在石油、化工、煤礦等存在易燃易爆介質(zhì)的危險(xiǎn)環(huán)境中,防爆電機(jī)的防爆設(shè)計(jì)是保證安全生產(chǎn)的主要,需嚴(yán)格遵循 “阻斷傳播、把控點(diǎn)火源、耐受壓力” 三大原則。南陽(yáng)防爆電機(jī)作為行業(yè)產(chǎn)品,其防爆設(shè)計(jì)全方面覆蓋結(jié)構(gòu)、絕緣、溫度、靜電等多維度要求,且深度契合 GB 3836 系列標(biāo)準(zhǔn)與IECEx 標(biāo)準(zhǔn),確保在危險(xiǎn)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)零安全問(wèn)題運(yùn)行,具體設(shè)計(jì)要求可從五大重要維度展開(kāi)。
隔爆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需滿足 “耐爆 + 隔爆” 雙重要求,阻斷傳播路徑。這是隔爆型防爆電機(jī)(如南陽(yáng) YBX4 系列)的重要設(shè)計(jì)準(zhǔn)則:首先,電機(jī)機(jī)殼需采用強(qiáng)度高鑄鋁合金或球墨鑄鐵材質(zhì),經(jīng)水壓試驗(yàn)驗(yàn)證,能耐受 1.5 倍試驗(yàn)安全間隙(MESG)對(duì)應(yīng)的壓力(通常不低于 0.8MPa),避免沖擊導(dǎo)致機(jī)殼破裂;其次,機(jī)殼結(jié)合面(如端蓋與機(jī)殼、軸承蓋與端蓋)需設(shè)計(jì)為 “止口式” 或 “平面式” 隔爆接合面,接合面長(zhǎng)度不小于 25mm,間隙不大于 0.15mm(針對(duì) ⅡB 類氣體環(huán)境),且表面粗糙度 Ra≤6.3μm,通過(guò)緊密貼合的金屬間隙冷卻并阻斷火焰?zhèn)鞑?—— 南陽(yáng)防爆電機(jī)在接合面加工中采用精密 CNC 機(jī)床,確保間隙公差把控在 ±0.02mm 內(nèi),遠(yuǎn)超標(biāo)準(zhǔn)要求。此外,電機(jī)接線盒需設(shè)計(jì)隔爆腔,接線端子采用防爆型,導(dǎo)線引入處配備橡膠密封圈,密封圈硬度把控在邵氏 70±5 度,確保密封性能,防止易燃易爆氣體進(jìn)入盒內(nèi)引發(fā)危險(xiǎn)。
絕緣系統(tǒng)設(shè)計(jì)需具備 “耐溫 + 耐腐 + 耐沖擊” 性能,避免絕緣失效引發(fā)點(diǎn)火源。危險(xiǎn)環(huán)境中,電機(jī)絕緣層若因高溫、化學(xué)腐蝕或機(jī)械沖擊破損,易產(chǎn)生漏電或電弧,成為點(diǎn)火源。南陽(yáng)防爆電機(jī)采用 “三重絕緣防護(hù)”:定子繞組選用耐溫等級(jí)為 H 級(jí)(耐溫 180℃)的聚酰亞胺薄膜繞包線,導(dǎo)線間填充耐高溫絕緣漆,外層再包裹玻璃絲布并浸漆固化,形成致密絕緣層;繞組端部采用絕緣端箍固定,防止電機(jī)啟停時(shí)繞組振動(dòng)導(dǎo)致絕緣磨損;針對(duì)化工行業(yè)的腐蝕性環(huán)境,還會(huì)在絕緣層表面涂覆耐化學(xué)腐蝕的環(huán)氧樹(shù)脂涂層,抵御酸堿氣體侵蝕。同時(shí),絕緣系統(tǒng)需通過(guò) “耐電壓試驗(yàn)” 與 “絕緣電阻測(cè)試”,在 1.5 倍額定電壓下保持 1 分鐘無(wú)擊穿,常溫下絕緣電阻不低于 100MΩ,確保長(zhǎng)期運(yùn)行中絕緣性能穩(wěn)定。
溫度設(shè)計(jì)需嚴(yán)格限制 “表面溫度 + 溫升”,杜絕高溫引燃介質(zhì)。防爆電機(jī)運(yùn)行時(shí)的鐵芯、繞組、軸承等部件溫度若超過(guò)環(huán)境中易燃易爆介質(zhì)的引燃溫度,將引發(fā)危險(xiǎn)。南陽(yáng)防爆電機(jī)的溫度設(shè)計(jì)遵循 “分級(jí)管控” 原則:首先,根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的介質(zhì)引燃溫度(如甲烷引燃溫度為 537℃,丙烷為 466℃),確定電機(jī)的表面溫度組別(如 T1 組≤450℃、T4 組≤135℃),南陽(yáng)針對(duì)煤礦井下的電機(jī)多設(shè)計(jì)為 T1 組,針對(duì)化工園區(qū)的電機(jī)多為 T3-T4 組;其次,通過(guò)優(yōu)化電磁設(shè)計(jì)(如增大鐵芯截面積、降低銅損)與散熱結(jié)構(gòu)(如采用軸向風(fēng)扇 + 徑向散熱筋,散熱面積比普通電機(jī)提升 30%),把控電機(jī)溫升 —— 以 YBX4-160M-4 型電機(jī)為例,額定負(fù)載下繞組溫升不超過(guò) 80K(H 級(jí)絕緣允許溫升限值為 125K),留有充足安全余量;此外,電機(jī)內(nèi)置 PTC 熱敏電阻或熱電偶溫度傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)繞組溫度,當(dāng)溫度接近限值時(shí)觸發(fā)保護(hù)裝置,切斷電源或降載運(yùn)行,避免超溫。
靜電與火花設(shè)計(jì)需去除“潛在點(diǎn)火源”,覆蓋運(yùn)行全場(chǎng)景。電機(jī)運(yùn)行中產(chǎn)生的靜電放電、機(jī)械摩擦火花,也是危險(xiǎn)環(huán)境中的重大問(wèn)題。南陽(yáng)防爆電機(jī)從三方面防控:一是采用導(dǎo)電軸承與接地裝置,軸承外圈通過(guò)彈簧片與機(jī)殼連接,機(jī)殼再通過(guò)接地線(截面積不小于 4mm2)可靠接地,接地電阻小于 4Ω,確保轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)軸承摩擦產(chǎn)生的靜電泄放;二是電機(jī)風(fēng)扇選用非金屬材質(zhì)(如玻璃纖維增強(qiáng)尼龍),避免金屬風(fēng)扇與機(jī)殼摩擦產(chǎn)生火花,風(fēng)扇與機(jī)殼的間隙把控在 5-8mm,防止卡頓摩擦;三是電機(jī)軸伸端若需連接聯(lián)軸器,需采用防爆型聯(lián)軸器,聯(lián)軸器與軸的配合面采用過(guò)渡配合,避免松動(dòng)導(dǎo)致的金屬撞擊火花,且軸伸端密封采用迷宮式密封,防止外部粉塵或氣體進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部,同時(shí)減少摩擦火花產(chǎn)生。
結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)需兼顧 “防爆性能 + 實(shí)用性”,適配復(fù)雜工況。南陽(yáng)防爆電機(jī)在細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)上嚴(yán)格把控:電機(jī)銘牌采用不銹鋼材質(zhì),刻蝕防爆標(biāo)志(如 Ex dⅡBT4 Ga)、防爆合格證號(hào)等信息,確保長(zhǎng)期清晰可辨;電機(jī)外殼上的觀察窗(若有)采用厚度不小于 5mm 的鋼化玻璃,玻璃與金屬框架間采用銅質(zhì)密封墊,既保證防爆性能,又方便觀察電機(jī)運(yùn)行狀態(tài);針對(duì)煤礦井下的潮濕環(huán)境,電機(jī)防護(hù)等級(jí)設(shè)計(jì)為 IP65,機(jī)殼所有接縫處采用橡膠密封圈密封,防止水分進(jìn)入內(nèi)部導(dǎo)致部件銹蝕或絕緣失效;此外,電機(jī)的接線端子數(shù)量、導(dǎo)線截面積需與額定電流匹配,避免接線處因電流過(guò)大發(fā)熱或接觸不良產(chǎn)生火花,端子間距離不小于 12mm,防止爬電現(xiàn)象。
南陽(yáng)防爆電機(jī)的防爆設(shè)計(jì)始終以 “標(biāo)準(zhǔn)為基、場(chǎng)景為要”,每款產(chǎn)品均需通過(guò)防爆電氣產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(CQST)的防爆性能試驗(yàn),獲得防爆合格證后方可量產(chǎn)。從隔爆結(jié)構(gòu)的精密加工到溫度保護(hù)的智能管控,從靜電去除的全方面覆蓋到絕緣系統(tǒng)的多層防護(hù),其設(shè)計(jì)要求貫穿電機(jī)研發(fā)、生產(chǎn)、測(cè)試全流程,確保在各類危險(xiǎn)環(huán)境中為工業(yè)生產(chǎn)提供安全可靠的動(dòng)力支撐。