防暴电机的类型及应用

防暴电机的类型及应用

我于2012年7月18日，正式参加学校安排的顶岗实习，实习单位是岳阳机电新疆塔维分公司，公司主要承接中国石化新疆塔河炼化电力系统及用电设备的日常维护等工作。在公司组织的培训中，在师傅带领下对防爆电机日常维护中，在对防爆电机的解体检修中，我对防爆电机产生了浓厚的兴趣。

防爆电机是具有防爆性能的一类电动机，是把电气设备罩装在一个外壳内，这种外壳具有承受内部爆炸性混合物的爆炸压力，并能阻止内部爆炸向外壳周围爆炸性混合物传播的结构，使电动机零部件不可能产生足以引起爆炸危险的火花，电弧或危险温度，或把可能产生这类危险零部件与爆炸性混合物隔离开来，使之达不到或不能达到爆炸危险的程度。在各类具有爆炸性危险的环境中，能正确的使用各类配套的防爆电机是非常重要的。而我国防爆电机产业目前大致呈“东强西弱”格局，主要集中东部沿海地区。由于国家基础设施和基础工业建设蓬勃发展，大批大型煤矿、油田、露天铁矿、电站、机场、港口、高速铁路、搞笑公路等重点工程都需要有电机产品的配套使用。防爆电机是电机行业中一个重要产业，产品主要面向煤炭工业、石油化工等部门。随着我国新型工业化的发展和汽车保有量的增加石油供应量越来越大，每年以百分之六到九的速度增加。石油需求量的增加以及为适应市场需要发展高档次石化产品技术改造项目的增加，对防爆电机提出了更多的要求。

通过实际工作中对各类防爆电机掌握，以及甲方对防爆电机的要求。怎样在不同场合选用防爆电机及配套设施是十分重要的！也是我们必须所具备的能力之一。通过近半年的学习总结、实习师傅的言传身教、和利用书籍网络资源。浅谈一下我对各类防爆电机认识及看法。

防爆电机从其防爆原理上可分为隔爆型电机、增安型电机、无火花型电机、正压型电机，其中正压型防爆电机的设计和生产还只停留在理论上，国内尚无正压型防爆电机的产品。

1.一次防爆措施——避免场所环境中存在爆炸性危险环境

由产生爆炸或燃烧条件的三要素可知，如果在环境中避免爆炸或可燃物质，或在环境中避免助燃氧化剂-氧气，就可从根本上避免火灾或爆炸危险。空气中的氧气是很难避免的，可行的方法是避免可燃性物质。塔河炼化装置中常采用方法是建有顶无墙钢架厂房，改善自然通风效果，或采用强制通风（即风机），是环境中的可燃性物质气体的浓度低于爆炸下限，达到避免爆炸危险的目的。 2.二次防爆措施——在爆炸危险环境中避免点燃源

如果爆炸危险环境无法避免，则在环境中消除点燃源。在储运灌区，油库，气柜处看到的“严禁烟火”的牌子，就属于二次防爆措施。 在各类具有爆炸性危险环境，正确的选用与各类设备配套使用的防爆电机是非常重要的。下面我介绍一下各类防爆电机产品系列及其特点。 隔爆型电机：

它采用隔爆外壳把可能产生、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，而且爆炸火焰或炙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。我国当前广泛应用的低压隔爆型电机产品的基本系列是YB系列隔爆型三相异步电动

机它是Y系列（IP44）三相异步电机的派生产品。

（1） 功率等级、安装尺寸及转速的对应关系与的DIN42673一致，同时考虑到

与BY系列的继承性和Y2系列的互换性做了必要的调节，更佳有效和适用。 （2） 安全系列采用F级绝缘，温升按B级考核。

（3） 噪音限值比YB系列低，接近YB系列的1级噪声，震动限制与YB系列相

当。

（4） 外壳防护等级提高到 IP55. （5） 全系列选用低噪音深沟球轴承，几座重心高在180mm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。 （7） 主要性能水平达标到20世纪90年代初国际先进水平。 增安型电机：

它是在正常条件运行下不会产生电弧、火花或危险高温的电机上，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。我国当前应用的低压增安型电机的基本系列是YA系列增安型三相异步电动机，它是Y系列（IP44）三相异步电机派生产品。防爆性能符合 GB3836.1-83?爆炸性环境用防爆电气设备通用?要求和GB3836.3-83?爆炸性环境用防爆电气设备增安型电气设备”e”?的规定；功率范围为O.55-90KW,相对应的机座中心高为80-280mm；防爆标志为eIIT1,、eIIT2、eIIT3，分别适用于T1-T3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IP55,接线盒防护等级为IP55；额定频率为50HZ,额定电压为380v，电机采用F级绝缘。 特点：

（1） 满足增安型防爆电机的要求，采取一系列可靠的防止火花、电弧和危险高

温的措施，可以安全运行于2区危险爆炸场所。

（2） 采用无刷励磁，设置旋转整流盘和静态励磁柜，励磁控制系统可靠；顺极

性转差投励准确，无冲击；励磁系统失步保护可靠，再整步能力强，线路设计合理，放电电阻在工作中不发热，励磁电流调节范围宽。 （3） 同步机、交流励磁机及旋转整流盘同轴。整流盘位于主电机和励磁机之间，

或置于轴承座之外。 （4） 外壳防护等级为IP54。

（5） 采用F级绝缘，温升按B级考核。

（6） 改变传统的下水冷为上水冷，即水冷器置于电机上部。

（7） 设增安型防潮加热器，固定在电机底部的罩内，用于停机时防潮加热用。 （8） 选优质原材料，电器及机械计算留有较大裕度，能满足运行可靠性和增安

型电机的温度要求。 （9） 设置有完善的监控措施；主接线盒内设置用于差动保护的增安型自平衡电

流互感器；定子绕组埋设工作和设备用的铅热电阻，分号度为Pt100，设漏水监控仪，监控水冷却器泄漏；两端座式滑动轴承分别设现场温度显示仪表和远传信号端子。 正压型电机：

正压型防爆电机是指具有保护外壳，且内充有气体，接保持高于周围气体混合物的压力，以避免外部爆炸性气体混合物进入外壳内部的电动机。其设计、结构、实现与标志应符合GB3836.5-2004?爆炸性气体环境用电器设备第5部分正压外

壳型“p”?的要求。但其生产设计与生产还只是停留在理论上，国内尚无正压型防爆电机的产品。 特点：

（1） 配置有一套完整的通风系统，电机内部不存在可能通风的结构死角。 （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控器），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需有与电源连锁的装置。 （6） 我国目前尚无统一的正压型电机系列产品。 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，且一般不会发生点燃故障的电机。与增安型防爆电机相比，除对绝缘介质电强度试验电压、绕组升温、te(在最高环境温度下达到额定运行最终温度后的交流绕组，从开始通过启动电流电流时计起至上升到极限温度的时间)以及启动电流比不像增安型那样有特殊规定外，其他方面与增安型型防爆电机设计要求一样。

无火花型电机符合GB3836.1—83和GB3836.8—87?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，猪蹄外壳防护等级为IP54、IP55，接线盒防护等级为IP55。额定电压在660v以上的电机，其空间加热器或其它辅助装置的连接件应置于单独的接线盒内。

目前，我国已研制、生产了YW系列无火花型电机产品（机座中心高度为80-315mm）。适用于工厂含有温度组别T1-T3组的可燃性气体或蒸气与空气形成的爆炸性混合物的2区场所。额定平率为50HZ，额定电压为380v、660v、380/660v，电机采用F绝缘但按B级考核定子绕组的升温限值，具有较大的温升裕度及较高的安全可靠性，功率为55-200KW。 粉尘防爆电机：

指其外壳按规定条件设计制造，能阻止粉尘进入点击外壳内或虽不能完全阻止粉尘进入，但其进入量也不妨碍电机正常运行，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。 特点：

（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

入量也不至于形成点燃危险。

（2） 控制外壳最高表面允许温度不超过规定的温度组别。防尘防爆电气设备的

国家标准为GB12476.1-90?爆炸性粉尘环境用防爆电气设备?。

发张趋势及应用； 矿用防爆电机：

（1） 发展大功率电机：目前世界采煤机的最大装机容量已超过1200KW，其驱

动功率电机达600KW；相适应的采取工作面刮板输送机的最大装机容量已超过1500KW,其驱动电机功率已达到725KW。国内目前采煤机驱动电机最大功率是400KW，刮板输送机驱动电机最大功率是315KW。 （2） 发展3.3 KV、6KV和10KV级电压的矿用电机，是因为普及综合机械化采

煤机组后采区走向加长，导致电压降增大，同时大功率电机的使用也要求提高电压等级。

（3） 发展矿用双速电机，为了适应煤矿输送机低速启动和高速运行的工作需

要。国外矿用刮板输送机都是采用双速电机驱动的。但目前国内矿用双速电机的功率范围、性能指示及配套控制开关性能等与国外先进水平相比均有一定差距。

（4） 提高矿用电机的可靠性。矿用防爆电机的工作条件较差，电机频繁大负荷

启动，负荷变化大，电压变化大，环境温度高且有一定的腐蚀性等，这些都影响电机的可靠性和使用寿命。 （5） 加快矿用防爆电机的更新换代，，统一矿用电机的防爆标准是必要的发张

趋势。

石化系统用防爆电机：

（1） 增安型和无火花型防爆电机的需求将呈上升趋势；石化系统的用户在使用

实践中，一认识到发展我国增安型和无火花型防爆电机的重要性和必要性。此外，大量20世纪70年代引进装置中配套的增安型、无火花型电机目前已到了采用合适的国产品代替的时候。 （2） 防爆电机的可靠性已越来越被石化系统所关注。石化企业发展日趋装置大

型化、运行连续化，要求运行系统实现长周期、免维修或少维修。因此，防爆电机就成为保证上述要求的关键设备。

（3） 防爆和高速变频调频速电机已成为石化用户迫切要求开发的节能产品。近

年来已生产YBx、YAx系列产品。投入市场后很受用户欢迎。防爆电机节能有两方面工作：一是研制高效率防爆电机产品，二是大量开发各种防爆调速电机的专用产品，尤其是对具有较大节能潜力的风机，泵和压缩机配套的电机设计为调速电机。

（4） 沿海石化企业发展带来的新要求。我国沿海一带将建一批炼油厂，原油均

需进口，而进口原油含硫量高、腐蚀性严重，因而要求防爆电机提高防腐蚀性能；另外进口原油均需海运，其储油罐就需要配套高扬程、大流量油泵的防爆电机。

（5） 我国西部石油化工业的大力发展，要求开发适于沙漠干热环境的防爆电机

产品。加氢装置配套用的中大容量的增安型无刷励磁同步电机的市场需求将逐年增长。

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