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防爆电机基础知识一、防爆电机基础知识我国防爆电气标准对电机来说，主要有：GB3836.1-2000爆炸性气体环境用电气设备 第1部分：通用要求GB3836.2-2000爆炸性气体环境用电气设备 第2部分：隔爆型“d”GB3836.3-2000爆炸性气体环境用电气设备 第3部分：增安型“e”GB/T2900.35-1998 电工术语 爆炸性环境用电气设备还有其它一些标准，例如：本质安全型“i”；正压型“p”；充油型“o”；充砂型“q”；无火花型“n”；浇封型“m”；粉尘防爆型等等。1 一般术语1.1 防爆电气设备：在规定条件下不会引起周围爆炸性环境点燃的电气设备。1.2 爆炸性环境用电气设备的类别：按照电气设备使用的爆炸性环境而划分的类别：类：煤矿井下用电气设备；类：除煤矿井下之外所有其他爆炸性气体环境用电气设备。1.3 最高表面温度：电气设备在规定范围内的最不利运行条件下工作时，其表面或任一部分可能达到的并有可能引燃周围爆炸性气体环境的最高温度。1.4 温度组别：爆炸性环境用电气设备按其最高表面温度划分的组别。1.5 爆炸性环境：在大气条件下，气体、蒸气、薄雾、粉尘或纤维状的可燃物质与空气形的混合物，点燃后，燃烧传至全部未燃混合物的环境。1.6 爆炸性气体环境：在大气条件下，气体、蒸气或薄雾状的可燃物质与空气形成混合物，点燃后，燃烧传至全部未燃混合物的环境。1.7 爆炸性粉尘环境：在大气条件下，粉尘或纤维状的可燃物质与空气形成混合物，点燃后，燃烧传至全部未燃混合物的环境。1.8 危险区域划分中的0区：连续或长期出现爆炸性气体环境的区域。1.9 危险区域划分中的1区：正常运行时可能出现爆炸性气体环境的区域。1.10 危险区域划分中的2区：正常运行时不大可能出现爆炸性气体环境的区域，如果出现，只是存在很短时间。1.11 型式试验：对按照某一设计而制造的一台或几台电气设备所进行的试验，以确定该设计是否符合有关标准的规定。1.12 常规试验：对每台电气设备在制造期间或制造完工后所进行的试验，以确定其是否符合有关标准的规定。1.13 隔爆外壳“d”：电气设备的一种防爆型式，它能承受已进外壳内部的可燃性混合物内部爆炸面不损坏，并且通过外壳的任何接合面或结构孔不会相燃由一种或多种气体或蒸气所形成的外部爆炸性环境的电气设备外壳。1.14 增安型电气设备“e”：电气设备的一种防爆型式。它是一种对在正常运行条件下不会产生电弧、火花的电气设备采取一些附加措施以提高其安全程度，防止其内部和外部部件可能出现危险温度、电弧和火花的电气设备。1.15 增安型电气设备的极限温度：电气设备或其部件的最高允许温度。它等于按下列条件确定的两个温度中的较低温度：a） 爆炸性气体环境点燃的危险温度；b） 电气设备所用材料的热稳定温度。1.16 增安型电气设备的tE时间：在最高环境温度下，达到额定运行稳定温度后的交流绕组，从开始通过起动电流IR时计起直至上升到极限温度所需时间。1.17 工作温度：设备在额定运行时所达至的温度。1.18 外壳防护等级（IP）：代码前面加符合IP，用以表明气氛设备外壳防止人员触及外壳内部带电部件和活动部件。防止固体外部进入设备内部。防止液体浸入电气设备内部。2 基础知识2.1 使用场所爆炸性气体环境用电动机按使用场所分为：I类：煤矿用电动机，标志为ExdI。II类：除煤矿外的其他爆炸性气体环境用电动机，标志为ExdIIAT4、ExdIIBT4、ExdIICT4；在II类产品中，IIB的电动机可代替IIA电动机，IIC的电动机可代替IIB及IIA电动机。2.2 温度对于I类电气设备，其最高表面温度不应超过：150，当电气设备表面可能堆积粉尘时；450，当电气设备表面不会堆积或采取措施可以防止堆积粉尘时。对于II类电气设备，温度分为T1T6组，其表面最高温度见下表：II类电气设备的最高表面温度温度组别最高表面温度（）T1450T2300T3200T4135T5100T6852.3 隔爆三要素是隔爆间隙,表面粗糙度,隔爆面长度。间隙：隔爆接合面相对应表面之间的距离。对于圆筒形表面，该间隙是直径间隙（两直径之差）。隔爆面长度：从隔爆外壳内部通过隔爆面到隔爆外壳外部的最短通路长度。其中，表面粗糙度隔爆最低要求不超过6.3um隔爆面的长度及相互间隙是按隔爆空腔的容积来选取的，具体数据下表15 。 表1 I类外壳隔爆接合面的最小宽度和最大间隙1） 接合面宽度 Lmm与外壳容积V（cm3）对应的最大间隙2）mmV100V100平面接合面和止口接合面6L12.512.5L2525L0.300.400.500.400.50操纵杆和轴3）6L12.512.5L2525L0.300.400.500.400.50带滑动轴承的转轴4）6L12.512.5L2525L4040L0.300.400.500.600.400.500.60带流动轴承的转轴5）6L12.512.5L2525L0.450.600.750.600.751） 除本表中给出的数值外，表IIA、IIB和IIC中给出的那些数值可用于I类外壳。2） 对于操纵杆、轴和转轴、其间隙是指最大的直径差。3） 如果操纵杆或轴的直径大于本表所规定的隔爆接合面的最小宽度，按6.2条。4） 如果转轴的直径大于本表所规定的隔爆接合面的最小宽度，按7.1条。5） 单边间隙不得超过滑动轴承所允许的直径差（见7.2条）。表2 IIA外壳隔爆接合面的最小宽度和最大间隙1）接合面宽度 Lmm与外壳容积V（cm3）对应的最大间隙2）mmV100100V2000V2000平面接合面和止口接合面3）6L9.59.5L12.512.5L2525L0.300.300.300.400.200.40操纵杆和轴4）6L12.512.5L2525L0.300.300.400.300.400.200.40带滑动轴承的转轴5）6L12.512.5L2525L4040L0.300.350.400.500.300.400.500.200.400.50带流动轴承的转轴6）6L12.512.5L2525L4040L0.450.500.600.750.450.600.750.300.600.751） 本表中给出的数值外，表IIA、IIB和IIC规定的数值可以用于IIA外壳。2） 对于操纵杆、轴和转轴、其间隙是指最大的直径差。3） 对于L9.5mm，间隙0.04mm，外壳容积不超过5800cm3只适用于平面接合面，而对于其他接合面无容积限制。4） 如果操纵杆或轴的直径大于本表所规定的隔爆接合面的最小宽度，按6.2条。5） 如果转轴的直径大于本表所规定的隔爆接合面的最小宽度，按7.1条。6） 单边间隙不超过滑动轴承所允许的直径差（见7.2条）。表3 IIB外壳隔爆接合面的最小宽度和最大间隙1）接合面宽度 Lmm与外壳容积V（cm3）对应的最大间隙2）mmV100100V2000V2000平面接合面和止口接合面3）6L9.59.5L12.512.5L2525L0.200.200.200.200.200.200.150.20操纵杆和轴4）6L12.512.5L2525L0.200.200.200.200.200.150.20带滑动轴承的转轴5）6L12.512.5L2525L4040L0.200.250.300.400.200.250.300.150.200.25带流动轴承的转轴6）6L12.512.5L2525L4040L0.300.400.450.600.300.400.450.200.300.401） 表中给出的数值外，表4中的数值也可用于IIB外壳。2） 对于操纵杆、轴和转轴、其间隙是指最大的直径差。3） 对于L9.5mm，间隙0.04mm，外壳容积不超过5800cm3只适用于平面接合面，而对于其他接合面无容积限制。4） 如果操纵杆或轴的直径大于本表所规定的隔爆接合面的最小宽度，按6.2条。5） 如果转轴的直径大于本表所规定的隔爆接合面的最小宽度，按7.1条。6） 单边间隙不超过滑动轴承所允许的直径差（见7.2条）。表4 IIC外壳隔爆接合面的最小宽度和最大间隙接合面宽度 Lmm与外壳容积V（cm3）对应的最大间隙mmV100100V500500V15001500V20002000V6000平面接合面2）6L9.59.5L15.815.8L2525L0.100.100.100.100.100.100.100.0400.0400.0400.040止口接合面（图5、6、7）6L12.512.5L2525L4040L0.100.150.150.200.100.150.150.200.150.150.200.150.150.200.150.20止口接合面（图4）C6mmdmin=0.5LL=c+df1mm12.5L2525L4040L4）0.150.180.200.150.180.200.150.180.200.150.180.200.180.20圆筒接合面操纵杆或轴5）6L9.59.5L12.512.5L2525L4040L0.100.100.150.150.200.100.150.150.200.150.150.200.150.150.200.150.20带滚动轴承的旋转电机圆筒轴承压盖接合面6L9.59.5L12.512.5L2525L4040L0.150.150.250.250.300.150.250.250.300.250.250.300.250.250.300.250.301） 容积大于6000cm3和任何一种尺寸大于1m的外壳，应根据制造厂和检验单位所达成的协议来制定特殊要求。2） 乙炔和空气爆炸性混合物不允许采用平面接合面，但是如果L9.5mm，间隙0.04mm，容积不大于500cm3的情况除外。3） 如果f0.5mm，圆筒部分的iT可以增大到0.20。4） 如果f0.5mm，圆筒部分的iT可以增大到0.25。5） 要特别注意第6章中规定的磨损要求，如果操纵杆或轴的直径大于本表中规定的接合面最小宽度，按6.2条。表5 IIC外壳螺纹接合面接合面参数普通螺纹特殊螺纹螺距P1），mm0.7P3P1.27配合等级2）（ISO965-1和ISO965-3）中级：0.7P2高级：2P3最小啮合扣数55（锥形螺纹）6（矩形螺纹5H4h）7（矩形螺纹 6H6g）8（矩形螺纹 7H8g）外壳容积为V（cm3）的最小轴向啮合长度，mmV1005V10081） 当螺距超过2mm时，可采取必要的特殊措施，以保证电气设备能够通过15.2条规定的内部点燃不传爆试验。2） 允许采用不符合ISO标准的圆筒形螺纹接合面，但是电气设备须通过15.2条所规定的内部点燃不传爆试验。3） 当采用标准螺纹时，要求锥形螺纹啮合扣数为5扣可能有一定困难，允许少于5扣。3.引入装置的结构要求3.1 带橡胶密封圈的引入装置3.1.1 如果电缆引入装置采用具有同样外径尺寸内径尺寸不同的任何密封圈，则密封圈压缩轴向长度：3.1.2对于圆形电缆直径不大于20mm，非圆形电缆截面圆周长不大于60mm时，最小为20mm。3.2 带螺纹的电缆引入装置 对于圆柱形螺纹，螺纹部分至少有8mm的长度，并且至少6扣螺纹。如果螺纹有退刀槽，装配时应安装一个不可分开并且不可压缩的垫圈或类似零件，以保证要求的螺纹啮合长度。注：要求6扣螺纹是保证当电缆引入装置安装4 结构要求L=c+dIIC：c6mmd0.5Lf1mm4.1 IIC中，乙炔和空气爆炸混合物不允许采用平面接合面，但是如果L9.5mm，间隙0.04mm，空间不大于500m3的除外。除此之外，配合面一般都选止口隔爆形式4.2 4.3 螺纹接合面4.3.1 对于I类、IIA类和IIB类外壳，螺纹接合面的最小啮合扣数为5扣，当容积大于100cm3时，最小啮合轴向长度为8mm，当容积不大于100cm3时，最小啮合轴向长度为5mm。4.3.2 I类螺纹隔爆接合面须有防止自行松脱的措施。4.3.3 II外壳，螺经纹接合面应符合表5规定。IIC旋转电机不允许采用滑动轴承。旋转电机转轴的接合面 K最小径向间隙m最大径向间隙D-d直径差滚动轴承装有滚动轴承的转轴轴承盖其最大单边间隙计算值“m”不得超过规程中所规定的轴承盖的允许最大间隙的三分之二。最小单边间隙K，对I类、IIA和IIB应不小于0.075mm,对IIC应不小于0.05mm。5 I类和II类区别隔爆间隙不同；零部件材质要求不同；紧固件要求不同。 另外，I类与II类产品除在隔爆间隙区别外，在结构上区别：5.1 材质：5.1.1 I类用于采掘面如采煤机、装岩机、输运机等外壳须采用钢板或铸钢，其它零部件在装配后的外加冲击不到的及容积不大于2000cm3的外壳，可用牌号不低于HT250灰铸铁制成。但电动机除机座须用钢板或铸钢制成外，其他零部件亦可采用HT250灰铸铁制；非采掘工作面设备的外壳可用牌号不低于HT250铸铁制成。5.1.2 II类可用HT200以上即可。5.2 电缆和导线的引入I类符合下列两项条件时，允许采用直接引入方式：5.2.1 正常运行时不产生火花，电弧或危险温度。5.2.2 额定功率不大于250W，且电流不大于5A。5.3 接线端子与电