絕緣防護(hù)防爆等級(jí)

關(guān)于電機(jī)絕緣等級(jí)一到夏季，電工們?yōu)殡妱?dòng)機(jī)過熱而煩惱。但大家都知道衡量電動(dòng)機(jī)發(fā)熱程度是用“溫升”而不是用“溫度”。一些初學(xué)者為此在實(shí)踐中提出了各種問題。例如一臺(tái)A級(jí)絕緣的電動(dòng)機(jī)，溫升限度為50℃，那么：1、當(dāng)氣溫為15℃而繞組溫度為80℃時(shí)，電動(dòng)機(jī)能否繼續(xù)運(yùn)行?一種回答是，當(dāng)然行：理由是：雖然溫升超過了50℃達(dá)65℃，但繞組溫度并未超過A組絕緣的最高允許工作溫度90℃。而另一種回答是不行，因?yàn)闇厣^了。2、當(dāng)氣溫為45℃（如夏季露天或高溫車間）而電動(dòng)機(jī)繞組溫度為95℃時(shí)。電動(dòng)機(jī)能否繼續(xù)運(yùn)行？同樣有兩種意見：一說不行，而另一說可以。后者理由是銘牌上不是說溫升限度為50℃嗎?并未超過此值。類似上述問題的產(chǎn)生都是由于對(duì)溫升、溫度、絕緣的耐熱及發(fā)熱與散熱的平衡等沒有明確的概念所致。一、絕緣材料的耐熱等級(jí)絕緣材料按耐熱能力分為Y、A、E、B、F、H、C7個(gè)等級(jí)，其極限工作溫度分別為90、105、120、130、155、180、及180℃以上。所謂絕緣材料的極限工作溫度，系指電動(dòng)機(jī)在設(shè)計(jì)預(yù)期壽命內(nèi)，運(yùn)行時(shí)繞組絕緣中最熱點(diǎn)的溫度。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，A級(jí)材料在105℃、B級(jí)材料在130℃的情況下壽命可達(dá)10年，但在實(shí)際情況下環(huán)境溫度和溫升均不會(huì)長(zhǎng)期達(dá)設(shè)計(jì)值，因此一般壽命在15?20年。如果運(yùn)行溫度長(zhǎng)期超過材料的極限工作溫度，則絕緣的老化加劇，壽命嚴(yán)重縮短。所以電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中，溫度是壽命的主要因素之一。二、溫升溫升是電動(dòng)機(jī)與環(huán)境的溫度差，是由電動(dòng)機(jī)發(fā)熱引起的。運(yùn)行中的電動(dòng)機(jī)鐵心處在交變磁場(chǎng)中會(huì)產(chǎn)生鐵損。繞組通電后會(huì)產(chǎn)生銅損。還有其他雜散損耗等。這些都會(huì)使電動(dòng)機(jī)溫度升高。另一方面電動(dòng)機(jī)也會(huì)散熱，當(dāng)發(fā)熱與散熱相等時(shí)即達(dá)到平衡狀態(tài)，溫度不再上升而穩(wěn)定在一個(gè)水平上。當(dāng)發(fā)熱增加或散熱減少時(shí)就會(huì)破壞平衡，使溫度繼續(xù)上升，擴(kuò)大溫差，則增加散熱，在另一個(gè)較高的溫度下達(dá)到新的平衡。但這時(shí)的溫差即溫升已比前增大了。所以說溫升是電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)及運(yùn)行中的一項(xiàng)重要指標(biāo)，標(biāo)志著電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱程度。在運(yùn)行中，如電動(dòng)機(jī)溫升突然增大，說明電動(dòng)機(jī)有故障，風(fēng)道阻塞或負(fù)荷太重。三、溫升與氣溫等因素的關(guān)系由于各地各時(shí)的環(huán)境溫度不相同，因此必須規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境溫度。我國(guó)早期設(shè)計(jì)的電動(dòng)機(jī)均采用35℃,而從1965年后設(shè)計(jì)的J2、JO2和Y系列電動(dòng)機(jī)則用40℃。對(duì)于正常運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，在額定負(fù)荷下其溫升應(yīng)與環(huán)境溫度的高低無關(guān)，且當(dāng)環(huán)境溫度低于40℃（或35℃）時(shí)，其運(yùn)行溫升也不允許超出銘牌額定值。如一臺(tái)正在運(yùn)行的A級(jí)絕緣電動(dòng)機(jī)，當(dāng)環(huán)境溫度降到10℃時(shí)，并不意味著溫升允許擴(kuò)大到80℃。有人認(rèn)為只要繞組溫度不超過規(guī)定的90℃即可。這不全對(duì)，如負(fù)荷未增加，而溫升達(dá)到80℃，這說明電動(dòng)機(jī)本身出了故障。那么，額定負(fù)載下運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)溫升是否與氣溫等因素毫無關(guān)系呢：不!是稍有影響的。1、氣溫下降時(shí)，正常電動(dòng)機(jī)的溫升會(huì)稍許減少。這是因?yàn)槔@組電阻R下降，銅耗減少。溫度每降1℃，R約降0.4%。2、自冷電動(dòng)機(jī)的環(huán)境溫度每增10℃,則溫升增1.5?3℃。這是因?yàn)槔@組銅損隨氣溫上升而增加。氣溫變化對(duì)大型電動(dòng)機(jī)和封閉電動(dòng)機(jī)影響較大。3、空氣濕度升高10%,因?qū)岣纳疲瑴厣山?.07?0.38℃,平均為0,19℃。4、海拔以1000m為標(biāo)準(zhǔn)，每升1000,溫升增加溫升極限值的1%。四、極限工作溫度與最高工作溫度細(xì)心人會(huì)看出矛盾：為什么一會(huì)兒說A級(jí)的極限工作溫度為105℃,一會(huì)兒又說A級(jí)的最高允許工作溫度是90℃呢?這與測(cè)量方法有關(guān)。不同的測(cè)量方法，其反映出的數(shù)值不同，含義也不一樣。1、溫度計(jì)法其測(cè)結(jié)果反映的是繞組絕緣的局部表面溫度。這個(gè)數(shù)字平均比繞組絕緣的實(shí)際最高溫度即“最熱點(diǎn)”低15℃左右。該法最簡(jiǎn)單，在中、小電動(dòng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用最廣。對(duì)低電阻繞組，此法比電阻法準(zhǔn)確。由于水銀溫度計(jì)在交變磁場(chǎng)中會(huì)因渦流損耗發(fā)熱，故在交流電動(dòng)機(jī)中使用酒精溫度計(jì)。2、電阻法其測(cè)量結(jié)果反映的是整個(gè)繞組銅線溫度的平均值。該數(shù)比實(shí)際最高溫度按不同的絕緣等級(jí)降低5?15℃。該法是測(cè)出導(dǎo)體的冷態(tài)及熱態(tài)電阻，按有關(guān)公式算出平均溫升。3、埋置檢測(cè)溫度計(jì)試驗(yàn)時(shí)將銅或鉑電阻溫度計(jì)或熱電偶埋置在繞組、鐵心或其他需要測(cè)量預(yù)期溫度最高的部件里。其測(cè)量結(jié)果反映出測(cè)溫元件接觸處的溫度。大型電動(dòng)機(jī)常采用此法來監(jiān)視電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行溫度。在100?200℃范圍內(nèi)銅或鋁電阻溫度計(jì)較準(zhǔn)確，而熱電偶不常用。另外，封閉扇冷式電動(dòng)機(jī)用電阻法測(cè)得的溫度比溫度計(jì)法測(cè)得的高0?15%；防護(hù)式高10%?20%。而電阻法與預(yù)埋銅電阻檢溫計(jì)相差±5%。綜上所述，各種測(cè)量方法所測(cè)量到的溫度與實(shí)際最高溫度都有差值，不能真正反映出絕緣材料的實(shí)際最高溫度，因此需將絕緣材料的“極限工作溫度”減去此差值才是“最高允許工作溫度”。五、電動(dòng)機(jī)各部位的溫度限度1、與繞組級(jí)接觸的鐵心溫升（度計(jì)法）應(yīng)不超過所接觸的繞組絕緣的溫升限度（電阻法），即A級(jí)為60℃，E級(jí)為75℃，B級(jí)為80℃，F(xiàn)級(jí)為100℃，H級(jí)為125℃。對(duì)于封閉式電動(dòng)機(jī)，溫度計(jì)可插入機(jī)座的吊環(huán)螺孔與鐵心接解。2、滾動(dòng)軸承溫度應(yīng)不超過95℃，滑動(dòng)軸承的溫度應(yīng)不超過80。因溫度太高會(huì)使油質(zhì)發(fā)生變化和破壞油膜。溫度計(jì)應(yīng)插近滾珠軸承外圈或滑動(dòng)軸承下軸瓦。如測(cè)軸承蓋溫度，其值比外圈低15%?25%。如測(cè)油池上層油溫，其值比軸瓦低15℃。3、機(jī)殼溫度實(shí)踐中往往以不燙手為準(zhǔn)。4、鼠籠轉(zhuǎn)子表面雜散損耗很大，溫度較高，一般以不危及鄰近絕緣為限?？深A(yù)先刷上不可逆變色漆來估計(jì)。六、故障的排除當(dāng)發(fā)生下列任一種情況時(shí)，說明電動(dòng)機(jī)有故障：1、溫度超過最高工作溫度。2、溫升超過規(guī)定或溫升雖然未超過規(guī)定，但在低負(fù)荷時(shí)溫升突然增大。這兩類故障的判斷和排除方法是：1、在額定負(fù)荷下溫升未超過溫升限度，僅由于環(huán)境溫度超過40℃而使電動(dòng)機(jī)溫度超過最大允許工作溫度。這種現(xiàn)象說明電動(dòng)機(jī)本身是正常的。解決的辦法是用人工方法使環(huán)境溫度下降，如辦不到，則必須減負(fù)荷運(yùn)行。2、在額定負(fù)載下溫升超出銘牌規(guī)定。不管什么情況，均屬有故障，必須停機(jī)檢查，特別對(duì)溫升突然變大更要注意。其外部原因有：電網(wǎng)電壓太低或線路壓降太大（超過10%）,負(fù)載太重（超過10%）,電動(dòng)機(jī)與機(jī)械配合不當(dāng)；內(nèi)部原因有；單相運(yùn)行、匝間短路、相間短路、定子接地、風(fēng)扇損壞或未緊固、風(fēng)道阻塞、軸承損壞，定轉(zhuǎn)子相擦、電動(dòng)機(jī)與電纜接頭發(fā)熱（特別是銅鋁或鋁鋁連接）、電動(dòng)機(jī)受腐蝕或受潮等。此外，從理論上講電動(dòng)機(jī)均可正反轉(zhuǎn)，但有些電動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇有方向性，如反了，溫升會(huì)超出許多?？傊仨氠槍?duì)各種具體情況，排除故障。

關(guān)于電機(jī)的防護(hù)等級(jí)電機(jī)常用的防護(hù)等級(jí)有IP23、IP44、IP54、IP55、IP56、IP65。、電機(jī)防護(hù)等級(jí)（第一位數(shù)字）的分級(jí)和定義第一位數(shù)簡(jiǎn)稱定義0無防護(hù)沒有專門的防護(hù)。1防護(hù)大于50mm的固體能防止直徑大于50mm的固體異物進(jìn)入殼內(nèi)。能防止人體的某一大面積部分（如手）偶然或意外地觸及殼內(nèi)帶電或運(yùn)動(dòng)部分，但不能防止有意識(shí)地接近這些部分。2防護(hù)大于12mm的固體能防止直徑大于12mm的固體異物進(jìn)入殼內(nèi)。能防止手指觸及殼內(nèi)帶電或運(yùn)動(dòng)部分。3防護(hù)大于2.5mm的固體能防止直徑大于2.5mm的固體異物進(jìn)入殼內(nèi)。能防止厚度或直徑大2.5mm的工具、金屬線等觸及殼內(nèi)帶電或運(yùn)動(dòng)部分。4防護(hù)大于1mm的固體能防止直徑大于1mm的固體異物進(jìn)入殼內(nèi)。能防止直徑或厚度大于1mm的導(dǎo)線或片條觸及殼內(nèi)帶電或運(yùn)轉(zhuǎn)部分。5防塵能防止灰塵進(jìn)入達(dá)到影響產(chǎn)品正常運(yùn)行的程度，完全防止觸及殼內(nèi)帶電或運(yùn)動(dòng)部分。6塵密能完全防止灰塵進(jìn)入殼內(nèi)，完全防止觸及殼內(nèi)帶電或運(yùn)動(dòng)部分。二、電機(jī)防護(hù)等級(jí)（第二位數(shù)字）的分級(jí)和定義第二位數(shù)簡(jiǎn)稱定 義0無防護(hù)沒有專門的防護(hù)。1防滴垂直的滴水應(yīng)不能直接進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部。215o防滴與鉛垂線成15o角范圍內(nèi)的滴水，應(yīng)不能直接進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部。3防淋水與鉛垂線成60O角范圍內(nèi)的淋水，應(yīng)不能直接進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部。4防濺任彳可方向的濺水對(duì)電機(jī)應(yīng)無有害的影響。5防噴水任何方向的噴水對(duì)電機(jī)應(yīng)無有害的影響，標(biāo)準(zhǔn)為1米處。6防海浪或強(qiáng)加噴水猛烈的海浪或強(qiáng)力的噴水對(duì)電機(jī)應(yīng)無有害影響。7浸水電機(jī)在規(guī)定的壓力和時(shí)間下浸在水中，其進(jìn)水量應(yīng)無有害影響。8潛水電機(jī)在規(guī)定的壓力下長(zhǎng)時(shí)間浸在水中，其進(jìn)水量應(yīng)無有害影響。關(guān)于電機(jī)的防爆等級(jí)一、防爆電機(jī)的概念防爆電機(jī)是一種可以在易燃易爆廠所使用的一種電機(jī)，運(yùn)行時(shí)不產(chǎn)生電火花。防爆電機(jī)主要用于煤礦、石油天然氣、石油化工和化學(xué)工業(yè)。止匕外，在紡織、冶金、城市煤氣、交通、糧油加工、造紙、醫(yī)藥等部門也被廣泛應(yīng)用。防爆電機(jī)作為主要的動(dòng)力設(shè)備，通常用于驅(qū)動(dòng)泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和其他傳動(dòng)機(jī)械。電機(jī)按防爆原理可分為隔爆型電機(jī)、增安型電機(jī)、正壓型電機(jī)、無火花型電機(jī)及粉塵防爆電機(jī)等。二、防爆的基本原理1、爆炸的概念爆炸的概念：爆炸是物質(zhì)從一種狀態(tài)，經(jīng)過物理或化學(xué)變化，突然變成另一種狀態(tài)，并放出巨大的能量。急劇速度釋放的能量，將使周圍的物體遭受到猛烈的沖擊和破壞。 爆炸必須具備的三個(gè)條件：①、爆炸性物質(zhì)：能與氧氣（空氣）反應(yīng)的物質(zhì)，包括氣體、液體和固體。（氣體：氫氣，乙快，甲烷等；液體：酒精，汽油；固體：粉塵，纖維粉塵等。②氧氣：空氣。③點(diǎn)燃源：包括明火、電氣火花、機(jī)械火花、靜電火花、高溫、化學(xué)反應(yīng)、光能等。2、防爆的原因考慮因素易爆物質(zhì)：很多生產(chǎn)場(chǎng)所都會(huì)產(chǎn)生某些可燃性物質(zhì)。煤礦井下約有三分之二的場(chǎng)所有存在爆炸性物質(zhì)；化學(xué)工業(yè)中，約有80%以上的生產(chǎn)車間區(qū)域存在爆炸性物質(zhì)。氧氣：空氣中的氧氣是無處不在的。點(diǎn)燃源：在生產(chǎn)過程中大量使用電氣儀表，各種磨擦的電火花，機(jī)械磨損火花、靜電火花、高溫等不可避免，尤其當(dāng)儀表、電氣發(fā)生故障時(shí)。 客觀上很多工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)滿足爆炸條件。當(dāng)爆炸性物質(zhì)與氧氣的混合濃度處于爆炸極限范圍內(nèi)時(shí)，若存在爆炸源，將會(huì)發(fā)生爆炸。因此采取防爆就顯得很必要了。三、危險(xiǎn)場(chǎng)所危險(xiǎn)性劃分:1、危險(xiǎn)氣體粉塵爆炸性物質(zhì)區(qū)域定義中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)北美標(biāo)準(zhǔn)氣體(CLASSI)在正常情況下，爆炸性氣體混合物連續(xù)或長(zhǎng)時(shí)間存在的場(chǎng)所0區(qū)Div.1在正常情況下爆炸性氣體混合物有可能出現(xiàn)的場(chǎng)所1區(qū)在正常情況下爆炸性氣體混合物不可能出現(xiàn)，僅僅在不正常情況下，偶爾或短時(shí)間出現(xiàn)的場(chǎng)所2區(qū)Div.2粉塵或纖維（CLASSn/rn）在正常情況下，爆炸性粉塵或可燃纖維與空氣的混合物可能連續(xù)，短時(shí)間頻繁地出現(xiàn)或長(zhǎng)時(shí)間存在的場(chǎng)所10區(qū)Div.1

在正常情況下，爆炸性粉塵或可燃纖維與空氣的混合物不能出現(xiàn)，僅僅在不正常情況下，偶爾或短時(shí)間出現(xiàn)的場(chǎng)所11區(qū)Div.22、防爆方法對(duì)危險(xiǎn)場(chǎng)所的適用性:序號(hào)防爆型式代號(hào)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)防爆措施適用區(qū)域1隔爆型dGB3836.2隔離存在的點(diǎn)火源Zone1,Zone22增安型eGB3836.3設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源Zone1,Zone23本安型iaGB3836.4限制點(diǎn)火源的能量Zone0-2本安型ibGB3836.4限制點(diǎn)火源的能量Zone1,Zone24正壓型pGB3836.5危險(xiǎn)物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開Zone1,Zone25充油型oGB3836.6危險(xiǎn)物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開Zone1,Zone26充砂型qGB3836.7危險(xiǎn)物質(zhì)與點(diǎn)火源隔開Zone1,Zone27無火花型nGB3836.8設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源Zone28澆封型mGB3836.9設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源Zone1,Zone29氣密型hGB3836.10設(shè)法防止產(chǎn)生點(diǎn)火源Zone1,Zone23、爆炸性危險(xiǎn)氣體分類根據(jù)可能引爆的最小火花能量，我國(guó)和歐洲及世界上大部分國(guó)家和地區(qū)將爆炸性氣體分為 四個(gè)危險(xiǎn)等級(jí)，如下表工況類別氣體分類代表性氣體最小引爆火花能量礦井下I甲烷0.280mJ礦井外的工廠IIA丙烷0.180mJIIB乙烯0.060mJIIC氫氣0.019mJ氣體溫度組別劃分:溫度組別安全的物體表面溫度常見爆炸性氣體T1W450℃氣、丙烯月青等46種T2W300℃乙快、乙烯等47種T3W200℃汽油、丁烯醛等36種T4W135℃乙醛、四氟乙烯等6種T5W100℃二硫化碳T6W85℃硝酸乙酯和亞硝酸乙酯Ex(ia)IICT6的含義標(biāo)志內(nèi)容符號(hào)含義防爆標(biāo)志Ex符合某種防爆標(biāo)準(zhǔn)，如我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)防爆方式ia采用ia級(jí)本質(zhì)安全防爆方法，可安裝在0區(qū)氣體類別IIC被允許涉及IC類爆炸性氣體溫度組別T6儀表表面溫度不超過85℃Ex(ia)IIC的含義:標(biāo)志內(nèi)容符號(hào)含義防爆聲明Ex符合歐洲防爆標(biāo)準(zhǔn)防爆方式ia采用ia級(jí)本質(zhì)安全防爆方法，可安裝在0區(qū)氣體類別IIC被允許涉及IC類爆炸性氣體防爆標(biāo)志的組成及含義Exd IIB T4 溫度組別：T4,物體表面溫度不超過135c 氣體類別：IB 防爆型式：隔爆型 防爆標(biāo)志4、防爆標(biāo)志格式說明：將工廠或礦區(qū)的爆炸危險(xiǎn)介質(zhì)，按其引燃能量，最小點(diǎn)燃溫度以及現(xiàn)場(chǎng)爆炸性危險(xiǎn)氣體存在的時(shí)間周期進(jìn)行科學(xué)分類分級(jí)，以確定現(xiàn)場(chǎng)防爆設(shè)備的防爆標(biāo)志和防爆形式。防爆標(biāo)志格式：Ex（ia） IIC T4防爆標(biāo)記防爆等級(jí)氣體組別溫度組別防爆等級(jí)說明：ia等級(jí)：在正常工作、一個(gè)故障和二個(gè)故障時(shí)均不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。正常工作時(shí)，安全系數(shù)為2.0;一個(gè)故障時(shí)，安全系數(shù)為1.5;二個(gè)故障時(shí)，安全系數(shù)為1.0。注：有火花的觸點(diǎn)須加隔爆外殼、氣密外殼或加倍提高安全系數(shù)。ib等級(jí)：在正常工作和一個(gè)故障時(shí)不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物的電氣設(shè)備。正常工作時(shí)，安全系數(shù)為2.0;一個(gè)故障時(shí)，安全系數(shù)為1.5。正常工作時(shí)，有火花的觸點(diǎn)須加隔爆外殼或氣密外殼保護(hù)，并且有故障自顯示的措施，一個(gè)故障時(shí)安全系數(shù)為1.0。四、防爆等級(jí)的劃分標(biāo)準(zhǔn)1、電機(jī)防爆等級(jí)電機(jī)防爆等級(jí)由3部分構(gòu)成1）在爆炸性氣體區(qū)域（0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)）不同電氣設(shè)備使用安全級(jí)別的劃分。如旋轉(zhuǎn)電機(jī)選型分為隔爆型（代號(hào)d）、正壓型（p）、增安型（e）、無火花型（n）

2）氣體或蒸氣爆炸性混合物等級(jí)的劃分，分為HA、HB、nC 三種，這些等級(jí)的劃分主要是依照最大試驗(yàn)安全間隙（MESG）或最小點(diǎn)燃電流（MICR）來區(qū)分的。3）引燃某種介質(zhì)的溫度分組的劃分。主要分為T1：450℃<T、T2：300<TW450℃T3：200<TW300℃、T4：135<TW200℃、T5：100<TW135、T6：85VTW100C.五、危險(xiǎn)區(qū)域的等級(jí)0區(qū)：易爆氣體始終或長(zhǎng)時(shí)間存在1區(qū)：易燃?xì)怏w在儀表的正常工作過程中有可能發(fā)生或存在2區(qū)：一般情形下，不存在易燃?xì)怏w且即使偶爾發(fā)生，基存在時(shí)間亦很短六、幾種常見物質(zhì)的爆炸特性名稱燃點(diǎn)（℃）溫度等級(jí)爆炸等級(jí)組號(hào)丙酮540T1IIA乙快305T2IIC苯555T1IIA丁烷365T2IIA甲醇455T