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电机防爆、防护、绝缘等级基本知识技术科二〇一一年八月一、防爆电机的概念•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。•电机按防爆原理可分为隔爆型电机、增安型电机、正压型电机、无火花型电机及粉尘防爆电机等。二、防爆的基本原理•1、爆炸的概念•爆炸是物质从一种状态，经过物理或化学变化，突然变成另一种状态，并放出巨大的能量。急剧速度释放的能量，将使周围的物体遭受到猛烈的冲击和破坏。爆炸必须具备的三个条件：1）爆炸性物质：能与氧气（空气）反应的物质，包括气体、液体和固体。（气体：氢气，乙炔，甲烷等；液体：酒精，汽油；固体：粉尘，纤维粉尘等。）2）氧气：空气。3）点燃源：包括明火、电气火花、机械火花、静电火花、高温、化学反应、光能等。2、防爆的原因考虑因素•易爆物质:很多生产场所都会产生某些可燃性物质。煤矿井下约有三分之二的场所有存在爆炸性物质；化学工业中，约有80%以上的生产车间区域存在爆炸性物质。氧气:空气中的氧气是无处不在的。点燃源:在生产过程中大量使用电气仪表，各种磨擦的电火花,机械磨损火花、静电火花、高温等不可避免，尤其当仪表、电气发生故障时。客观上很多工业现场满足爆炸条件。当爆炸性物质与氧气的混合浓度处于爆炸极限范围内时，若存在爆炸源，将会发生爆炸。因此采取防爆就显得很必要了。3、爆炸性危险气体分类•根据可能引爆的最小火花能量，我国和欧洲及世界上大部分国家和地区将爆炸性气体分为四个危险等级,如下表:工况类别气体分类代表性气体最小引爆火花能量矿井下Ⅰ甲烷0.280mJ矿井外的工厂ⅡA丙烷0.180mJⅡB乙烯0.060mJⅡC氢气0.019mJ4、气体温度组别划分温度组别安全的物体表面温度常见爆炸性气体T1≤450℃丙烯腈等46种T2≤300℃乙炔、乙烯等47种T3≤200℃汽油、丁烯醛等36种T4≤135℃乙醛、四氟乙烯等6种T5≤100℃二硫化碳T6≤85℃硝酸乙酯和亚硝酸乙酯5、防爆标志格式说明•将工厂或矿区的爆炸危险介质，按其引燃能量，最小点燃温度以及现场爆炸性危险气体存在的时间周期进行科学分类分级，以确定现场防爆设备的防爆标志和防爆形式。•防爆标志格式：•Ex(ia)ⅡCT4•防爆标记防爆等级气体组别温度组别ia等级（本安）•在正常工作、一个故障和二个故障时均不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备。•正常工作时，安全系数为2.0;•一个故障时，安全系数为1.5;•二个故障时，安全系数为1.0。•注：有火花的触点须加隔爆外壳、气密外壳或加倍提高安全系数。ib等级（隔爆）•在正常工作和一个故障时不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备。•正常工作时，安全系数为2.0;一个故障时，安全系数为1.5。•正常工作时，有火花的触点须加隔爆外壳或气密外壳保护，并且有故障自显示的措施，一个故障时安全系数为1.0。三、防爆等级的划分标准•1、电机防爆等级•电机防爆等级由3部分构成•1)在爆炸性气体区域（0区、1区、2区）不同电气设备使用安全级别的划分。如旋转电机选型分为隔爆型（代号d）、正压型（p）、增安型（e）、无火花型（n）•2)气体或蒸气爆炸性混合物等级的划分，分为ⅡA、ⅡB、ⅡC三种，这些等级的划分主要是依照最大试验安全间隙（MESG）或最小点燃电流（MICR）来区分的。•3)引燃某种介质的温度分组的划分。主要分为T1－450℃＜T、T2－300＜T≤450℃、T3－200＜T≤300℃、T4－135＜T≤200℃、T5－100＜T≤135、T6－85＜T≤100℃.四、防护等级2.1对粉尘的要求•0无防护电机无专门防护不作试验•1防护大于50MM固体的电机能防止大面积的人体偶然意外地触及或接近壳内带电或转动部件。能防止直径大于50MM的固体异物进入壳内•2防护大于12MM固体的电机能防止直径大于12MM的固体异物进入壳内•3防护大于2.5MM固体的电机能防止直径大于2.5MM的工具或导线触及或接近壳内带电或转动部件•4防护大于1MM固体的电机能防止直径或厚度大于1MM的导线或片条触及或接近壳内带电或转动部件•5防尘电机承受任何方向的溅水应无有害影响2.2对液体的要求•0无防护电机无专门防护•1防滴电机垂直滴水应无有害影响•215度滴电机当电机从正常位置向任何方向倾斜至15度以内任一角度时，垂直滴水应无有害影响•3防淋水电机与垂直线成60度角范围内的淋水应无有害影响•4防溅水电机承受任何方向的溅水应无有害影响•5防喷水电机承受任何方向的喷水应无有害影响•6防海浪电机承受猛烈的海浪冲击或强烈喷水时，电机的进水量应不达到有害的程度。•7防浸水电机当电机浸入规定压力的水中经规定时间后，电机的进水量应不达到有害的程度•8潜水电机电机在制造厂规定的条件下能长期潜水。电机一般为水密型，便对某些类型电机也可允许水进入，但不应达到有害的程度四、本安型传感电路的供电限制•供电限制主要体现在以下三个方面：•1、将动力电与电子元件隔离。•2、采取措施杜绝外界干扰电磁场通过继电或电流输出端偶合至电子元件中。•3、限制传感电路的工作电源及电压•本安型电路可分为两类：ia及ib。Ib本安电路必须保证政党工作状态下以及系统中存在一起故障时，电路元件不发生燃爆。Ia本安电路则要求正常工作状况下及存在两起故障时，元器件不发生燃爆。五、仪表壳体防护等级的划分•作为应用于易爆危险区的仪表，对其外壳的保护等级亦应作出规定，赋予一定的代码，即IP等级号，表示由一个对应其抗外界物体冲击与穿刺能力及防水能力的代码。。•例如：本安型仪表测量电路板不应从其壳体中取出，否则会违反IP40所提出的最低要求。保护等级由两位数字组成，在其前加上IP字样。实例：•IPXY•第一位数字第二位数字•抗外界物体冲刺能力防水能力•0无抗冲穿能力0无防水穿能力•1外界物体尺寸大于50mm（特大）1水自落下滴•2外界物体尺寸大于120mm（中）2水滴入角度为-15°•3外界物体尺寸大于2.5mm（小）3水以60°角度喷射•4颗粒状外界物体，粒度大于1mm4从各方面喷射•5危险性尘埃550升/分的水束•6穿透性尘埃（仅适用于特殊壳体）6100升/分的水束•7以1米/分的速度浸入水中•8以预先商定的方式浸入水中六、电机绝缘等级电动机的绝缘等级是指其所用绝缘材料的耐热等级，分A、E、B、F、H级。允许温升是指电动机的温度与周围环境温度相比升高的限度。等级说明：•绝缘的温度等级A级E级B级F级H级•最高允许温度（℃）105120130155180•绕组温升限值（K）607580100125•性能参考温度（℃）8095100120145在发电机等电气设备中，绝缘材料是最为薄弱的环节。绝缘材料尤其容易受到高温的影响而加速老化并损坏。不同的绝缘材料耐热性能有区别，采用不同绝缘材料的电气设备其耐受高温的能力就有不同。因此一般的电气设备都规定其工作的最高温度。人们根据不同绝缘材料耐受高温的能力对其规定了7个允许的最高温度，按照温度大小排列分别为：Y、A、E、B、F、H和C。它们的允许工作温度分别为：90、105、120、130、155、180和180℃以上。因此，B级绝缘说明的是该发电机采用的绝缘耐热温度为130℃。使用者在发电机工作时应该保证不使发电机绝缘材料超过该温度才能保证发电机正常工作。实例：绝缘等级为B级的绝缘材料，主要是由云母、石棉、玻璃丝经有机胶胶合或浸渍而成的。常用的B级绝缘材料有PVC玻璃纤维套管(黄腊管),6520复合纸,DMD绝缘纸等.谢谢