǎn)生壓力重餐(迭爆)現象。

(4) 聯(lián)鎖功能和警告。隔爆外殼上必須設計有聯(lián)鎖裝置，并且用一股工具不能解除其聯(lián)鎖功能，以防止在未斷開(kāi)電源時(shí)開(kāi)蓋，出現電氣事故，從而引起爆炸危險，危及人身安全和礦井安全。在某些情況下，用警告牌來(lái)代替聯(lián)鎖，也能認為保證了使用方面的安全。

(5) 標志。隔爆外殼上必須有清晰永久的防爆標志和安全標志。

二、煤礦防爆電器外殼設計要點(diǎn)

(一)外殼材料設計。防爆電器外殼對材質(zhì)的基本要求是:具有抗撞擊強度，不易氧化銹蝕，導熱系數高，表面無(wú)靜電，加工性能優(yōu)越等。目前，國外一些先進(jìn)國家在制造小型電器防爆外殼時(shí)所使用的材質(zhì)主要是黃銅。由于我國銅資源稀缺，所以生產(chǎn)這類(lèi)電器外殼所使用的材料一般有:鋁合金、鑄鐵、鑄鋼、以及工程塑料等。在國家標準GB3836-2010中，對工程塑料的防靜電、防火花功能以及其化學(xué)成分的組成方面提出了更高要求，在防爆電器外殼制造中不提倡使用該類(lèi)材料。鑄鋼、鑄鐵材料因其存在體積大、質(zhì)量大易銹蝕等缺陷，小型防爆電器外殼目前很少使用。因此，以低鎂鋁合金和無(wú)鎂鋁合金作為生產(chǎn)小型防爆電器的外殼的材料是我國今后發(fā)展的方向。

(二)緊固件。對保證防爆型式或用于防止觸及裸露帶電零件所必須的緊固件，只允許用工具才能松開(kāi)或拆除。固定含輕金屬的外殼，其使用的緊固螺釘允許用輕金屬或塑料材質(zhì)制成，只要緊固件材料適用于外殼材料和滿(mǎn)足防火要求即可。當采用可拆卸螺釘或螺栓緊固隔爆外殼的任何部件時(shí)，這些螺釘或螺栓孔不應穿透外殼壁。螺栓孔周?chē)慕饘俸穸葢恍∮诳讖降娜种?，且至少?mm。

(三)連接件和接線(xiàn)空腔。電氣設備應有連接件與外部電路相連，但電氣設備在制造中有永久引入電纜者除外。電纜的自由端應做適當保護。接線(xiàn)空腔和出線(xiàn)口應貿有足夠空間和適宣的尺寸，使之滿(mǎn)足在工作現場(chǎng)進(jìn)行安裝維護時(shí)的導線(xiàn)連接要求。接線(xiàn)空腔應使用符合系統工作條件要求的防爆型式。接線(xiàn)空腔的設計，應滿(mǎn)足使導線(xiàn)按規定連接后，爬電距離和電氣間隙符合相應防爆型式標準的規定。

（四）接地連接件。電氣設備應在接線(xiàn)空腔內的電路連接件旁邊，設置肉眼可清晰分辨識別的接地連接件。電氣設備的金屬外殼應設置輔助功能的外接地連接件，外接地連接件與內部電路接地連接件之間，應有可靠的電氣連接。移動(dòng)式電氣設備可不設外接地連接件，但應使用具有接地芯線(xiàn)或等效接地芯線(xiàn)的電纜。不必接地的電氣設備或不必附加接地的電氣設備，則可不設內接地和外接地連接件。

(五)電纜和導管引入裝置。電纜和導管引入裝置裝配到電氣設備上時(shí)，它們的結構和固定都不應損害電氣設備的防爆特性。當選用引入裝置時(shí)，設備預留接口應適合電纜引入裝置制造廠(chǎng)規定的全部電纜尺寸范圍。電纜引入裝置應有夾緊裝置，用以防止電纜在現場(chǎng)安裝和使用過(guò)程中的轉動(dòng)傳遞到連接件。導管的引入，可以通過(guò)螺紋旋到設備預制的螺紋孔中或利用緊固件，將其緊固在光孔中。

三、煤礦防爆電器外殼加工工藝

不同防爆電器外殼有著(zhù)不同的加工工藝，以最常用的鋁合金材料外殼而言，通常加工工藝有金屬型鑄造以及壓力鑄造等方式

(一) 壓力鑄造是一種在壓鑄機柱塞的高壓作用下，使合金溶液高速進(jìn)入金屬型模具型腔、充型并凝固冷卻的快速鑄造方法。壓力鑄造的優(yōu)點(diǎn)是:鑄件的尺寸精度和表面粗糙度高，組織致密，品粒較細，機械性能好。但壓力鑄造也存在明顯的缺點(diǎn):不適官生產(chǎn)結構形狀復雜的鑄件，設備投資大，對于小批量或中批量生產(chǎn)不適用。此外，由于壓鑄速度高，內部組織中易存在氣孔和針孔。而根據我國國家標準要求，防爆結合面必須進(jìn)行車(chē)削加工。根據實(shí)踐經(jīng)驗，采用壓鑄方式生產(chǎn)制造的防爆外殼，其防爆結合面經(jīng)車(chē)削加工后出現針孔、氣孔等缺陷的比例較

(二) 金屬型澆鑄是介于砂型鑄造和壓力鑄造之間的一種鑄造方法，其優(yōu)點(diǎn)是設備投資小，鑄造精度較高，能夠很好的細化鑄造晶粒。但存在以下缺點(diǎn):傳統的鋼模鑄造不易生產(chǎn)結構復雜的鑄件，澆鑄系統、排氣系統效果不如砂型，對澆鑄溫度比較敏感，要求有較高的操作技能，從而降低了生產(chǎn)效面。因此人們一直在努力探索，研究，以金屬材型代替砂型，內外純鋼模結構的鑄造形式，既提高鑄造效率，又確保鑄件的品質(zhì)。

總之，防爆電器是一種特殊的電氣產(chǎn)品，任何防爆電器產(chǎn)品的失效，都有可能造成人身及財產(chǎn)方面的重大損失。因此，針對防爆電器產(chǎn)品的設計必須嚴格參照產(chǎn)品設計標準并作為防爆電氣產(chǎn)品設計、生產(chǎn)、檢驗的重要依據。