西玛电机提高安全性的防爆电机与防爆无火花电机的区别

西安西玛安全防爆电机，防爆领域也称为“e”型电机（适用于额定电压660V以下的低压电机）；防爆无火花电机简称为“n”型电机。经过多年的防爆测试和检验，发现许多生产和控制单位对这两种防爆电机的防爆原理不是很熟悉。一些用户单位甚至在防爆1区使用防爆无火花电机作为防爆高架安全电机，造成非常严重的危险隐患。以下西安泰富西玛电机技术人员为大家详细介绍了防爆安全的原理、设计要点、试验方法以及两种防爆电机的区别。



术语和定义

防爆类型1“e”

一种防爆型电气设备，在正常操作或某些异常条件下，采取额外措施提高其安全性，防止出现危险温度、电弧和火花。

2 tE时间

交流转子或定子绕组在最高环境温度下达到额定工作温度所需的时间（以秒为单位），从开始通过启动电流IA到温度升高到极限温度。

3输出电流比IA/IN

初始电流IA/IN与额定电流IN的比值。

4“n”防爆

一种防爆电气设备，在正常运行和本部门规定的某些异常情况下，不能点燃周围的爆炸性气体环境。

“e”型电机的防爆原理和设计要点

1“e”型西玛电机的防爆原理

对于在正常运行中不会产生电弧、火花和危险高温的电机，如果对其结构采取额外的机械、电气和热保护措施，并努力确保电机不会产生电弧，则可以进一步提高设备的安全性和可靠性，在正常运行或公认的过载条件下会出现火花和过热。因此，这种类型的电机在正常运行期间没有点火源，可以在潜在的爆炸性环境中使用。这是提高安全性的电机的防爆原理，也是其名称的来源。

2“e”型电机的设计要点

2.1电气要求

（1） 加强绕组的介电绝缘强度，在普通电机测试电压的基础上，将旋转之间、相位之间以及对外壳的介电隔离强度提高10%

（2） 绕组线必须按规定至少涂两层绝缘层，只有搪瓷才能是一层绝缘漆包线，电线的标称直径不应小于0 25mm。

（3） 绕组应采用浸渍、滴水或真空加压工艺浸渍，以确保电线之间的间隙紧密填充。当使用溶剂型浸渍剂时，必须至少进行两次浸渍和干燥过程。

（4） 固体绝缘材料应由吸湿性低、抗电弧性好、不易燃或不易点燃的材料制成，并且在西安西玛电机连续工作温度以上至少20℃（但不低于80℃）仍具有良好的机械财产。

（5） 不同电势的导电部件之间的电气间隙和蠕变距离大于普通电机的规定值，应符合3-2010法规要求。

2.2机械要求

（1） 插入的电缆或电线的连接应确保电线连接牢固，防止松动和扭曲（例如使用弹簧盘）。接线端子能够承受连接部件的扭转试验；如果使用铝线，请使用铜铝过渡接头。

（2） 内部电线应避免使用锡铝焊料直接焊接，并且必须在焊接前进行机械连接；或者，可以使用银焊接、铜焊接或挤压连接。

（3） 如果转子导杆和端环未铸造成压铸件，则应使用钎焊或熔焊；为防止启动过程中导杆与转子铁芯之间产生火花，可采用压铸铝工艺，也可对单个导杆采用额外的槽衬、槽楔等预埋措施。

（4） 增加西安泰富西玛电机定子和转子之间的气隙，以减少转子清洁的可能性。根据GB3836.3-2010，当旋转电机静止时，定子和转子之间的最小径向单侧气隙（mm）不应小于以下公式计算的值：最小径向气隙，单位为mm。



在方程中：D是转子的直径，单位为毫米。其在最小径向气隙公式中的最小值为75，最大值为750；N最大转速r/min，最小值为1000；根据以下公式计算r，最小值为1.0。



（5） 电机的隔离带电部件的防护等级不应低于IP44；外壳对暴露的带电部件（如接线盒）的防护等级不得低于IP54要求。如果电机安装在洁净室中，并由专人定期检查，则可以降低外壳保护，使其远离接线盒和暴露的生活部件。

（6） 西安泰富西玛电机风扇、风扇罩和隔墙应具有足够的机械强度，以确保可靠的固定，它们之间的距离应符合规定的要求。它们不得碰撞或摩擦产生火花。考虑到设计公差，内部和外部风扇、风扇罩、通风孔盖及其紧固件之间的距离应至少为风扇最大直径的1/100，但不一定大于5mm。在任何情况下，距离都不应小于1mm。如果要控制同心度和尺寸稳定性，加工后相关零件的齿隙可以减少到1mm。

（7） 电缆输入端应密封严密，防止被强行拉出。

2.3热要求（温度）

（1） 电机中可能与爆炸性混合物接触的部件表面的极端温度不得超过规定值。

（2） 与普通电机的相应允许温升相比，高架安全电机的绝缘绕组在正常运行期间的允许温升应降低不低于10℃。这不仅提高了其安全水平，而且延长了绕组的使用寿命。

（3） 在锁定转子时间tE内，安全性提高的转子绝缘绕组的极限温度不得超过规定值。tE时间通常可以通过实验确定，对于大于75kW的西安泰富西玛电机，可以使用计算方法计算。

定子绕组的温升◊ 当电机锁定η时，与时间的比值t可以用以下公式计算：



式中：j为输出电流密度，单位为A/mm2；

A是一个常数（对于铜绕组，A=0.0065）



如果使用电流保护装置来防止超过极限温度，则tE时间的持续时间应使得电流保护装置能够在tE时间结束之前断开电机的电源，此时电机被阻塞。如果电机的tE时间大于根据图中的起动电流比IA/IN确定的最小tE时间，则这些时间可以满足上述要求。如果电机的tE时间小于图中所示的值，则应使用适当的过载保护装置，并且在使用前应通过测试证明其功能。该装置应显示在电机铭牌上。

tE值通常应大于10秒，并且还要求tE时间不应小于过电流延迟保护装置在转子阻塞时关闭西安泰富西玛电机电源所需的时间。

在确定tE时间时，应注意定子绕组的tE1时间和转子绕组的tE2时间是不同的，并且应取较小的值作为电机的tE时间。



图1电机的最小tE时间与起动电流比IA/IN之间的比率

铭牌上应标明tE值和起动电流比IA/IN，以便用户选择保护装置。

使用过电流延迟保护装置的电机通常只能在轻负荷启动条件和罕见启动条件下连续运行。对于难以启动（即启动时间超过1.7倍tE）或频繁启动的电机，必须使用特殊的保护装置。

“n”型电机的防爆原理和设计理念

1“n”型电机的防爆原理

这种类型的防爆电机在正常运行和特定的异常条件下不能点燃周围的爆炸性气体环境。所谓“正常运行和规定的异常条件”，是指西安泰富西玛的电气和机械性能，符合设计规范，并在制造商规定的范围内使用。

“n”型电机是一种防爆电机，用于土壤工厂2区的危险区域。对于2区的危险区域，指的是危险气体混合物不太可能存在且只能存在很短时间的地方，即使它们发生了。此外，如前所述，“n”型电机是一种在正常运行中不会产生火花的电机类型，可能不会导致点火错误。

总的来说，现场不太可能有危险，西玛电机也不太可能形成火源。同时发生和相遇的概率非常低，这使得很容易达到可接受的安全水平。为了建立一个定量的概念，我们将对两次会面的概率进行粗略估计。根据德国、日本、澳大利亚等国家的相关数据，危险混合物在2区的发生时间每年不超过10小时（按每年8000小时计算），这意味着危险混合物发生的概率为1/800；假设电机每小时启动一次，每次持续两秒，一小时内发生火花的概率为1/3600=1/1800。两次遭遇的概率为（1/800）*（1/1800）=7和10-7，这意味着遭遇的概率极低，达到了可接受的安全水平。这就是为什么在2区的潜在爆炸区域使用“n”电机的原因。

2“n”型电机的设计要点

与安全性提高的电机相比，无火花西安泰富西玛的设计要求与安全性增加的电机相同，但绝缘介质测试电压和tE时间的特殊规定除外，这与安全性增强的电机不同。

根据国外消息来源的报道，具有大型组合结构的无火花电机由于电机的散射磁场产生的循环电流穿过外壳上下相对的接头，产生了电火花，点燃了周围的爆炸性混合物。

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