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防爆增安型電機(jī)與防爆無火花型電機(jī)的區(qū)別

文檔作者：章平誼文檔來源：佳木斯防爆電機(jī)研究所		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年12月09日
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《電氣開關(guān)》(2014．No．1) l03
文章編號(hào)：1004—289X(2014)01—0103—04
防爆增安型電機(jī)與防爆無火花型電機(jī)的區(qū)別
章平誼
(佳木斯防爆電機(jī)研究所，黑龍江佳木斯154000)
摘要：主要闡述了防爆增安型電機(jī)與防爆無火花型電機(jī)的原理、設(shè)計(jì)要點(diǎn)、檢驗(yàn)方法及兩者的差異。詳細(xì)介紹
了國家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)防爆增安型電機(jī)和防爆無火花型電機(jī)的具體要求和規(guī)定。
關(guān)鍵詞：防爆；增安型；無火花型；電機(jī)
中圖分類號(hào)：TM35 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
The Diferences Between Expl0si0npr00f Increased safety M otor
and Explosionproof Sparkless M otor
ZHANG P訊g一
(Jiamusi Explosionproof Motor Research Institute，Jiamusi 1 54000，China)
Abstract：The paper explains the principle，design key points，test method and both differenes between explosionproof
increased motor and explosionroof sparkless motor．It presents the spectific requirements and standards of National stand—
ard for explosionproof increased safety motor and explosionproof sparkless motor．
Key words：explosinproof；increased saftey type；sparkless；motor
l 引言
防爆增安型電機(jī)即防爆領(lǐng)域簡稱的“e”型電機(jī)
(這里指低壓電機(jī)，額定電壓660V以下)；防爆無火花
型電機(jī)簡稱“n”型電機(jī)。在多年的防爆審查、檢驗(yàn)中
發(fā)現(xiàn)有很多制造、使用單位對(duì)兩種防爆電機(jī)的防爆原
理不是很了解，有的使用單位竟將防爆無火花電機(jī)當(dāng)
作防爆增安型電機(jī)用在防爆1區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所造成了非常
嚴(yán)重的不安全隱患。下面就將兩種防爆電機(jī)的防爆原
理、設(shè)計(jì)要點(diǎn)、檢驗(yàn)方法及兩者的差異詳細(xì)介紹一下。
2 術(shù)語和定義
2．1 “e”型防爆
電氣設(shè)備的一種防爆型式，即對(duì)電氣設(shè)備采取一
些附加措施，以提高其安全程度，防止在正常運(yùn)行或規(guī)
定的異常條件下產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度、電弧和火花的可能性。
2．2 tE時(shí)間
交流轉(zhuǎn)子或定子繞組在最高環(huán)境溫度下達(dá)到額定
運(yùn)行溫度后，從開始通過啟動(dòng)電流， 時(shí)起直至溫度上
升到極限溫度所需的時(shí)間(單位：S)。
2．3 啟動(dòng)電流比，^／，N
， ／，N初始啟動(dòng)電流， 與額定電流， 之比。
2．4 “n”型防爆
電氣設(shè)備的一種防爆型式，這種型式的電氣設(shè)備，
在正常運(yùn)行時(shí)和本部規(guī)定的一些異常條件下，不能點(diǎn)
燃周圍爆炸性氣體環(huán)境。
3 “e”型電機(jī)的防爆原理及設(shè)計(jì)要點(diǎn)
3．1 “e”型電機(jī)的防爆原理
對(duì)于在正常運(yùn)行時(shí)不產(chǎn)生電弧、火花和危險(xiǎn)高溫
的電機(jī)，如果在其結(jié)構(gòu)上再采取一些機(jī)械的、電氣的和
熱的附加保護(hù)措施，盡力使電機(jī)在正常運(yùn)行或認(rèn)可的
過載條件下不發(fā)生電弧、火花和過熱現(xiàn)象，就可進(jìn)一步
提高設(shè)備的安全性和可靠性。因此這種電機(jī)在正常運(yùn)
行時(shí)就沒有引燃源，而可用于爆炸危險(xiǎn)環(huán)境。這就是
增安型電機(jī)的防爆原理，同時(shí)也是它的名稱的來源。
3．2 “e”型電機(jī)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
3．2．1 電氣方面的要求
(1)加強(qiáng)繞組絕緣介電強(qiáng)度，繞組匝間、相間和對(duì)
機(jī)殼的絕緣介電強(qiáng)度要在普通電機(jī)的試驗(yàn)電壓基礎(chǔ)上
104 《電氣開關(guān)》(2014．No．1)
提高l0％ 。
(2)繞組導(dǎo)線須采用規(guī)定的至少包覆兩層絕緣，
只有瓷釉可以是一層絕緣漆包線，而且導(dǎo)線公稱直徑
不得小于0．25mm。
(3)繞組應(yīng)采用沉浸法、滴注法或真空加壓法浸
漬，要保證導(dǎo)線之間空隙填實(shí)。采用含有溶劑的浸漬
劑時(shí)必須至少進(jìn)行兩次浸漬和干燥過程。
(4)固體絕緣材料應(yīng)采用吸潮性小、耐電弧性能
好、不燃或難燃的材料，而且在高于電機(jī)連續(xù)運(yùn)行溫度
至少20~C下(但不低于80~C)仍具有良好的機(jī)械性
能。
(5)不同電位的導(dǎo)電零件之間的電器間隙和爬電
距離大于普通電機(jī)的規(guī)定值，應(yīng)符合GB3836．3—2010
的規(guī)定要求。
3．2．2 機(jī)械方面的要求
(1)引入電纜或?qū)Ь€的連接要保證導(dǎo)線連接牢
固、防止松動(dòng)、擰轉(zhuǎn)(如采用彈簧墊圈)接線端子能承
受連接件扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)；使用鋁導(dǎo)線時(shí)，采用銅鋁過度接
頭。
(2)內(nèi)部導(dǎo)線避免直接采用錫鋁焊料焊接，必須
先用機(jī)械連接后再用錫焊；或采用銀焊、銅焊或擠壓連
接。
(3)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條和端環(huán)不是壓鑄成一體時(shí)，應(yīng)采用
硬釬焊或熔焊；為防止啟動(dòng)時(shí)導(dǎo)條和轉(zhuǎn)子鐵芯之間產(chǎn)
生火花，可采用壓力鑄鋁法或?qū)胃鶎?dǎo)條采用附加槽
襯、加槽楔等嵌緊措施。
(4)增大電機(jī)定、轉(zhuǎn)子問的氣隙，以減少轉(zhuǎn)子掃膛
的可能性。按GB3836．3—2010中規(guī)定最小徑向單邊
氣隙定子和轉(zhuǎn)子之間的最小徑向單邊氣隙(mm)在旋
轉(zhuǎn)電機(jī)靜止時(shí)，不應(yīng)小于下列公式計(jì)算的值：最小徑向
氣隙，單位：mm。
[o．15+ (0．25+ )】r6
式中：D一轉(zhuǎn)子直徑，單位：mm，其在最小徑向氣
隙公式中的最小值取75，最大值取750；n一最大額定
轉(zhuǎn)速r／min，最小值取1000；r一按下列公式計(jì)算，最小
值取1．0。
r一： 1 75 (單位 mm)
． X轉(zhuǎn)子直徑 干 “““
(5)電機(jī)中絕緣帶電部件的外殼防護(hù)等級(jí)不低于
IP44；裸露帶電部件的外殼防護(hù)等級(jí)(如接線盒)不低
于IP54的要求。如安裝在清潔室內(nèi)并有專人經(jīng)常檢
查的電機(jī)，外殼防護(hù)等級(jí)允許降低要求，但接線盒和裸
露帶電部件除外。
(6)電機(jī)風(fēng)扇、風(fēng)扇罩、隔板須有足夠機(jī)械強(qiáng)度，
保證可靠固定，并且相互間距符合規(guī)定要求，不得相互
碰撞或摩擦而產(chǎn)生火花?？紤]設(shè)計(jì)公差，內(nèi)、外風(fēng)扇、
風(fēng)扇罩、通風(fēng)孔擋板和它們的緊固件之間的距離應(yīng)至
少為風(fēng)扇最大直徑的1／100，但不必大于5mm。在任
何情況下，該間距不應(yīng)小于1mm。如果為控制尺寸的
同心度和尺寸的穩(wěn)定性，有關(guān)零件經(jīng)機(jī)加工后，間隙可
減少至1mm。
(7)電纜引入口要密封嚴(yán)密，并須防止電纜受力
拔脫。
3．2．3 熱(溫度)方面的要求
(1)電機(jī)中凡可能與爆炸性混合物接觸的零部件
表面的極限溫度不得超過規(guī)定值。
(2)增安型電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)絕緣繞組的允許溫
升，應(yīng)比相應(yīng)的普通電機(jī)的允許溫升降低不少于
10~C，這樣一方面提高其安全程度，同時(shí)延長繞組壽
命。
(3)增安型電機(jī)轉(zhuǎn)子在堵轉(zhuǎn)時(shí)間t 內(nèi)，電機(jī)絕緣
繞組的極限溫度不得超過規(guī)定值。t 時(shí)間一般可以通
過試驗(yàn)確定，對(duì)于大于75kW 的電機(jī)，允許用計(jì)算法求
得。
電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)，定子繞組的溫升A0與時(shí)間t的比
可按下列公式計(jì)算：
：口X產(chǎn)×b
t
式中： 是啟動(dòng)電流密度，單位A／mm ；
五，
口是常數(shù)， (對(duì)銅繞組，口=0．0065)。
m m ， s
如果采用電流保護(hù)裝置防止超過極限溫度，t 時(shí)
間的長短應(yīng)當(dāng)電機(jī)被堵轉(zhuǎn)時(shí)，電流保護(hù)裝置能夠在t
時(shí)間結(jié)束之前使電機(jī)斷開電源。通常，如果電動(dòng)機(jī)的
t 時(shí)間大于圖中作為啟動(dòng)電流比Jr ／， 函數(shù)關(guān)系確定
的t 時(shí)間最小值，則這些可滿足上述要求。如果電動(dòng)
機(jī)的t 時(shí)間小于圖中的規(guī)定值，則采用合適的過載保
護(hù)裝置并通過試驗(yàn)證明其功能有效后才允許使用。此
裝置須在電動(dòng)機(jī)銘牌上注明。
t 值一般應(yīng)大于10s，同時(shí)還要求t 時(shí)間應(yīng)不小
于轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時(shí)過電流延時(shí)保護(hù)裝置切斷電機(jī)電源所需
的時(shí)問。
在確定t 時(shí)間中，要注意定子繞組的t 。時(shí)間和轉(zhuǎn)
子繞組的￡ ：時(shí)間是不同的，應(yīng)取其中較小值作為電機(jī)
的t 時(shí)間。
《電氣開關(guān)》(2014．No．1) 105
圖1 電動(dòng)機(jī)t 時(shí)間最小值與啟動(dòng)電流比，A／，N的關(guān)系
t 值和啟動(dòng)電流比， ／， 均應(yīng)在銘牌上標(biāo)明，以
便用戶選用保護(hù)裝置。
采用過電流延時(shí)保護(hù)裝置的電機(jī)一般只允許用于
輕載啟動(dòng)和不頻繁啟動(dòng)的連續(xù)工作狀態(tài)。對(duì)于啟動(dòng)困
難(即啟動(dòng)時(shí)間超過1．7倍t )或頻繁啟動(dòng)的電機(jī)，須
采用特殊保護(hù)裝置。
4 “n"型電機(jī)的防爆原理及設(shè)計(jì)理念
4．1 “n”型電機(jī)的防爆原理
這種型式的防爆電機(jī)，在正常運(yùn)行時(shí)和規(guī)定的一
些異常條件下，不能點(diǎn)燃周圍爆炸性氣體環(huán)境。所謂
“正常運(yùn)行和規(guī)定的一些異常條件下”是指電機(jī)的電
氣性能和機(jī)械性能符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求，并在制造商規(guī)
定的范圍內(nèi)使用。
“n”型電機(jī)是一種用于地面工廠2區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所的
防爆電機(jī)。對(duì)于2區(qū)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所，是指不太可能產(chǎn)
生爆炸性氣體混合物，即使產(chǎn)生也只能短時(shí)存在的場(chǎng)
所。另外，對(duì)于“n”型電機(jī)，正如前面所述，是一種正
常運(yùn)行時(shí)不會(huì)產(chǎn)生火花，也不太可能產(chǎn)生引起點(diǎn)燃故
障的電機(jī)。綜合起來看，一是場(chǎng)所不太可能出現(xiàn)危險(xiǎn)，
二是電機(jī)不太可能形成點(diǎn)燃源，兩者同時(shí)發(fā)生并相遇
的機(jī)會(huì)就很小，這就容易達(dá)到我們所能接受的安全水
平。為了有一個(gè)定量的概念，我們就兩者相遇概率作
一個(gè)粗略的估算。根據(jù)德國、FI本、澳大利亞等國的有
關(guān)資料介紹，在2區(qū)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所中，每年出現(xiàn)爆炸性
混合物的時(shí)間不大于10h(一年按8000h計(jì))，亦即爆
炸性混合物出現(xiàn)的概率為1／800；假設(shè)電機(jī)每小時(shí)起
動(dòng)1次，每次需2s，則1h內(nèi)可能產(chǎn)生火花的概率為
1 v 1 1 ’ 1
。兩者相遇的概率為 1× - 7×
10一 ，可見相遇概率極小，達(dá)到我們所能接受的安全水
平。這就是“n”型電機(jī)用于2區(qū)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的原因。
4．2 “n”型電機(jī)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
無火花型電機(jī)的設(shè)計(jì)與增安型電機(jī)相比，除對(duì)絕
緣介電強(qiáng)度試驗(yàn)電壓、t 時(shí)間不像增安型電機(jī)那樣做出
專門規(guī)定外，其他方面與增安型電機(jī)的設(shè)計(jì)要求一樣。
根據(jù)國外資料報(bào)道，大型組合結(jié)構(gòu)的無火花型電
機(jī)曾因電機(jī)的雜散磁場(chǎng)產(chǎn)生的環(huán)流電流經(jīng)過機(jī)殼上下
對(duì)接部分的接縫處時(shí)產(chǎn)生的電火花引燃周圍爆炸性混
合物。1985年末在英國近海鉆探船上發(fā)生過兩起因
此種原因而引起的爆炸事故，由于這兩起爆炸事故引
起了重視，經(jīng)過研究提出了一些防護(hù)措施。這些措施
包括加強(qiáng)緊固防止松動(dòng)；在未焊接在一起的相鄰金屬
件之間加金屬片，以便提供連續(xù)的通路；螺栓等緊固件
的尺寸和數(shù)量必須合適，使之能承受環(huán)流而防止出現(xiàn)
過高的表面溫度；采用金屬片的地方，安裝用的凸臺(tái)應(yīng)
焊在板上使接觸電阻減至最小；一定要采取措施防止
緊固件逐漸松動(dòng)；金屬片應(yīng)跨接電流通路中各個(gè)接縫；
金屬片應(yīng)對(duì)稱布置；在軸承室及附近配金屬片時(shí)，一定
要避免造成軸承絕緣短路。
5 “e”型電機(jī)與“n”型電機(jī)的差異
前面已將“e”型電機(jī)和“n”型電機(jī)的防爆原理及
設(shè)計(jì)要點(diǎn)做了詳細(xì)介紹，總結(jié)出幾種防爆電機(jī)的主要
差異：
(1)絕緣介電強(qiáng)度試驗(yàn)電壓：增安型電機(jī)比無火
花型電機(jī)要求的高。
(2)導(dǎo)線繞組溫升：增安型電機(jī)有t 時(shí)間要求。
(3)使用環(huán)境：增安型電機(jī)可以用在1區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)
所(這里指的是低壓電機(jī)，額定電壓660V以下)；無火
花型電機(jī)只能用在2區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)所。
6 結(jié)束語
隨著石油、化工、煤炭、冶金等工業(yè)的迅速發(fā)展，防
止事故爆炸的發(fā)生已成為十分突出的問題。為了解決
這個(gè)問題就需要我們采取的預(yù)防措施合理、可靠、經(jīng)
濟(jì)。首先了解爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域，環(huán)境中出現(xiàn)
的爆炸性氣體的類型、溫度組別，在相應(yīng)的區(qū)域和爆炸
性氣體環(huán)境中使用哪種防爆型式的電氣設(shè)備是安全可
靠的，只有這樣才能有的放矢，設(shè)計(jì)、生產(chǎn)出即安全可
靠又經(jīng)濟(jì)實(shí)用的防爆電氣設(shè)備。
參考文獻(xiàn)
[1] X-&amp;amp;防爆實(shí)用技術(shù)手冊(cè)[S]．遼寧科學(xué)技術(shù)出版社出版的．
[2] GB3836．1—2010爆炸性環(huán)境第1部分：設(shè)備通用要求[s]．
[3] GB3836．3—2010爆炸性環(huán)境第3部分：由增安型“e”保護(hù)的設(shè)備『s]．
106 《電氣開關(guān)》(2014．No．1)
文章編號(hào)：1004—289X(2014)01—0106—03
關(guān)于低壓成套開關(guān)設(shè)備中N母排的短路耐受
強(qiáng)度試驗(yàn)必要性的探討
劉志黨，王超
(沈陽電氣傳動(dòng)研究所(有限公司)，遼寧 沈陽 110141)
摘要：對(duì)成套設(shè)備中主母排和N母排短路耐受強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)所受電動(dòng)力進(jìn)行計(jì)算和比較，并從電動(dòng)力的角度對(duì)N
母排短路耐受強(qiáng)度試驗(yàn)的必要性進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞：國家標(biāo)準(zhǔn)；N母排；電動(dòng)力；短路耐受強(qiáng)度試驗(yàn)
中圖分類號(hào)：TM93 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
The Discussion on Short-Circuit Strength Tolerance Test Necessity
about N Bhusbar of Low Voltage Switchgear
LIU Zhi—dang，WANG Chao
(Quality Supervision and Test Centre of Low Voltage Explosion—proof Apparatus Product of Mechanical
Industry，Shenyang Eleectrical Diving Research Institute，Shenyang 1 10141，China)
Abstract：The paper carries out calculation and comparison to the main busbars and N busbars short circuit strength
tolerance test of complete sets of equipment which are born by power—driven．Analyze necessity according to the powerdriven
point of view to N busbar short circuit strength tolerancce test．
Key words：national standard；N busbar；power—driven；short circuit strength tolerance test
l 引言
GB7251．1—2005(低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備
第一部分：型式試驗(yàn)和部分型式試驗(yàn)成套設(shè)備》(以下
簡稱成套設(shè)備)標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定了“低壓成套設(shè)備”的型
式試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)結(jié)果的判定標(biāo)準(zhǔn)，其中8．2．3條款
為：“短路耐受強(qiáng)度驗(yàn)證”。
8．2．3．2．3條款為：“主電路試驗(yàn)”，該條款規(guī)定了
主母排三相短路耐受強(qiáng)度試驗(yàn)和中性母排(N排)短
路耐受強(qiáng)度試驗(yàn)的方法。8．2．3．2．5條款為：“試驗(yàn)結(jié)
果”，規(guī)定了“短路耐受強(qiáng)度驗(yàn)證”試驗(yàn)結(jié)果的判定標(biāo)
準(zhǔn)。
8．2．3．2．5試驗(yàn)結(jié)果
試驗(yàn)后，導(dǎo)體不應(yīng)有任何過大的變形，只要電氣間
隙和爬電距離仍符合7．1．2的規(guī)定，母排的微小變形
是允許的。同時(shí)，導(dǎo)線的絕緣和絕緣支撐部件不應(yīng)有
任何明顯的損傷痕跡，也就是說，絕緣物的主要性能仍
保證設(shè)備的機(jī)械性能和電器性能滿足本標(biāo)準(zhǔn)的要求。
檢測(cè)器件不應(yīng)指示出有故障電流發(fā)生。
導(dǎo)線的連接部件不應(yīng)松動(dòng)，而且，導(dǎo)線不應(yīng)從輸出
端子上脫落。
在不影響防護(hù)等級(jí)，電氣間隙不減小到小于規(guī)定
數(shù)值的條件下，外殼的變形是允許的。
母排電路或成套設(shè)備框架的任何變形影響了抽出
式部件或可移式部件的正常插人的情況，應(yīng)視為故障。
根據(jù)筆者多年從事檢測(cè)工作的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為，此項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)
[4] GB3836．8—2003爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第8部分：?n’型電
氣設(shè)備[S]．
[5] GB3836．14—2000爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第l4部分：危險(xiǎn)
場(chǎng)所分類[S]．
[6] GB3836．15—2000爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第15部分：危險(xiǎn)
場(chǎng)所電氣安裝(煤礦除外)[s]．
收稿日期：2013—10—08
作者簡介：章平誼，河北廣播電視大學(xué)畢業(yè)．現(xiàn)任佳木斯防爆電機(jī)研究所審查工程師。

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