[科普中国]-防爆电动机

防爆电动机是具有防爆性能的一类电动机。采取的措施有：把电气设备罩装在一个外壳内，这种外壳具有能承受内部爆炸性混合物的爆炸压力，并能阻止内部的爆炸向外壳周围爆炸性混合物传播的结构（隔爆型）；使电动机带电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，或把可能产生这些现象的带电零部件与爆炸性混合物隔断开，使之不能相互接触或达不到具有爆炸性危险的程度（增安型、通风型等）。在各类有爆炸性危险的环境中，正确地选用与各类设备配套的防爆电动机是非常重要的。

防爆电动机定义定义防爆电动机实际为隔爆电动机，它具有不同于普通环境使用的结构，可最大限度地阻止电动机外部的可燃气体和粉尘进入到电机内部，或者虽然进入，也可以在其内部发生短路起火的情况下，不会将火苗冒出机壳之外引燃周边环境中存在的可燃气体和粉尘。

应用范围防爆电机是一种可以在易燃易爆厂所使用的一种电机，运行时不产生电火花。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。防爆电机作为主要的动力设备，通常用于驱动泵、风机、压缩机和其他传动机械。

分类及其特点隔熄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。

其主要特点是：

⑴功率等级、安装尺寸及转速的对应关系与DIN42673一致，同时考虑到与YB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。

⑵全系列采用F级绝缘，温升按B级考核。

⑶噪声限值比YB系列低，接近YB系列的I级噪声，振动限值与YB系列相当。

⑷外壳防护等级提高到IP55。

⑸全系列选用低噪声深沟球轴承，机座中心高在180mm以上电机设注排油装置。

⑹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。

⑺主要性能指标达到20世纪90年代初国际先进水平。

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。

其特点是：

⑴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，可以安全运行于爆炸危险场所。

⑵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。

⑶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。

⑷外壳防护等级为IP54。

⑸采用F级绝缘，温升按B级考核。

⑹改变传统的下水冷为上水冷，即水冷却器置于电机上部。

⑺设增安型防潮加热器，固定在电机底部的罩内，用于停机时加热防潮用。

⑻选优质原材料，电气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。

⑼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备用的铂热电阻，分度号为Pt100；设漏水监控仪，监控水冷却器的泄漏；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。

正压型电机它是正压型电气设备的一种。

其结构特点是：

⑴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。

⑵外壳和管道由不燃材料制成，并具有足够的机械强度。

⑶外壳及主管道内相对于外界大气保持足够大的正压。

⑷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。

⑸外壳上的快开门或盖须有与电源联锁的装置。中国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、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）以及起动电流比不像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。

粉尘防爆电机它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：

⑴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。

⑵控制外壳最高表面允许温度不超过规定的温度组别。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GBl2476．1—90《爆炸性粉尘环境用防爆电气设备》。

防爆电动机的发展趋势

⒈矿用防爆电机

⑴发展大功率电机：世界上采煤机的最大装机容量已超过1200kw，其驱动电机功率达600kW；相适应的采区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725kW。国内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。

⑵发展3．3kV、6kV和IOkV级电压的矿用电机：这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。

⑶发展矿用双速电机：为了适应煤矿输送机低速起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。但国产矿用双速电机的功率范围、性能指标及配套控制开关的性能等与国外先进水平相比均有一定差距。

⑷提高矿用电机的可靠性：矿用防爆电机的工况条件较差，电机频繁大负荷起动、负荷变化大、电压波动大、环境温度高且有一定的腐蚀性等，这些都影响电机的使用可靠性和寿命。

⑸加快矿用防爆电机的更新换代。

⑹统一矿用防爆电机的标准。

⒉石化系统用防爆电机

⑴增安型和无火花型电机的需求将呈上升趋势。石化系统的用户在使用实践中；已认识到发展中国增安型和无火花型电机的必要性。此外，大量20世纪70年代弓[进装置中配套的增安型、无火花型电机已到了采用合适的国产品替代的时候。

⑵防爆电机的可靠性已越来越被石化系统用户关注。石化企业发展日趋装置大型化、运行连续化，要求系统运行实现长周期、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。

⑶防爆和高效变频调速电机已成为石化用户迫切要求开发的节能产品。近年已系列生产了YBx、YAX防爆高效电机，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，尤其是将具有巨大节能潜力的风机、泵和压缩机配套的电机设计为调速电机。

⑷沿海石化企业的发展带来的新要求。中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。

⑸中国西部石油工业的大发展，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要将逐年增长。

防爆电动机检修(1)电动机解体时，必须将所有螺栓、刷架、垫铁等作好标记，防爆电动机必须保护好防爆面。

(2)拆(抽)装电动机转子时，所用钢丝绳不应碰到转子、轴承、风扇、油环和线圈；宜将转子放在硬衬垫上；应特别注意不使转子碰到定子；用钢丝绳栓转子的部位，必须衬以木垫。

(3)检修定子时，应用压缩空气把通风沟和线圈端部吹净。为了避免损坏绝缘，在定子线圈上清除污垢时，不得使用金属工具，必须用木质或绝缘板制成的剔片。

(4)检查定子铁芯时，应注意定子铁芯是否压紧，如果发现铁芯松弛，应在松弛处打入绝缘板制成的楔子；检查定子线圈的槽部时，应特别注意线圈的槽口部分。必须处理松动和变色的槽楔。

(5)检查线圈的端部时，须检查绝缘有无损坏和漆膜的状况。注意端部固定状况，发现端部有松弛的地方，应加上垫块，或用新的垫块和绑线把端部紧固；线圈端部绝缘漆膜发生龟裂、脱落，应重新加强绝缘。

(6)注意电动机内不应留下杂物。用兆欧表测定线圈的绝缘电阻。

(7)转子检修时，先用压缩空气将转子吹净；检查线圈、线棒和接头焊接情况；检查并处理已松弛和损坏的楔条；检查风扇本身及其固定状况；检查滑环状况，滑环表面不平滑状况不应超过0．5mm；检查转子线圈与绑线的绝缘状况，必要时，应加强绝缘。

(8)电刷与滑环面应吻合。刷子与刷握间应有0．1～0．2mm的间隙，各刷握下部边缘与滑环距离应为2～3mm。电刷在滑环上压力应调整到不发生火花的最低压力，一般为0．02～0．03MPa，各刷子的压力不得相差10%。刷架与横杆应紧固，绝缘衬管、绝缘垫及滑环间无污垢，无损坏。刷架绝缘电阻应在100MΩ以上。

(9)局部或全部更换线圈或者受潮的电动机，应进行干燥，长期不用的电动机，应用摇表测量绝缘电阻，进而根据测量结果，判断电动机是否需要干燥。

(10)电动机分解后，拆下轴承，用煤油或汽油洗净。测定轴承的问隙超过允许值时，应更换滚动轴承。

(11)在检修冷却系统时，必须同时检查测温、风叶及其他附属装置。1

本词条内容贡献者为:

李嘉骞 - 博士 - 同济大学