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矿用本质安全型塑料外壳接线盒安全防护要求解析
2019-09-23 20:21:24 伟德国际1946开户: 作者: 【 】 浏览:0次 评论:0

本安电路用接线盒 (以下简称接线盒) 属于本质安全型固定式电缆多通接、分线盒。是本质安全型电路的电缆电线的接线和分线装置, 主要用于含有甲烷和煤尘的I类及ⅡB类以下爆炸性混合物的环境中。现一般采用塑料外壳结构, 其具有防尘、防潮、结构紧凑、接线牢靠、电线电缆不易拨脱等优点。对于爆炸性环境, 接线盒应具有一定的安全防护要求, 具体要求及对材料的选择如下分析。

1 接线盒相关安全防护标准

根据爆炸性环境的标准、规范要求, 塑料外壳接线盒需要满足的标准有GB3836.1-2010《爆炸性环境 第1部分:设备 通用要求》、GB3836.4-2010《爆炸性环境 第4部分:由本质安全型"i"保护的设备》、MT166-1987《矿用本质安全型压接式电缆接、分线盒通用技术条件》这三个强制性标准要求, 其中MT166-1987标准为煤矿行业的标准。

2 主要检验项目

表1 本安电路用接线盒检验项目     下载原表

表1 本安电路用接线盒检验项目

2.1 外观及结构检查

根据MT166-1987标准, 对于接线盒的外观要求为:a, 外壳为蓝色, 壳体不得有锈蚀、毛刺、裂纹、气泡、针孔等机械损伤, 塑料件不得有影响产品性能的变形;b, 接线盒上的标志、铭牌及接触件对数编号应清晰、端正、设置牢固;c, 零部件应紧固无松动, 表面应光华无毛刺, 不得有锈蚀痕迹;d, 插件镀层应结晶细致, 光亮均匀, 不应有烧焦、起泡、脱皮、暗斑、麻点及深色条纹等缺陷, 不允许有缺镀现象。

根据MT166-1987标准, 接线盒的结构要求为:a, 紧固用螺栓 (钉) 、螺母应有防松装置。b, 应设有内外接地螺栓, 并标志接地符号“。”。接地螺栓应进行电镀等防锈处理。内接地螺栓的直径应与接线螺栓直径相同, 外接地螺栓的规格应不小于 M 6。c, 结构尺寸便于接线, 并留有适合于导线弯曲半径的空间, 引入装置采用压入式结构, 前后盖采用活页连接。

2.2 技术要求

主要技术指标:额定电压:60V.DC, 额定电流:1A;每对接线端子的接触电阻:≤0.01Ω。

低温贮存试验 (-40℃, 16h) :每对接线端子的接触电阻:≤0.01Ω, 试验后外观应符合要求。

高温贮存试验 (70℃, 16h) :每对接线端子的接触电阻:≤0.01Ω, 试验后外观应符合要求。

振动试验 (扫描频率范围10~150Hz, 加速度幅值为100m/s2, X、Y、Z三个方向依次振动45min) :每对接线端子的接触电阻:≤0.01Ω, 试验后外观应符合要求。

冲击试验 (300m/s2, 18ms, 3个轴线每个方向连续冲击3次, 共18次) :每对接线端子的接触电阻:≤0.01Ω, 试验后外观应符合要求。

交变湿热试验 (40℃, 93%RH, 12天) :每对接线端子的接触电阻:≤0.01Ω, 试验后外观应符合要求。

绝缘电阻试验:常态下相邻接触对:≥3000MΩ, 任一接触对与外壳:≥3000MΩ;交变湿热试验后相邻接触对:≥100MΩ, 任一接触对与外壳:≥100MΩ。

介电强度试验:常态下相邻接触对:能承受2000V、50Hz, 历时1min的介电强度试验而无击穿和闪络现象, 任一相邻接触对与外壳:能承受2000V、50Hz, 历时1min的介电强度试验而无击穿和闪络现象;交变湿热试验后相邻接触对:能承受2000V、50Hz, 历时1min的介电强度试验而无击穿和闪络现象, 任一相邻接触对与外壳:能承受2000V、50Hz, 历时1min的介电强度试验而无击穿和闪络现象。

最高表面温度试验:≤150℃。

防护性能试验:IP54, 耐压:0.5kV、1min应无击穿和闪络现象, 漏电流≤5mA。介电强度试验:本质安全电路与外壳之间0.5kV、1min应无击穿和闪络现象, 漏电流≤5mA。

表面绝缘电阻试验:≤1GΩ。

GB3836.1-2010标准第7.5条:I类电气设备塑料外壳应具有阻燃性能, MT166-1987标准第1.6.2.1条:塑料外壳应用不燃性或难燃性材料制成。接线盒塑料外壳接线盒应具有阻燃性。

3 检验项目解析

材料外壳为蓝色, 选用的塑料材料配方中应添加相应的酞青蓝等易染色颜料。外壳一般采用注塑成型加工, 加工后的壳体应无毛刺、裂纹、气泡、针孔, 不得有影响产品性能的变形, 这在注塑加工后的修件时应予以注意, 并作为产品外观检查的重点项目。

一般的塑料材料如PP、ABS, 能承受2000V、50Hz历时1min的介电强度试验而无击穿和闪络现象, 其最高表面温度试验也能满足≤150℃, 因此材料配方中可不予以重点关注。

根据主要技术指标要求, 接线盒连接插件采用普通冷轧钢材即能满足要求, 连接插件、弹性压线片的电阻率均应≤0.01Ω。为了防止有锈蚀现象产生, 材料应进行除锈处理。结构设计上应满足IP54的防护要求。

根据GB3836.1-2010标准第26.13条的规定, 如果零件尺寸允许, 则表面电阻测定应在外壳上进行。试件应用蒸馏水擦净, 然后用异丙基乙醇 (或其它任何能与水混合且不影响试样或电极材料性能的溶剂) 清洗, 在干燥前再用蒸馏水清洗。不得用手触摸, 置于温度 (23±2) ℃和湿度 (50±5) %条件下24h。试验应在同样的环境条件下进行。在两极间应施加 (500±10) V的直流电压, 历时 (65±5) s。测试方式如图1所示。

图1 涂导电漆电极的试件

图1 涂导电漆电极的试件  下载原图

因此, 要达到表面电阻≤1GΩ的要求, 塑料材料配方中因添加抗静电剂, 根据塑料抗静电剂种类, 一般的低分子抗静电剂可以达到107Ω数量级的表面电阻值, 即能满足要求, 添加量一般应<1%。

塑料外壳接线盒应具有阻燃性, 因此材料配方应考虑阻燃性要求。其阻燃等级应按照GB3836.1-2010标准中引用的GB/T 11020-2005标准中规定的火焰垂直试样法中不低于FV2级的要求。

4 结论

塑料外壳接线盒作为I类和ⅡB类以下爆炸性混合物的环境使用的电缆多通接、分线装置, 技术工程师在原材料配方选择时, 应根据相应的国家强制技术标准和行业标准进行合理的配方设计, 以对安全负责。同时, 也是指导生产检验时的重要标准技术伟德国际1946开户。

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