2024年10月20日发(作者：隋岚岚)
防爆电机分类及其防爆原理
防爆电机主要用于煤矿、石油天然气、石油化工和化学工业。此外,在纺织、
冶金、城市煤气、交通、粮油加工、造纸、医药等部门也被广泛应用。随着生产的
发展,存在爆炸危险的场所也在不断增加,那么怎么选择一台合适的防爆电机呢?我们
从以下几个方面介绍。
防爆电机与普通电机区别:
(1防爆电机一般应用在易燃易爆的场合;
(2防爆电机接线盒的密封较普通电机要好;
(3防爆电机防护等级最低为IP55,但也有IP44、IP54的,而普通电机有IP23、
IP44、IP54、IP55、IP56不等,其适用于不含易燃、易爆、腐蚀气体和较为清洁的
场所,并用于驱动各种无特殊要求的机械设备,如机床、泵、风机、压缩机、运输机
械等,故而从外形可以分辨出。
1、普通电机的分类
按其功能可分为驱动电机和控制电机;
按电能种类分为交流电机和直流电机;
从电机的转速与电网电源频率之间的关系来分类可分为同步电机与异步电机;
按电源相数来分类可分为单相电机和三相电机;
按防护型式可分为开启式、防护式、封闭式、潜水式、防水式;
按安装结构型式可分为卧式、立式、带底脚、带凸缘等;
按绝缘等级可分为E级、B级、F级、H级等。
2、防爆电机产品分类
2.1按电机类型分
可分为防爆异步电机、防爆同步电机及防爆直流电机等。
2.2按使用场所分
可分为煤矿井下用防爆电机及工厂用防爆电机。
2.3按防爆原理分
可分为隔爆型电机、增安型电机、正压型电机、无火花型电机及粉尘防爆电机
等。
2.4按配套的主机及用途分
可分为煤矿运输机用防爆电机、煤矿绞车用防爆电机、装岩机用防爆电机、煤
矿局部扇风机用防爆电机、阀门用防爆电机、风机用防爆电机、船用防爆电机、起
重冶金用防爆电机及加氢装置配套用增安型无刷励磁同步电机等。此外,还可以按
额定电压、效率等技术指标来分,如高压防爆电机、高效防爆电机、高转差率防爆
电机及高起动转矩防爆电机等。
3、防爆电机的产品系列及其特点
3.1隔爆型电机
它采用隔爆外壳把可能产生火花、电弧和危险温度的电气部分与周围的爆炸性
气体混合物隔开。但是,这种外壳并非是密封的,周围的爆炸性气体混合物可以通过
外壳的各部分接合面间隙进入电机内部。当与外壳内的火花、电弧、危险高温等引
燃源接触时就可能发生爆炸,这时电机的隔爆外壳不仅不会损坏或
变形,而且爆炸火焰或炽热气体通过接合面间隙传出时,也不能引燃周围的爆炸
性气体混合物。
隔爆型电机用在采掘工作面时其外壳材质须采用钢板或铸钢制成。其它零部件
或装配后的外
力冲击不到的及容积大于2000cm的外壳其机座须采用钢板或铸钢制成,其它零
部件可采用H T250灰铸铁制成。隔爆型电机的隔爆外壳应能承受GB3836.2—2000
第15.1条所规定的耐压试验,主腔与接线腔进行内部点燃不传爆试验应符合G
B3836.2—2000第15.2条的规定。
隔爆型电机的电缆引入装置就符合G B3836.1_2o00附录D3的要求,引入装置
的密封性能应符合GB3836.2—2o00附录D2的要求。
我国当前广泛应用的低压隔爆型电机产品的基本系列是Y B2系列隔爆型三相
异步电机,其隔爆性能符合G B3836.1—000《爆炸性气体环境用电气设备第1部分:
通用要求》和G B3836.2—2000(爆炸性气体环境用电气设备第2部分:隔爆型“d”》
标准的规定,防爆标志为ExdI、ExdIIA T4、E xdlIBT4,适用于煤矿井下非采掘工作
面或工厂含有爆炸性气体混合物的作业场所。Y B2系列电机具有高效、节能、温
升裕度大、寿命长、性能好、噪声低、振动小、防护等级高、隔爆结构先进、安全
可靠、使用维护方便等优点。适用于煤炭、石油、化工等行业的新一代节能动力设
备。在Y B2基本系列电机的基础上,可以派生制成YB2一W户外型,YB2一w TH
户外湿热带型等多种防爆电机产品。
YB2系列共15个机座号(机座中心高为63—355m m,功率范围为0.
12kW~315kW。其主要特点是:
(1功率等级、安装尺寸及转速的对应关系与D IN42673一致,同时考虑到与Y
B系列的继承性和Y2系列的互换性,作了必要调整,更加有效和适用。
(2全系列采用F级绝缘,温升按B级考核。
(3噪声限值比Y B系列低,接近Y B系列的I级噪声,振动限值与YB系列相
当。
(4外壳防护等级提高到IP55。
(5全系列选用低噪声深沟球轴承,机座中心高在180m m以上电机设注排油装
置。
(6电机散热片有平行水平分布和辐射分布两种,以平行水平分布为主。
3.2增安型电机
它是在正常运行条件下不会产生电弧、火花或危险高温的电机结构上,再采取
一些机械、电气和热的保护措施,使之进一步避免在正常或认可的过载条件下出现
电弧、火花或高温的危险,从而确保其防爆安全性。
增安型防爆电机应在环境温度一20~+40~C下使用,或环境温度超出上述范围,
制造厂应将环境温度范围在外牌上标出。其外壳防护等级、电气间隙及爬电距离应
符合G B3836.1—2000《爆炸性气体环境用电气设备第1部分:通用要求》的相关规
定。增安型防爆电机的绕组应符合GB3836.3—2O00第4.6条的规定,增安型防爆电
机的时间应不小于当转子堵转时热过载保护装置能够切断电机电源所需要的时间。
最小径向单边气隙和GB3836.3—2O00《爆炸性气体环境用电气设备第3部分:增安
型“e”》的规定,增安型防爆电机的温升试验应符合G B3836.3—20oo附录B的规
定。
目前增安型电机的功率范围为0.55kW~90kW,相对应的机座中心高为80-280m
m;防爆标志为elIT1、elIT2、elIT3,分别适用于工厂中具有温度组别为11~I3组爆炸
性混合物并具有轻微腐蚀介质的场所;主体外壳的防护等级为IP54,接线盒防护等级
为IP55;额定频率为50H z,额定电压为380V;电机采用F级绝缘。
低压增安型电机派生系列的主要型号有:YASO系列小功率增安型三相异步电
机(机座中心高为56-90m m,YA—w、Y A—W FI系列户外、户内防腐增安型三相
异步电机(机座中心高为80—280m m。
高压(6kV增安型三相异步电机系列有:Y A355-450,功率160—450kW; Y A560-
900,功率500—1800kW;Y A m355-630水冷,功率220—2 500kW;Y A K K355-630空
一空冷,功率185—2000kW。
3.3正压型电机
是正压型电气设备的一种。其结构特点是:
(1配置有一套完整的通风系统,电机内部不存在可能影响通风的结构死角。
(2外壳和管道由不燃材料制成,并具有足够的机械强度。
(3外壳及主管道内相对于外界大气保持足够大的正压。
(4电机须有安全保护装置(如时间继电器和流量监测器,以保证足够的换气量,还
必须有壳内气压欠压的自动保护或报警装置。
(5外壳上的快开门或盖须有与电源联锁的装置。我国目前尚无统一的正压型
电机系列产品。
3.4无火花型电机
是指在正常运行条件下,不会点燃周围爆炸性混合物,且一般又不会发生点燃故
障的电机。与增安型电机相比,除对绝缘介电强度试验电压、绕组温升、t(在最高环
境温度下达到额定运行最终温度后的交流绕组,从开始通过起动电流时计起至上升
到极限温度的时间以及起动电流比不象增安型那样有特殊规定外,其他方面与增安
型电机的设计要求一样。无火花型电机符合GB3836.1—2000《爆炸性气体环境用
电气设备第1部分:通用要求》和GB3836.8—2003《爆炸性环境用防爆电气设备无
火花型电气设备“n”》的规定。设计上注重电机的密封措施,主体外壳防护等级为
IP54、IP55,接线盒为IP55。额定电压在660V以上的电机,其空间加热器或其他辅
助装置的连接件应置于单独的接线盒内。
3.5粉尘防爆电机
指其外壳按规定条件设计制造,能阻止粉尘进入电机外壳内或虽不能完全阻止
粉尘进入,但其进入量不妨碍电机安全运行,且内部粉尘的堆积不易产生点燃危险,使
用时也不会引起周围爆炸性粉尘混合物爆炸的电机。其特点是:
(1外壳具有较高的密封性,以减少或阻止粉尘进入外壳内,即使进入,其进入量也
不致于形成点燃危险。
(2控制外壳最高表面允许温度不超过规定的温度组别。目前,已用于国家粮食
储备库的机械化设备上。粉尘防爆电气设备的国家标准为G B12476.1__90《爆炸
性粉尘环境用防爆电气设备》。
4、结语
防爆电机种类繁多,在爆炸危险区域环境内,要确保安全生产,防爆电机的选型非
常重要。我们在选用防爆电机时一定要对其防爆性能有所了解,在使用时只有
选择合适的防爆电机,才能保证使用的安全并且不浪费资源。
2024年10月20日发(作者：隋岚岚)
防爆电机分类及其防爆原理
防爆电机主要用于煤矿、石油天然气、石油化工和化学工业。此外,在纺织、
冶金、城市煤气、交通、粮油加工、造纸、医药等部门也被广泛应用。随着生产的
发展,存在爆炸危险的场所也在不断增加,那么怎么选择一台合适的防爆电机呢?我们
从以下几个方面介绍。
防爆电机与普通电机区别:
(1防爆电机一般应用在易燃易爆的场合;
(2防爆电机接线盒的密封较普通电机要好;
(3防爆电机防护等级最低为IP55,但也有IP44、IP54的,而普通电机有IP23、
IP44、IP54、IP55、IP56不等,其适用于不含易燃、易爆、腐蚀气体和较为清洁的
场所,并用于驱动各种无特殊要求的机械设备,如机床、泵、风机、压缩机、运输机
械等,故而从外形可以分辨出。
1、普通电机的分类
按其功能可分为驱动电机和控制电机;
按电能种类分为交流电机和直流电机;
从电机的转速与电网电源频率之间的关系来分类可分为同步电机与异步电机;
按电源相数来分类可分为单相电机和三相电机;
按防护型式可分为开启式、防护式、封闭式、潜水式、防水式;
按安装结构型式可分为卧式、立式、带底脚、带凸缘等;
按绝缘等级可分为E级、B级、F级、H级等。
2、防爆电机产品分类
2.1按电机类型分
可分为防爆异步电机、防爆同步电机及防爆直流电机等。
2.2按使用场所分
可分为煤矿井下用防爆电机及工厂用防爆电机。
2.3按防爆原理分
可分为隔爆型电机、增安型电机、正压型电机、无火花型电机及粉尘防爆电机
等。
2.4按配套的主机及用途分
可分为煤矿运输机用防爆电机、煤矿绞车用防爆电机、装岩机用防爆电机、煤
矿局部扇风机用防爆电机、阀门用防爆电机、风机用防爆电机、船用防爆电机、起
重冶金用防爆电机及加氢装置配套用增安型无刷励磁同步电机等。此外,还可以按
额定电压、效率等技术指标来分,如高压防爆电机、高效防爆电机、高转差率防爆
电机及高起动转矩防爆电机等。
3、防爆电机的产品系列及其特点
3.1隔爆型电机
它采用隔爆外壳把可能产生火花、电弧和危险温度的电气部分与周围的爆炸性
气体混合物隔开。但是,这种外壳并非是密封的,周围的爆炸性气体混合物可以通过
外壳的各部分接合面间隙进入电机内部。当与外壳内的火花、电弧、危险高温等引
燃源接触时就可能发生爆炸,这时电机的隔爆外壳不仅不会损坏或
变形,而且爆炸火焰或炽热气体通过接合面间隙传出时,也不能引燃周围的爆炸
性气体混合物。
隔爆型电机用在采掘工作面时其外壳材质须采用钢板或铸钢制成。其它零部件
或装配后的外
力冲击不到的及容积大于2000cm的外壳其机座须采用钢板或铸钢制成,其它零
部件可采用H T250灰铸铁制成。隔爆型电机的隔爆外壳应能承受GB3836.2—2000
第15.1条所规定的耐压试验,主腔与接线腔进行内部点燃不传爆试验应符合G
B3836.2—2000第15.2条的规定。
隔爆型电机的电缆引入装置就符合G B3836.1_2o00附录D3的要求,引入装置
的密封性能应符合GB3836.2—2o00附录D2的要求。
我国当前广泛应用的低压隔爆型电机产品的基本系列是Y B2系列隔爆型三相
异步电机,其隔爆性能符合G B3836.1—000《爆炸性气体环境用电气设备第1部分:
通用要求》和G B3836.2—2000(爆炸性气体环境用电气设备第2部分:隔爆型“d”》
标准的规定,防爆标志为ExdI、ExdIIA T4、E xdlIBT4,适用于煤矿井下非采掘工作
面或工厂含有爆炸性气体混合物的作业场所。Y B2系列电机具有高效、节能、温
升裕度大、寿命长、性能好、噪声低、振动小、防护等级高、隔爆结构先进、安全
可靠、使用维护方便等优点。适用于煤炭、石油、化工等行业的新一代节能动力设
备。在Y B2基本系列电机的基础上,可以派生制成YB2一W户外型,YB2一w TH
户外湿热带型等多种防爆电机产品。
YB2系列共15个机座号(机座中心高为63—355m m,功率范围为0.
12kW~315kW。其主要特点是:
(1功率等级、安装尺寸及转速的对应关系与D IN42673一致,同时考虑到与Y
B系列的继承性和Y2系列的互换性,作了必要调整,更加有效和适用。
(2全系列采用F级绝缘,温升按B级考核。
(3噪声限值比Y B系列低,接近Y B系列的I级噪声,振动限值与YB系列相
当。
(4外壳防护等级提高到IP55。
(5全系列选用低噪声深沟球轴承,机座中心高在180m m以上电机设注排油装
置。
(6电机散热片有平行水平分布和辐射分布两种,以平行水平分布为主。
3.2增安型电机
它是在正常运行条件下不会产生电弧、火花或危险高温的电机结构上,再采取
一些机械、电气和热的保护措施,使之进一步避免在正常或认可的过载条件下出现
电弧、火花或高温的危险,从而确保其防爆安全性。
增安型防爆电机应在环境温度一20~+40~C下使用,或环境温度超出上述范围,
制造厂应将环境温度范围在外牌上标出。其外壳防护等级、电气间隙及爬电距离应
符合G B3836.1—2000《爆炸性气体环境用电气设备第1部分:通用要求》的相关规
定。增安型防爆电机的绕组应符合GB3836.3—2O00第4.6条的规定,增安型防爆电
机的时间应不小于当转子堵转时热过载保护装置能够切断电机电源所需要的时间。
最小径向单边气隙和GB3836.3—2O00《爆炸性气体环境用电气设备第3部分:增安
型“e”》的规定,增安型防爆电机的温升试验应符合G B3836.3—20oo附录B的规
定。
目前增安型电机的功率范围为0.55kW~90kW,相对应的机座中心高为80-280m
m;防爆标志为elIT1、elIT2、elIT3,分别适用于工厂中具有温度组别为11~I3组爆炸
性混合物并具有轻微腐蚀介质的场所;主体外壳的防护等级为IP54,接线盒防护等级
为IP55;额定频率为50H z,额定电压为380V;电机采用F级绝缘。
低压增安型电机派生系列的主要型号有:YASO系列小功率增安型三相异步电
机(机座中心高为56-90m m,YA—w、Y A—W FI系列户外、户内防腐增安型三相
异步电机(机座中心高为80—280m m。
高压(6kV增安型三相异步电机系列有:Y A355-450,功率160—450kW; Y A560-
900,功率500—1800kW;Y A m355-630水冷,功率220—2 500kW;Y A K K355-630空
一空冷,功率185—2000kW。
3.3正压型电机
是正压型电气设备的一种。其结构特点是:
(1配置有一套完整的通风系统,电机内部不存在可能影响通风的结构死角。
(2外壳和管道由不燃材料制成,并具有足够的机械强度。
(3外壳及主管道内相对于外界大气保持足够大的正压。
(4电机须有安全保护装置(如时间继电器和流量监测器,以保证足够的换气量,还
必须有壳内气压欠压的自动保护或报警装置。
(5外壳上的快开门或盖须有与电源联锁的装置。我国目前尚无统一的正压型
电机系列产品。
3.4无火花型电机
是指在正常运行条件下,不会点燃周围爆炸性混合物,且一般又不会发生点燃故
障的电机。与增安型电机相比,除对绝缘介电强度试验电压、绕组温升、t(在最高环
境温度下达到额定运行最终温度后的交流绕组,从开始通过起动电流时计起至上升
到极限温度的时间以及起动电流比不象增安型那样有特殊规定外,其他方面与增安
型电机的设计要求一样。无火花型电机符合GB3836.1—2000《爆炸性气体环境用
电气设备第1部分:通用要求》和GB3836.8—2003《爆炸性环境用防爆电气设备无
火花型电气设备“n”》的规定。设计上注重电机的密封措施,主体外壳防护等级为
IP54、IP55,接线盒为IP55。额定电压在660V以上的电机,其空间加热器或其他辅
助装置的连接件应置于单独的接线盒内。
3.5粉尘防爆电机
指其外壳按规定条件设计制造,能阻止粉尘进入电机外壳内或虽不能完全阻止
粉尘进入,但其进入量不妨碍电机安全运行,且内部粉尘的堆积不易产生点燃危险,使
用时也不会引起周围爆炸性粉尘混合物爆炸的电机。其特点是:
(1外壳具有较高的密封性,以减少或阻止粉尘进入外壳内,即使进入,其进入量也
不致于形成点燃危险。
(2控制外壳最高表面允许温度不超过规定的温度组别。目前,已用于国家粮食
储备库的机械化设备上。粉尘防爆电气设备的国家标准为G B12476.1__90《爆炸
性粉尘环境用防爆电气设备》。
4、结语
防爆电机种类繁多,在爆炸危险区域环境内,要确保安全生产,防爆电机的选型非
常重要。我们在选用防爆电机时一定要对其防爆性能有所了解,在使用时只有
选择合适的防爆电机,才能保证使用的安全并且不浪费资源。