隔爆型電氣設(shè)備主要在煤礦井下爆炸危險(xiǎn)工作場(chǎng)所使用，其使用環(huán)境場(chǎng)地狹窄，搬運(yùn)困難，并有巖石、煤塊冒落、撞擊的危險(xiǎn)，其外殼不僅要具有耐爆性，還應(yīng)具有足夠機(jī)械強(qiáng)度，才能保證設(shè)備外殼在發(fā)生內(nèi)部爆炸或受到外物撞擊時(shí)，外殼不發(fā)生嚴(yán)重變形或損壞。為此，常在煤礦井下采掘工作面工作的隔爆型電氣設(shè)備的隔爆外殼必須采用鋼板或鑄鐵構(gòu)成，但其他零部件或裝配后沖擊不到的或容積不超過(guò)2L的電氣設(shè)備，可用HT25-47灰鑄鐵制成。對(duì)于I類非采掘工作面用隔爆外殼也可以用HT25-47灰鑄鐵制成。對(duì)于容積不大于2L的外殼，也可以采用工程塑料制成，這種材料具有易成型、易切削加工，比重輕、易于制造等優(yōu)點(diǎn)，但使用這種材料作隔爆外殼時(shí)必須注意到塑料在高溫下易發(fā)生分解和變形的性質(zhì)。因此，在具有大量熱源和能發(fā)生大電弧的電氣設(shè)備上不宜使用塑料外殼。

　　隔爆外殼的幾何形狀是多樣的，大量的理論研究和實(shí)踐證明：在相同容積、不同形狀的隔爆外殼中，非球形外殼中的爆炸壓力比球形外殼中壓力低，即球形外殼的爆炸壓力，而長(zhǎng)方體外殼爆炸壓力小，外殼內(nèi)的爆炸壓力是隨著容器形狀的不同而改變。這是因?yàn)殡S著外形散熱表面積的增大而了爆炸壓力。因此，隔爆外殼以采用長(zhǎng)方形外形為宜，這樣可以提高外殼的耐爆能力。

　　隔爆外殼的容積也是設(shè)計(jì)隔爆外殼的關(guān)鍵。理論和實(shí)踐都證明：在其他條件都一定的情況下，隔爆外殼的容積與外殼內(nèi)的爆炸壓力無(wú)關(guān)，容積對(duì)壓力的影響不大。因此在設(shè)計(jì)制造隔爆外殼時(shí)就可以在滿足設(shè)備技術(shù)要求的前提下，盡量減小隔爆外殼的體積，既保證了外殼的耐爆性又減小了

　　體積、減輕了重量，更便于在煤礦井下特殊環(huán)境中使用。

　　一般隔爆外殼大都是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的空腔組成，且空腔間是連通的，因此在外殼內(nèi)爆炸性混合物發(fā)生爆炸時(shí)將會(huì)產(chǎn)生壓力重疊現(xiàn)象，也就是當(dāng)一個(gè)空腔里的爆炸性混合物爆炸時(shí)，會(huì)使另一個(gè)空腔里的爆炸性混合物受到壓縮，而使壓力增高。如果這個(gè)空腔再爆，將會(huì)出現(xiàn)過(guò)壓現(xiàn)象，形成多空腔壓力重疊，隔爆外殼的耐爆性將受到威脅。因此，在設(shè)計(jì)制造隔爆外殼時(shí)應(yīng)盡量避免采用多空腔結(jié)構(gòu)，如果無(wú)法避免這種結(jié)構(gòu)則應(yīng)盡量增大各空腔間聯(lián)通孔的面積。因?yàn)槎嗫涨粔毫χ丿B的過(guò)壓大小與兩空腔容積比以及連通孔斷面積有關(guān)。當(dāng)兩空腔容積比一定時(shí)，連通孔斷面積越大，過(guò)壓就愈小，從而增加外殼的耐爆性能。另外，外殼的長(zhǎng)、寬、高尺寸之比也不要過(guò)大，以免造成外殼內(nèi)的壓力重疊現(xiàn)象。

　　隔爆型電氣設(shè)備的隔爆外殼不但具有耐爆性還應(yīng)具有隔爆性。隔爆外殼如何實(shí)現(xiàn)隔爆作用，這是研究隔爆型電氣設(shè)備的關(guān)鍵。我們知道，由于加工、制造、使用、維修等方面的需要，無(wú)論何種形狀的隔爆外殼，都不可能是一個(gè)“天衣無(wú)縫”的整體，而是由幾部分和各種零件構(gòu)成的。各部分以及零件之間都需要聯(lián)接，而聯(lián)接的縫隙勢(shì)必會(huì)成為外殼內(nèi)的爆炸性產(chǎn)物穿過(guò)的途徑。如果對(duì)這些聯(lián)接的間隙不作特殊規(guī)定和技術(shù)要求，那么穿過(guò)間隙的殼內(nèi)爆炸產(chǎn)物就要引燃?xì)ね庵車ㄐ曰旌衔铮浜蠊豢霸O(shè)想。為了阻止殼內(nèi)爆炸性混合物爆炸生成物引燃?xì)ね庵車谋ㄐ曰旌衔?，就必須在外殼的各接合處，也就是?lián)接間隙采取一些特殊有效的措施，實(shí)現(xiàn)外殼隔爆性能。通常把互相聯(lián)接的接合面稱為“隔爆接合面”，簡(jiǎn)稱“隔爆面”。而隔爆面之間的間隙稱為“隔爆接合面間隙”，簡(jiǎn)稱“隔爆間隙”。隔爆間隙的大小是隔爆外殼能否隔爆的關(guān)鍵。通常隔爆面是采用法蘭連接的隔爆保護(hù)方式。隔爆結(jié)合面間隙有多種結(jié)構(gòu)：平面形結(jié)構(gòu)(開(kāi)關(guān)大蓋與殼體、接線盒與殼體)，圓筒形結(jié)構(gòu)(電動(dòng)機(jī)端蓋與機(jī)座、轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)孔)，平面加圓筒形結(jié)構(gòu)(煤電鉆接線盒蓋與接線盒)，曲路(迷宮)結(jié)構(gòu)(原蘇聯(lián)進(jìn)口的開(kāi)關(guān)大蓋與殼體)，螺紋結(jié)構(gòu)，襯墊結(jié)構(gòu)(照明燈罩與金屬外殼)，疊片結(jié)構(gòu)(老式蓄電池箱上防爆結(jié)構(gòu))，微孔結(jié)構(gòu)(分析儀器傳感器用銅基、不銹鋼基粉末冶金片，不銹鋼球隔爆結(jié)構(gòu)、發(fā)泡不銹鋼板)，金屬網(wǎng)隔爆結(jié)構(gòu)(多層銅網(wǎng)、不銹鋼網(wǎng))等，如圖1所示。

　　利用外殼的間隙進(jìn)行隔爆的理論與金屬網(wǎng)對(duì)火焰熄滅作用原理相仿。隔爆外殼的隔爆作用是利用外殼的法蘭間隙來(lái)實(shí)現(xiàn)隔爆的。為什么法蘭間隙能實(shí)現(xiàn)隔爆，現(xiàn)在理論研究上仍有兩種觀點(diǎn)：一種觀點(diǎn)認(rèn)為，法蘭間隙對(duì)殼內(nèi)爆炸生成物(火焰)有熄火作用，火焰在狹窄的法蘭間隙中自動(dòng)熄滅，因此法蘭間隙有隔爆作用，另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為，法蘭間隙不僅能熄滅殼內(nèi)火焰而且還能殼內(nèi)爆炸生成物的溫度，而這些生成物是有傳爆危險(xiǎn)的，所以法蘭間隙能起到隔爆作用?？傊?，理論的研究和實(shí)踐都證明了利用隔爆外殼的法蘭間隙能起到隔爆作用。既然法蘭間隙能起隔爆作用，那么間隙的大小與隔爆作用的大小又存在什么關(guān)系呢?研究證明：法蘭間隙越大，穿過(guò)間隙的爆炸產(chǎn)生物能量就越多，傳爆性就越強(qiáng)，隔爆性能就越差。相反，法蘭間隙越小，傳爆性就越弱，隔爆性能就越好。

　　法蘭隔爆面的長(zhǎng)度也和法蘭間隙的隔爆性緊密相關(guān)。隔爆面越長(zhǎng)，傳爆的可能性就愈小，隔爆面越短，傳爆的可能性就越大。為了能使隔爆外殼具有隔爆性，人們對(duì)外殼法蘭間隙的大小與隔爆性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，試驗(yàn)得出：不傳爆間隙就是試驗(yàn)間隙，不同的爆炸性混

　　合物的試驗(yàn)間隙不同(當(dāng)法蘭間隙的長(zhǎng)度為25mm)。既然法蘭間隙對(duì)隔爆有如此重要的作用，那么影響間隙又有哪些因素呢?研究證明，影響試驗(yàn)間隙的因素有：1爆炸性混合物的濃度，2隔爆法蘭的長(zhǎng)度及其表面加工粗糙度;3隔爆外殼的容積;4爆炸混合物的初始?jí)毫Α囟群蜐穸?5點(diǎn)火源到隔爆間隙內(nèi)緣的距離;6爆炸性混合物的流動(dòng)狀態(tài)等諸多因素。下面逐一研究這些因素對(duì)間隙影響的程度。

　　A.爆炸性混合物濃度的影響。間隙試驗(yàn)時(shí)使用的爆炸性混合物的濃度是危險(xiǎn)的濃度，當(dāng)這種爆炸性混合物濃度高于或低于危險(xiǎn)濃度時(shí)(間隙試驗(yàn)中所采用的濃度)，都會(huì)使試驗(yàn)間隙增大。爆炸性混合物濃度對(duì)試驗(yàn)間隙的影響是非線性關(guān)系變化的。

　　B.隔爆法蘭長(zhǎng)度的影響。法蘭長(zhǎng)度下降;間隙下降，法蘭長(zhǎng)度上升，試驗(yàn)間隙增大。當(dāng)法蘭長(zhǎng)度從零增加到15mm時(shí)，試驗(yàn)間隙增長(zhǎng)很快。但當(dāng)法蘭長(zhǎng)度再度增大時(shí)，試驗(yàn)間隙只能增大到這種爆炸性混合物的熄火距離。如果再增大法蘭面的間隙，爆炸性混合物的爆炸生成物將穿過(guò)間隙向殼外周圍傳播，那么外殼也就失去了隔爆作用。

　　C.隔爆外殼法蘭表面加工粗糙度的影響。法蘭表面加工粗糙度只要不影響間隙的寬度，即只要保持法蘭表面平整，不會(huì)造成間隙寬度畸形，法蘭表面略粗糙一些，對(duì)隔爆性能沒(méi)有大的影響。一般認(rèn)為，隔爆面加工粗糙度達(dá)到△3.2就能滿足要求，但不能低于△3.2。在保證隔爆面平整的前提下，加工表面略粗糙些，將會(huì)隔爆殼內(nèi)爆炸性產(chǎn)物在穿過(guò)隔爆間隙時(shí)的速度，這對(duì)法蘭間隙的隔爆作用是有利的，但不能過(guò)分粗糙，否則將引起間隙下降。

　　D.隔爆外殼的容積對(duì)試驗(yàn)間隙的影響。在殼內(nèi)點(diǎn)火源位置一定的前提下，隔爆外殼容積的改變對(duì)試驗(yàn)間隙影響是不大的。

　　E.爆炸性混合物的壓力和溫度對(duì)間隙的影響。爆炸性混合物壓力提高，試驗(yàn)間隙將下降;爆炸性混合物溫度的提高更易爆炸，將會(huì)使試驗(yàn)間隙下降。

　　F.爆炸性混合物濕度的影響。隨著爆炸性混合物濕度的提高，間隙的傳爆的可能性減小，試驗(yàn)間隙將隨之增大。

　　G.隔爆外殼內(nèi)點(diǎn)火源位置對(duì)試驗(yàn)間隙的影響。對(duì)于快速反應(yīng)的爆炸性混合物，殼內(nèi)點(diǎn)火源位置對(duì)試驗(yàn)間隙的影響不大。但對(duì)于反應(yīng)緩慢的爆炸混合物，點(diǎn)火源對(duì)試驗(yàn)間隙有較大影響。點(diǎn)火源位置偏離，試驗(yàn)間隙將隨之增大。