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【摘要】介绍了大型防爆异步电动机正确选择防爆型式的重要性，电动机防爆型式的种类及其优缺点，大型防爆异步电动机的最佳防爆型式，可供实际X-程设计中防爆电动机的选型作参考。
【关键词】防爆电机；防爆型式；隔爆型；增安型；正压型
Large explosion-proof explosion-proof type asynchronous motor selection
Gao Dong-ming
(Shaanxi Energy and Chemical Technology Co., Ltd. NanjingJiangsu210000)
【Abstract】Introduced the right choice for large-scale explosion proof type asynchronous motor the importance of motor types and their advantages and disadvantages of the type of protection, the best large-scale explosion-proof explosion-proof type asynchronous motor, for the actual X-explosion-proof motor drive design selection for reference.
【Key words】Explosion-proof motor;Explosion-proof type;Flameproof;Increased safety;Pressure type
1. 引言
进入21世纪以来，我国的钢铁、机电、石油、化工等行业得到了迅猛的发展，带动了电机行业的快速发展，大型防爆异步电动机的需求量在逐年提高。正确地选择电动机的防爆型式可达到使用安全可靠、维护方便、经济合理的目的。
2. 电动机防爆型式的种类及其原理
爆炸性环境分为：爆炸性气体环境和可燃性粉尘环境两类，电动机的防爆型式主要有：隔爆型电动机、增安型电动机、正压型电动机、粉尘防爆型电动机。其中粉尘防爆型电动机主要应用在含有可燃性粉尘环境中。我们主要是介绍爆炸性气体环境中，电动机防爆型式的选择。
2.1隔爆型电动机防爆原理：电动机外壳能够承受通过外壳任何接合面或结构间隙渗透到外壳内部的可燃性气体混合物在内部爆炸而不损坏，且外壳内部火花、电弧、危险温度点燃内部爆炸性气体混合物后的爆炸生成物即使传到外壳外部，也不会点燃外壳外部爆炸性气体混合物的爆炸。从而达到防爆的目的。
2.2增安型电动机防爆原理：在正常运行条件下．不会产生点燃爆炸性气体混合物的火花、电弧、危险温度，并在结构上采取措施提高其安全程度，以避免在正常和规定过载条件下出现点爆现象。所以增安型电动机在正常运行时要求没有引爆源。
2.3正压型电动机防爆原理：电动机壳内充有保护气体，其压力保持高于周围爆炸性气体混合物的压力．以避免外部爆炸性气体混合物进入电机内部。它的原理主要是让电机内部的气压高于电机外部的气压，从而限制了周围爆炸性气体混合物进入设备电机的内部。这样即使电机内部产生火花、电弧、危险温度，也不可能引起爆炸性事故的发生，从而达到安全运行的目的。
3. 异步电动机防爆型式的选用原则
选用原则是：根据爆炸危险场所的类别和区域等级，以及该场所中存在的爆炸性混合物的气体级别、温度组别来选择。根据爆炸性气体环境出现的频率和持续时间把危险场所分为3个区，分别为0区、1区、2区。0区是指爆炸性气体环境连续出现或长时间存在的场所，1区是指正常运行时可能出现爆炸性气体环境的场所，2区是指正常运行时不可能出现爆炸性气体环境，如果出现也是偶尔发生并且仅是短时间发生的场所。防爆电动机主要应用在1区和2区危险场所。1区场所电动机主要防爆型式为隔爆型、正压型：2区场所电动机主要防爆型式为隔爆型、正压型、增安型。
4. 三种防爆型式的特点
4.1隔爆型电动机。这种防爆型式主要是靠高强度的外壳以及部件之间接合面试验安全间隙来保证的，其安全性很高。但这种防爆型式也会存在一些弊端。
(1)对于中心高较大的电机，当其空腔容积已大于6000cm超出国家及国际标准中关于隔爆接合面参数的规定，只能通过试验或制造厂与检验单位所达成的协议来制定特殊的要求。而对体积较大的电动机做防爆试验难度很大。
(2)对于转速较高的大电机，为满足隔爆要求，轴承套与轴之问的间隙很小，轴承部位的隔爆结构易发生与轴之间出现抱死现象，为解决这问题。在此部位一般设计成曲路结构或推盖结构，通过加工隔爆面的接合长度而适当放大隔爆接合面的间隙．虽然这在一定程度上有所改善，但对各部件的尺寸公差及形位公差要求很严格，这在高转速电机中仍會发生抱轴事故。
(3）对于IIC类隔爆型电动机，国家标准中明确规定不允许采用滑动轴承结构，对于大型高速电动机，因其转速较高、轴径较大，相应规格的滚动轴承的极限转速无法满足使用求，其轴承结构只能选用滚动轴承．所以此类电机无法做成IIC隔爆型式。
4.2增安型电动机。增安型异步电动机要求本身出现火花、电弧、危险温度的概率要小，使用环境为2区，出现爆炸性气体混合物的概率也小，两者相遇的概率就更小了，因此符合标准要求的增安型电动机应该是相当可靠、造价较低的一种防爆电动机。但是随着增安型电动机容量的增大，其防爆要求中的一些要素的保证会存在些困难，从而使其安全性降低，主要表现如下：
(1)增安型电机容量大时，电机的无火花试验无法做。而无火花要求是增安型电机的一项重要指标，GB3836.3-2000中规定，试验时的电机端子电压不能降至额定电压的90％，每次起动持续时间至少为1s对于容量大的三相异步电动机，在接近满压时直接起动会对电网造成很大的冲击，甚至有可能使并联在电网上的其它设备无法运行。(2)增安型电机的功率增大时，电机的￡ 时间相对小，有时很难达到标准中的要求，t时间是增安型电机的重要考核指标。时间的定义是指电动机在最高环境温度下达到额定运行稳定温度后，电机突然堵住时，其上升到极限温度所需的时问。t时间与起动电流倍数的对应关系要符合国标GB3836．3-2000中规定f31，t时间要求最小为5s，即是给过电流、过热保护继电器切断电源所需要的时间，以避免事故发生。而对于大容量增安型异步电动机而言，很难保证t时间合格，这也给其使用的安全带来一些隐患。
(3)增安型电动机的外壳从安全作用方面只起到防护作用，内部任何部件的故障都可能产生独立的引爆源，例如接线端子松动、绝缘绕组匝间短路、转子导条与转子铁心之间松动等可能产生火花、电弧、危险温度。在正常工作条件下，增安型电气设备和隔爆型电动机的安全程度都很高，但在故障条件下，增安型电动机的安全程度却比正压型电动机及隔爆型电动机要低。
(4)正常运行时能产生火花、电弧、危险温度的结构部分，例如绕线转子电动机不能制成增安型，额定电压超过llkV的电动机不允许制成增安型防爆型式。
4.3正压型电动机。这种防爆型式的安全程度是较高的防爆结构，可用在1区或2区。正压型电动机使用时，对用户的配置要求比其它防爆型式复杂一些，主要表现如下：
(1)正压型电动机在正常运行时，始终保持设备内部规定的正压值。这要求设备外壳及附属管道在承受设备内部最大正压值的压力情况下，具备足够的机械强度和严密的结构，以避免不必要的压力泄漏及危险变形。要能承受供给保护气体的送风机正常运转时，在设备外壳及管道上产生的最大压力的1．5倍或高于200 Pa的压力。
(2)为防止意外事故．设备应当设置安全保护设施，设备起动前要通过安全装置。例如时间继电器、流量计等，保证有足够的保护气体对设备外壳内部进行清扫和换气。换气量最少为设备外壳容积的5倍。为保证其防爆性能，必须要有可靠地作为保持正压的保护装置和联锁机构，例如电动机内部的正压值降到最小规定值以下时，正压保护装置要能自动切断电源，并发出报警。
(3)正压型电动机使用时，要求要有送风机(如：鼓风机、压缩机等)，输送保护气体至电机内部。要求送风机的电源应由独立电源供电或从正压外壳用的隔离开关的供电侧供电：同时，供气管道也要求设置一些相应的监控设备。
5. 结束语
对于大型异步电动机，当采用上述其它防爆结构比较困难时，应该采用正压型结构。由于正压型附属设备较多，所以成本较高，但其可靠性高；对于大型防爆异步电动机来讲，应是一种最安全可靠的防爆型式。
参考文献
［1］全国防爆电器设备标准化技术委员会GB3836.3-2000爆炸性气体环境用电气设备，［S］．第3部分，中国标准出版社，2000：156-322．
［2］王文义．爆炸危险场所电气防爆安全技术［M］．北京：学术书刊出版社，1991(3)：200-205．
［3］全国防爆电器设备标准化技术委员会。GB3836.14-2000爆炸性气体环境用电气设备［S］．第14部分．北京：中国标准出版社．2000：424
［文章编号］1619-2737（2012）08-29-682
【关键词】防爆电机；防爆型式；隔爆型；增安型；正压型
Large explosion-proof explosion-proof type asynchronous motor selection
Gao Dong-ming
(Shaanxi Energy and Chemical Technology Co., Ltd. NanjingJiangsu210000)
【Abstract】Introduced the right choice for large-scale explosion proof type asynchronous motor the importance of motor types and their advantages and disadvantages of the type of protection, the best large-scale explosion-proof explosion-proof type asynchronous motor, for the actual X-explosion-proof motor drive design selection for reference.
【Key words】Explosion-proof motor;Explosion-proof type;Flameproof;Increased safety;Pressure type
1. 引言
进入21世纪以来，我国的钢铁、机电、石油、化工等行业得到了迅猛的发展，带动了电机行业的快速发展，大型防爆异步电动机的需求量在逐年提高。正确地选择电动机的防爆型式可达到使用安全可靠、维护方便、经济合理的目的。
2. 电动机防爆型式的种类及其原理
爆炸性环境分为：爆炸性气体环境和可燃性粉尘环境两类，电动机的防爆型式主要有：隔爆型电动机、增安型电动机、正压型电动机、粉尘防爆型电动机。其中粉尘防爆型电动机主要应用在含有可燃性粉尘环境中。我们主要是介绍爆炸性气体环境中，电动机防爆型式的选择。
2.1隔爆型电动机防爆原理：电动机外壳能够承受通过外壳任何接合面或结构间隙渗透到外壳内部的可燃性气体混合物在内部爆炸而不损坏，且外壳内部火花、电弧、危险温度点燃内部爆炸性气体混合物后的爆炸生成物即使传到外壳外部，也不会点燃外壳外部爆炸性气体混合物的爆炸。从而达到防爆的目的。
2.2增安型电动机防爆原理：在正常运行条件下．不会产生点燃爆炸性气体混合物的火花、电弧、危险温度，并在结构上采取措施提高其安全程度，以避免在正常和规定过载条件下出现点爆现象。所以增安型电动机在正常运行时要求没有引爆源。
2.3正压型电动机防爆原理：电动机壳内充有保护气体，其压力保持高于周围爆炸性气体混合物的压力．以避免外部爆炸性气体混合物进入电机内部。它的原理主要是让电机内部的气压高于电机外部的气压，从而限制了周围爆炸性气体混合物进入设备电机的内部。这样即使电机内部产生火花、电弧、危险温度，也不可能引起爆炸性事故的发生，从而达到安全运行的目的。
3. 异步电动机防爆型式的选用原则
选用原则是：根据爆炸危险场所的类别和区域等级，以及该场所中存在的爆炸性混合物的气体级别、温度组别来选择。根据爆炸性气体环境出现的频率和持续时间把危险场所分为3个区，分别为0区、1区、2区。0区是指爆炸性气体环境连续出现或长时间存在的场所，1区是指正常运行时可能出现爆炸性气体环境的场所，2区是指正常运行时不可能出现爆炸性气体环境，如果出现也是偶尔发生并且仅是短时间发生的场所。防爆电动机主要应用在1区和2区危险场所。1区场所电动机主要防爆型式为隔爆型、正压型：2区场所电动机主要防爆型式为隔爆型、正压型、增安型。
4. 三种防爆型式的特点
4.1隔爆型电动机。这种防爆型式主要是靠高强度的外壳以及部件之间接合面试验安全间隙来保证的，其安全性很高。但这种防爆型式也会存在一些弊端。
(1)对于中心高较大的电机，当其空腔容积已大于6000cm超出国家及国际标准中关于隔爆接合面参数的规定，只能通过试验或制造厂与检验单位所达成的协议来制定特殊的要求。而对体积较大的电动机做防爆试验难度很大。
(2)对于转速较高的大电机，为满足隔爆要求，轴承套与轴之问的间隙很小，轴承部位的隔爆结构易发生与轴之间出现抱死现象，为解决这问题。在此部位一般设计成曲路结构或推盖结构，通过加工隔爆面的接合长度而适当放大隔爆接合面的间隙．虽然这在一定程度上有所改善，但对各部件的尺寸公差及形位公差要求很严格，这在高转速电机中仍會发生抱轴事故。
(3）对于IIC类隔爆型电动机，国家标准中明确规定不允许采用滑动轴承结构，对于大型高速电动机，因其转速较高、轴径较大，相应规格的滚动轴承的极限转速无法满足使用求，其轴承结构只能选用滚动轴承．所以此类电机无法做成IIC隔爆型式。
4.2增安型电动机。增安型异步电动机要求本身出现火花、电弧、危险温度的概率要小，使用环境为2区，出现爆炸性气体混合物的概率也小，两者相遇的概率就更小了，因此符合标准要求的增安型电动机应该是相当可靠、造价较低的一种防爆电动机。但是随着增安型电动机容量的增大，其防爆要求中的一些要素的保证会存在些困难，从而使其安全性降低，主要表现如下：
(1)增安型电机容量大时，电机的无火花试验无法做。而无火花要求是增安型电机的一项重要指标，GB3836.3-2000中规定，试验时的电机端子电压不能降至额定电压的90％，每次起动持续时间至少为1s对于容量大的三相异步电动机，在接近满压时直接起动会对电网造成很大的冲击，甚至有可能使并联在电网上的其它设备无法运行。(2)增安型电机的功率增大时，电机的￡ 时间相对小，有时很难达到标准中的要求，t时间是增安型电机的重要考核指标。时间的定义是指电动机在最高环境温度下达到额定运行稳定温度后，电机突然堵住时，其上升到极限温度所需的时问。t时间与起动电流倍数的对应关系要符合国标GB3836．3-2000中规定f31，t时间要求最小为5s，即是给过电流、过热保护继电器切断电源所需要的时间，以避免事故发生。而对于大容量增安型异步电动机而言，很难保证t时间合格，这也给其使用的安全带来一些隐患。
(3)增安型电动机的外壳从安全作用方面只起到防护作用，内部任何部件的故障都可能产生独立的引爆源，例如接线端子松动、绝缘绕组匝间短路、转子导条与转子铁心之间松动等可能产生火花、电弧、危险温度。在正常工作条件下，增安型电气设备和隔爆型电动机的安全程度都很高，但在故障条件下，增安型电动机的安全程度却比正压型电动机及隔爆型电动机要低。
(4)正常运行时能产生火花、电弧、危险温度的结构部分，例如绕线转子电动机不能制成增安型，额定电压超过llkV的电动机不允许制成增安型防爆型式。
4.3正压型电动机。这种防爆型式的安全程度是较高的防爆结构，可用在1区或2区。正压型电动机使用时，对用户的配置要求比其它防爆型式复杂一些，主要表现如下：
(1)正压型电动机在正常运行时，始终保持设备内部规定的正压值。这要求设备外壳及附属管道在承受设备内部最大正压值的压力情况下，具备足够的机械强度和严密的结构，以避免不必要的压力泄漏及危险变形。要能承受供给保护气体的送风机正常运转时，在设备外壳及管道上产生的最大压力的1．5倍或高于200 Pa的压力。
(2)为防止意外事故．设备应当设置安全保护设施，设备起动前要通过安全装置。例如时间继电器、流量计等，保证有足够的保护气体对设备外壳内部进行清扫和换气。换气量最少为设备外壳容积的5倍。为保证其防爆性能，必须要有可靠地作为保持正压的保护装置和联锁机构，例如电动机内部的正压值降到最小规定值以下时，正压保护装置要能自动切断电源，并发出报警。
(3)正压型电动机使用时，要求要有送风机(如：鼓风机、压缩机等)，输送保护气体至电机内部。要求送风机的电源应由独立电源供电或从正压外壳用的隔离开关的供电侧供电：同时，供气管道也要求设置一些相应的监控设备。
5. 结束语
对于大型异步电动机，当采用上述其它防爆结构比较困难时，应该采用正压型结构。由于正压型附属设备较多，所以成本较高，但其可靠性高；对于大型防爆异步电动机来讲，应是一种最安全可靠的防爆型式。
参考文献
［1］全国防爆电器设备标准化技术委员会GB3836.3-2000爆炸性气体环境用电气设备，［S］．第3部分，中国标准出版社，2000：156-322．
［2］王文义．爆炸危险场所电气防爆安全技术［M］．北京：学术书刊出版社，1991(3)：200-205．
［3］全国防爆电器设备标准化技术委员会。GB3836.14-2000爆炸性气体环境用电气设备［S］．第14部分．北京：中国标准出版社．2000：424
［文章编号］1619-2737（2012）08-29-682