防爆电机知识介绍

防爆电机知识培训

一、防爆面保护的重要性

首先明确一下什么是防爆面和防爆面的几个重要结构参数。

防爆面的准确定义为隔爆接合面，是指隔爆外壳不同部件相对应的表面配合在一起（或外壳连接处）且火焰或燃烧生成物可能会由此从外壳内部传到外壳外部的部位。

举例：机座与端盖止口配合处，轴承盖与转轴配合处等。

隔爆接合面的结构参数：

1. 隔爆接合面的宽度（火焰通路长度）即从隔爆外壳内部通过接合面到隔爆外壳外部的最短通路长度；

2. 隔爆接合面相对应表面之间的距离（间隙或直径差）；

3. 隔爆接合面表面粗糙度的要求（粗糙度Ra不超过6.3μm）。

这三个参数在国家防爆标准中都有严格的规定，对于隔爆面的损伤，包括划痕、磕碰、撞击及锈蚀，都会造成隔爆面结构参数的破坏而失去防爆的作用。

隔爆型电机大量使用在化工、化纤、炼油、煤炭等工业企业中具有爆炸性危险的环境中，城市里的汽车加油站注油泵也在使用隔爆型电机，如果用户使用的隔爆型电机由于隔爆面损伤而不防爆，那将会大大增加可燃性气体爆炸的可能性，国家和人民的生命财产将会受到严重的威胁，一旦出现爆炸其后果是可想而知的。

隔爆接合面严重损伤的零部件必须作报废处理，轻微损伤的零部件可以采用修补的办法进行修复，恢复其隔爆结构参数的要求。但是，这些都会造成原材料、工时的损失和浪费，同时也延长了生产周期也降低了生产效率，给企业带来不必要的损失。

综上，隔爆型电机的防爆零部件在加工、储存、工序传递过程中，必须严格要求注意保护隔爆接合面，其重要意义是：保障隔爆型电机的防爆性能，保证隔爆型电机的产品质量，保护用户的安全生产秩序及国家和人民生命财产的安全，同时稳定电机制造的生产效率，企业减少损失浪费。

二、防爆电机的基本原理

（一）隔爆型电机

1. 外壳的隔爆作用

把能够产生火花、电弧和危险温度的零部件都放在隔爆机壳内，使机壳内腔与外部隔开。当隔爆机壳内腔产生爆炸时，不能够引起机壳外部爆炸性气体混合物的爆炸。

隔爆外壳的设计必须符合国家标准规定的隔爆结构长度和间隙。这个结构长度和间隙可冷却火焰、降低火焰传播速度，终止燃烧，从而达到隔爆的目的。

2. 外壳的表面温度限制

隔爆机壳表面的最高表面温度限制在周围爆炸性气体混合物的温度组别所允许的温度之内，以免因表面温度过高引燃爆炸性气体混合物。所以隔爆型电机的机壳也规定了与爆炸性气体相对应的温度组别（温度组别见附表）。

3.其它防爆要求

1）外壳的材质和强度要求；

2）隔爆接合面的防锈措施

3）紧固件的强度、数量、间距、螺纹余量；

4）铝合金风扇含镁量，塑料风扇的表面绝缘电阻；

5）电缆进线的防拔脱装置等。

（二）增安型电机

1. 增安型电机是在其零部件上采取适当安全措施，使其在正常运行时不产生火花，电弧和危险温度。因此，增安型机在正常运行时就没有了引爆源，即使周围存在爆炸性混合物，也不可能使爆炸性气体混合物燃烧和爆炸。

2.避免产生机械火花

对滚动轴承和滑动轴承的定、转子间径向单边气隙应符合标准的规定；转动部位和静止部位应留有可靠距离；风扇的含镁量要低于5%。

3.避免产生电火花、电弧

电气间隙、爬电距离、绝缘强度采取适当的加强措施；带电导体的紧固要有放松措施；转子导条与端环要焊接牢固等。

4.避免产生危险温度

1）机壳表面的最高表面温度限制在周围爆炸性气体混合物的温度组别所允许的温度之内，以免因表面温度过高引燃爆炸性气体混合物，增安型电机的机壳规定了与爆炸性气体相对应的温度组别（见附表）；

2）温升限值比同一绝缘等级的其它类型电机降低10K考核；

3）根据需要在定子绕组中埋设测温元件（如铂热电阻）监测绕组温度或控制继电保护装置。

5. tE时间的规定

tE时间是指交流绕组在最高环境温度下达到额定运行稳定温度后，从开始通过最初启动电流IA时计起直至上升到极限温度所需的时间。tE时间应不小于当转子堵转时热过载保护装置能够切断电动机电源所需的时间，tE时间最小应不小于5S。使其故障时间限制在规定时间至少5秒以内，也就是笼型电机的转子被堵住的故障情况下，短时间以内保护装置能够切断电源，达到防爆的目的。

6. 增安型电机的外壳防护、耐腐蚀等也要采取适当的加强措施。

（三）无火花型电机

无火花型电机是在正常运行时和规定的一些异常条件下（启动和过载），不能产生点燃周围爆炸性气体的危险温度，即电机不能产生操作电弧和火花，不能产生超过电机温度组别所对应的最高表面温度。此种电机基本上是在增安型电机上派生，但不考虑电机的堵转tE时间，温升的考核同其它电机一样。在设计上注重密封措施，主体外壳防护等级不低于IP44，接线盒防护等级不低于IP54，其它安全措施同增安型电机。

无火花型电机只适用于2区场所，目前国内无火花电机生产量很少（H80～280）多用于小化肥合成氨的生产环境中。

三、防爆电机的使用场合

（一）隔爆型电机

1.用于煤矿井下爆炸性气体主要是瓦斯（甲烷）环境中，采掘工作面。

选用电机为矿用隔爆型电机（Ⅰ类电气设备），防爆标志为dⅠ，其外壳应采用钢板或铸钢制成，其它零部件可采用不低于HT250灰铸铁制成。

2.用于煤矿爆炸性气体主要是瓦斯（甲烷）环境中，非采掘工作面。

选用电机为矿用隔爆型电机（Ⅰ类电气设备），防爆标志为dⅠ，其外壳应及其它零部件可采用不低于HT250灰铸铁制成。

3.用于工厂爆炸性气体环境中1区场所，可根据爆炸性气体的爆炸级别和温度组别进行选用（场所划分见附注）。

选用电机为隔爆型电机（Ⅰ类和ⅡA、ⅡB、ⅡC类电气设备），防爆标志一般为dⅠ、dⅡAT4、dⅡBT4、dⅡCT4（T4为温度组别），其外壳应采用及其它零部件可采用不低于HT200灰铸铁制成。

dⅡBT4可替代dⅡAT4；dⅡCT4可替代dⅡAT4、dⅡBT4，温度组别为T4 组的电机