1 電動(dòng)機(jī)防爆型式的種類及其原理
爆炸性環(huán)境分為：爆炸性氣體環(huán)境和可燃性粉塵環(huán)境兩類，電動(dòng)機(jī)的防爆型式主要有：隔爆型電動(dòng)機(jī)、增安型電動(dòng)機(jī)、正壓型電動(dòng)機(jī)、粉塵防爆型電動(dòng)機(jī)。其中粉塵防爆型電動(dòng)機(jī)主要應(yīng)用在含有可燃性粉塵環(huán)境中。我們主要是介紹爆炸性氣體環(huán)境中，電動(dòng)機(jī)防爆型式的選擇。
1)隔爆型電動(dòng)機(jī)防爆原理：電動(dòng)機(jī)外殼能夠承受通過(guò)外殼任何接合面或結(jié)構(gòu)間隙滲透到外殼內(nèi)部的可燃性氣體混合物在內(nèi)部爆炸而不損壞，且外殼內(nèi)部火花、電弧、危險(xiǎn)溫度點(diǎn)燃內(nèi)部爆炸性氣體混合物后的爆炸生成物即使傳到外殼外部，也不會(huì)點(diǎn)燃外殼外部爆炸性氣體混合物的爆炸。從而達(dá)到防爆的目的。
2)增安型電動(dòng)機(jī)防爆原理：在正常運(yùn)行條件下．不會(huì)產(chǎn)生點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的火花、電弧、危險(xiǎn)溫度，并在結(jié)構(gòu)上采取措施提高其安全程度，以避免在正常和規(guī)定過(guò)載條件下出現(xiàn)點(diǎn)爆現(xiàn)象_1l。所以增安型ABC論文坊電動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)要求沒(méi)有引爆源
3)正壓型電動(dòng)機(jī)防爆原理：電動(dòng)機(jī)殼內(nèi)充有保護(hù)氣體，其壓力保持高于周圍爆炸性氣體混合物的壓力．以避免外部爆炸性氣體混合物進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部。它的原理主要是讓電機(jī)內(nèi)部的氣壓高于電機(jī)外部的氣壓，從而限制了周圍爆炸性氣體混合物進(jìn)入設(shè)備電機(jī)的內(nèi)部。這樣即使電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生火花、電弧、危險(xiǎn)溫度，也不可能引起爆炸性事故的發(fā)生，從而達(dá)到安全運(yùn)行的目的。
2 異步電動(dòng)機(jī)防爆型式的選用原則
選用原則是：根據(jù)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的類別和區(qū)域等級(jí)，以及該場(chǎng)所中存在的爆炸性混合物的氣體級(jí)別、溫度組別來(lái)選擇。根據(jù)爆炸性氣體環(huán)境出現(xiàn)的頻率和持續(xù)時(shí)間把危險(xiǎn)場(chǎng)所分為3個(gè)區(qū)，分別為0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)。0區(qū)是指爆炸性氣體環(huán)境連續(xù)出現(xiàn)或長(zhǎng)時(shí)間存在的場(chǎng)所，1區(qū)是指正常運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境的場(chǎng)所，2區(qū)是指正常運(yùn)行時(shí)不可能出現(xiàn)爆炸性氣體環(huán)境[3]如果出現(xiàn)也是偶爾發(fā)生并且僅是短時(shí)間發(fā)生的場(chǎng)所。防爆電動(dòng)機(jī)主要應(yīng)用在1區(qū)和2區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所。1區(qū)場(chǎng)所電動(dòng)機(jī)主要防爆型式為隔爆型、正壓型：2區(qū)
場(chǎng)所電動(dòng)機(jī)主要防爆型式為隔爆型、正壓型、增安型。
3 三種防爆型式的特點(diǎn)
3．1 隔爆型電動(dòng)機(jī)
這種防爆型式主要是靠高強(qiáng)度的外殼以及部件之間接合面試驗(yàn)安全間隙來(lái)保證的，其安全性很高。但這種防爆型式也會(huì)存在一些弊端。
1)對(duì)于中心高較大的電機(jī)，當(dāng)其空腔容積已大于6000 cm ．超出國(guó)家及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于隔爆接合面參數(shù)的規(guī)定．只能通過(guò)試驗(yàn)或制造廠與檢驗(yàn)單位所達(dá)成的協(xié)議來(lái)制定特殊的要求。而對(duì)體積較大的電動(dòng)機(jī)。做防爆試驗(yàn)難度很大。
2)對(duì)于轉(zhuǎn)速較高的大電機(jī)，為滿足隔爆要求，軸承套與軸之問(wèn)的間隙很小，軸承部位的隔爆結(jié)構(gòu)易發(fā)生與軸之間出現(xiàn)抱死www.lwabc.net現(xiàn)象，為解決這問(wèn)題。在此部位一般設(shè)計(jì)成曲路結(jié)構(gòu)或推蓋結(jié)構(gòu)，通過(guò)加工隔爆面的接合長(zhǎng)度而適當(dāng)放大隔爆接合面的間隙．雖然這在一定程度上有所改善，但對(duì)各部件的尺寸公差及形位公差要求很嚴(yán)格，這在高轉(zhuǎn)速電機(jī)中仍會(huì)發(fā)生抱軸事故。
3）對(duì)于IIC類隔爆型電動(dòng)機(jī)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定不允許采用滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)，對(duì)于大型高速電動(dòng)機(jī)，因其轉(zhuǎn)速較高、軸徑較大，相應(yīng)規(guī)格的滾動(dòng)軸承的極限轉(zhuǎn)速無(wú)法滿足使用求，其軸承結(jié)構(gòu)只能選用滾動(dòng)軸承．所以此類電機(jī)無(wú)法做成IIC隔爆型式。
3．2 增安型電動(dòng)機(jī)
增安型異步電動(dòng)機(jī)要求本身出現(xiàn)火花、電弧、危險(xiǎn)溫度的概率要小，使用環(huán)境為2區(qū)，出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的概率也小，兩者相遇的概率就更小了，因此符合標(biāo)準(zhǔn)要求的增安型電動(dòng)機(jī)應(yīng)該是相當(dāng)可靠、造價(jià)較低的一種防爆電動(dòng)機(jī)。但是隨著增安型電動(dòng)機(jī)容量的增大，其防爆要求中的一些要素的保證會(huì)存在些困難，從而使其安全性降低，主要表現(xiàn)如下：
1)增安型電機(jī)容量大時(shí)，電機(jī)的無(wú)火花試驗(yàn)無(wú)法做。而無(wú)火花要求是增安型電機(jī)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，國(guó)標(biāo)GB3836．3—2000中規(guī)定，試驗(yàn)時(shí)的電機(jī)端子電壓不能降至額定電壓的90％，每次起動(dòng)持續(xù)時(shí)間至少為1 s對(duì)于容量大的三相異步電動(dòng)機(jī)，在接近滿壓時(shí)直接起動(dòng)會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成很大的沖擊，甚至有可能使并聯(lián)在電網(wǎng)上的其它設(shè)備無(wú)法運(yùn)行
2)增安型電機(jī)的功率增大時(shí)，電機(jī)的￡ 時(shí)間相對(duì)小，有時(shí)很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)中的要求，t 時(shí)間是增安型電機(jī)的重要考核指標(biāo)。 時(shí)間的定義是指電動(dòng)機(jī)在最高環(huán)境溫度下達(dá)到額定運(yùn)行穩(wěn)定溫度后，電機(jī)突然堵住時(shí)，其上升到極限溫度所需的時(shí)問(wèn)。t 時(shí)間與起動(dòng)電流倍數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系要符合國(guó)標(biāo)CB3836．3—2000中規(guī)定f31，t時(shí)間要求最小為5 S，即是給過(guò)電流、過(guò)熱保護(hù)繼電器切斷電源所需要的時(shí)間，以避免事故發(fā)生 而對(duì)于大容量增安型異步電動(dòng)機(jī)而言，很難保證1時(shí)間合格，這也給其使用的安全帶來(lái)一些隱患
3)增安型電動(dòng)機(jī)的外殼從安全作用方面只起到防護(hù)作用，內(nèi)部任何部件的故障都可能產(chǎn)生獨(dú)立的引爆源，例如接線端子松動(dòng)、絕緣繞組匝間短路、轉(zhuǎn)子導(dǎo)條與轉(zhuǎn)子鐵心之間松動(dòng)等可能產(chǎn)生火花、電弧、危險(xiǎn)溫度。在正常工作條件下，增安型電氣設(shè)備和隔爆型電動(dòng)機(jī)的安全程度都很高，但在故障條件下，增安型電動(dòng)機(jī)的安全程度卻比正壓型電動(dòng)機(jī)及隔爆型電動(dòng)機(jī)要低。
4)正常運(yùn)行時(shí)能產(chǎn)生火花、電弧、危險(xiǎn)溫度的結(jié)構(gòu)部分，例如繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)不能制成增安型，額定電壓超過(guò)ll kV的電動(dòng)機(jī)不允許制成增安型防爆型式。
3_3 正壓型電動(dòng)機(jī)
這種防爆型式的安全程度是較高的防爆結(jié)構(gòu)，可用在1區(qū)或2區(qū)。正壓型電動(dòng)機(jī)使用時(shí)，對(duì)用戶的配置要求比其它防爆型式復(fù)雜一些，主要表現(xiàn)如下：
1)正壓型電動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)，始終保持設(shè)備內(nèi)部規(guī)定的正壓值。這要求設(shè)備外殼及附屬管道在承受設(shè)備內(nèi)部最大正壓值的壓力情況下，具備足夠的機(jī)械強(qiáng)度和嚴(yán)密的結(jié)構(gòu)，以避免不必要的壓力泄漏及危險(xiǎn)變形。要能承受供給保護(hù)氣體的送風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在設(shè)備外殼及管道上產(chǎn)生的最大壓力的1．5倍或高于200 Pa的壓力。
2)為防止意外事故．設(shè)備應(yīng)當(dāng)設(shè)置安全保護(hù)設(shè)施是極為重要的，設(shè)備起動(dòng)前要通過(guò)安全裝置．例如時(shí)間繼電器、流量計(jì)等，保證有足夠的保護(hù)氣體對(duì)設(shè)備外殼內(nèi)部進(jìn)行清掃和換氣。換氣量最少為設(shè)備外殼容積的5倍。為保證其防爆性能，必須要有可靠地作為保持正壓的保護(hù)裝置和聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)，例如電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的正壓值降到最小規(guī)定值以下時(shí)，正壓保護(hù)裝置要能自動(dòng)切斷電源，并發(fā)出報(bào)警。
3)正壓型電動(dòng)機(jī)使用時(shí)，要求用戶要有送風(fēng)機(jī)(如：鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等)，輸送保護(hù)氣體至電機(jī)內(nèi)部。要求送風(fēng)機(jī)的電源應(yīng)由獨(dú)立電源供電或從正壓外殼用的隔離開(kāi)關(guān)的供電側(cè)供電：同時(shí)，用戶的供氣管道也要求設(shè)置一些相應(yīng)的監(jiān)控設(shè)備
4 結(jié)束語(yǔ)
對(duì)于大型異步電動(dòng)機(jī)，當(dāng)采用前述其它防爆結(jié)構(gòu)比較困難時(shí)，應(yīng)該采用正壓型結(jié)構(gòu)。由于正壓型附屬設(shè)備較多，所以成本較高，但其可靠性高；對(duì)于大型防爆異步電動(dòng)機(jī)來(lái)講，應(yīng)是一種最安全可靠的防爆型式
