隨著新理論、新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，電動(dòng)機(jī)行業(yè)的發(fā)展總體來說是比較迅速的，低壓、高壓電動(dòng)機(jī)逐步使用到爆炸危險(xiǎn)場所的各個(gè)領(lǐng)域，近年來出現(xiàn)了很多新型的增安型防爆電動(dòng)機(jī)，如：低壓增安型電動(dòng)機(jī)、低壓增安型變頻電動(dòng)機(jī)、中高壓增安型異步電動(dòng)機(jī)、中高壓增安型同步無刷電動(dòng)機(jī)等，極大地滿足了廣大用戶的實(shí)際需求，為我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了有力的設(shè)備支持。
增安型電氣設(shè)備是適用于爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備的一種，國家標(biāo)準(zhǔn)GB3836.3―2000的有關(guān)條文中對它有專門的定義和解釋。增安型設(shè)備定義為：在正常運(yùn)行條件下不會(huì)產(chǎn)生電弧或火花的電氣設(shè)備進(jìn)一步采取措施，提高其安全程度，防止電氣設(shè)備產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度、電弧和火花的可能性的防爆型式。標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定增安型設(shè)備不包括正常運(yùn)行情況下產(chǎn)生火花或電弧的設(shè)備。增安型電動(dòng)機(jī)就是基于此要求設(shè)計(jì)而成的。增安型電動(dòng)機(jī)要求tE溫度保護(hù)，從而使增安型電動(dòng)機(jī)能經(jīng)濟(jì)可靠地在爆炸性氣體環(huán)境中使用。對增安型電動(dòng)機(jī)的其他故障因素，需要進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)。其他保護(hù)則依照普通電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的保護(hù)要求進(jìn)行，這方面有相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)方和用戶方可自行選擇。新的國家標(biāo)準(zhǔn)GB3836.15―2000中也規(guī)定了配置有合適熱保護(hù)裝置的*e*型低壓異步電動(dòng)機(jī)適用于1區(qū)環(huán)境（起動(dòng)頻繁和環(huán)境條件惡劣除外）。并重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了熱保護(hù)器的要求和使用范圍。這使得普通負(fù)載的增安型電動(dòng)機(jī)的防爆安全性能得到了進(jìn)一步的認(rèn)可，使其使用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。為增安型防爆電動(dòng)機(jī)的廣泛使用提供了標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。但同時(shí)也規(guī)定了起動(dòng)頻繁及中高壓增安型電動(dòng)機(jī)只能適用于2區(qū)的要求。從這些條款要求中可以看出，增安型防爆電動(dòng)機(jī)必須和合適的熱保護(hù)器共同使用才能達(dá)到預(yù)期的防爆目的。GB 3836.3―2000標(biāo)準(zhǔn)中對增安型電動(dòng)機(jī)的溫度保護(hù)，應(yīng)該按電機(jī)的工作性質(zhì)、運(yùn)行方式及不同電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的熱的分類而進(jìn)行保護(hù)。GB 3836.3―2000中tE時(shí)間的定義為：交流繞組在最高環(huán)境溫度下達(dá)到額定運(yùn)行穩(wěn)定溫度后，從開始通過最初起動(dòng)電流Ia時(shí)計(jì)起直至上升到極限溫度所需的時(shí)間。具體來說，標(biāo)準(zhǔn)中對該型電機(jī)的設(shè)計(jì)、制造及運(yùn)行中的tE保護(hù)都很明確地進(jìn)行了定義。如加強(qiáng)絕緣等級(jí)、增加容量裕度系數(shù)、配用合適的tE保護(hù)裝置等?，F(xiàn)就各型增安型電動(dòng)機(jī)對其配用的保護(hù)器進(jìn)行分析探討。
一、對于電機(jī)連續(xù)運(yùn)行工作狀態(tài)下（I）的溫度（E）保護(hù)包括容易起動(dòng)和不頻繁起動(dòng)不會(huì)出現(xiàn)明顯的附加溫升，允許采用反時(shí)限過載保護(hù)裝置的增安型防爆電動(dòng)機(jī)。該種運(yùn)行方式的增安型電動(dòng)機(jī)，國家標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定了配用的保護(hù)器的保護(hù)曲線和保護(hù)定義。詳見GB3836.3―2000附錄D.電動(dòng)機(jī)在普通工業(yè)安裝（含保護(hù)）外，應(yīng)加裝反時(shí)限延時(shí)過載保護(hù)裝置（如，帶有熱過載繼電器的電動(dòng)機(jī)開關(guān)）以保證當(dāng)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)時(shí)，在tE時(shí)間內(nèi)斷開電動(dòng)機(jī)電源。我國的增安型防爆電動(dòng)機(jī)（YA、YA2），是由防爆電機(jī)歸口單位南陽防爆電氣研究所組織行業(yè)統(tǒng)一設(shè)計(jì)的。其tE時(shí)間的設(shè)計(jì)、計(jì)算基本按照GB 3836.3―2000中5.1條的保護(hù)曲線確定的，即不同型號(hào)的增安型電動(dòng)機(jī)雖然tE保護(hù)曲線不同，但必須要高于圖示曲線上方，否則為不合格。這樣，所有的電機(jī)保護(hù)器制造企業(yè)所制造的tE保護(hù)器的保護(hù)曲線比較容易擬合和確定，只要保護(hù)曲線在GB3836.3―2000中5.1條的保護(hù)曲線的下方，即可滿足對增安型電動(dòng)機(jī)（YA、YA2）的有效保護(hù)。加上允許有20%的誤差，使得保護(hù)器制造起來其精度比較容易達(dá)到。這類電流型保護(hù)器分兩類：一類為熱繼電器型，如蘇州西門子電器有限公司引進(jìn)德國西門子公司技術(shù)生產(chǎn)的3UA58e、3UA60e、3UA61e、3UA62e產(chǎn)品，已于1999年通過國家防爆質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的檢驗(yàn)認(rèn)可，并投入工業(yè)運(yùn)行；第二類為電子式保護(hù)器，該類保護(hù)器是在國家頒布取消熱繼電器后開發(fā)出來的新一代科技含量較高的替代熱繼電器的產(chǎn)品，國內(nèi)外的同類產(chǎn)品型號(hào)規(guī)格比較多，大多采用組合式一體化結(jié)構(gòu)，即信號(hào)互感器和信號(hào)處理、控制單元一體化。電子式保護(hù)器分?jǐn)?shù)字型和模擬型，保護(hù)、控制精度要比熱繼電器高，保護(hù)曲線擬合精度較為理想。從國家防爆電氣產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（CQST）檢驗(yàn)結(jié)果中可以看出，國外產(chǎn)品主要在信號(hào)互感器精度、電磁兼容、使用環(huán)境條件等方面比國內(nèi)產(chǎn)品要高。南陽防爆電氣研究所也配合YA2增安型電動(dòng)機(jī)的統(tǒng)一研制，專門開展了YA2tE時(shí)間保護(hù)器的科研工作，詳細(xì)分析了YA2運(yùn)行保護(hù)技術(shù)要求，并針對國內(nèi)外現(xiàn)有保護(hù)器的性能、特點(diǎn)等，編制了關(guān)于YA2增安型電動(dòng)機(jī)tE時(shí)間保護(hù)器的保護(hù)曲線、性能要求、制造、檢驗(yàn)等文件，進(jìn)一步指導(dǎo)增安型電2其他類型運(yùn)行工作狀態(tài)下的增安型防爆電動(dòng)機(jī)如果將增安型防爆電動(dòng)機(jī)應(yīng)用于吊車、牽引機(jī)車、控制等方面。此類增安型電動(dòng)機(jī)的溫度保護(hù)在使用上述1中定義的tE時(shí)間保護(hù)器時(shí)，如選用、配置不合適，則使增安型防爆電動(dòng)機(jī)失去防爆性能。這是因?yàn)榇祟愲姍C(jī)屬于頻繁起動(dòng)或困難起動(dòng)運(yùn)行方式的增安型防爆電動(dòng)機(jī)，工作時(shí)，電機(jī)的起動(dòng)特性及起動(dòng)運(yùn)行后的溫度積累，與普通運(yùn)行方式下增安型電動(dòng)機(jī)有著本質(zhì)的區(qū)別，對于這類運(yùn)行方式的增安型電動(dòng)機(jī)，不宜采用熱繼電器和電子類tE時(shí)間保護(hù)器，原因是困難起動(dòng)或頻繁起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱會(huì)發(fā)生積累，一般的熱繼電器或電子tE保護(hù)器不能對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行有效的保護(hù)。GB 3836.3―2000中規(guī)定了當(dāng)起動(dòng)時(shí)間大于1.7XtE時(shí)間，就屬于起動(dòng)困難，此類電動(dòng)機(jī)應(yīng)配置特殊的保護(hù)裝置。最佳的溫度保護(hù)方法是選用電機(jī)繞組內(nèi)每相預(yù)埋熱敏元件（如PTC熱敏元件、熱電偶等）。但這樣的保護(hù)應(yīng)在電機(jī)制造廠的使用說明書中明確給出，并在選好保護(hù)類型的基礎(chǔ)上和電機(jī)一并送國家認(rèn)可的防爆質(zhì)檢機(jī)構(gòu)試驗(yàn)確認(rèn)，并在產(chǎn)品的防爆合格證中明確保護(hù)器的類型、規(guī)格和生產(chǎn)廠家等，這是十分必要的。
二、增安型變頻電動(dòng)機(jī)的溫度（E）保護(hù)動(dòng)機(jī)如時(shí)間保護(hù)器的檢驗(yàn)和取證工作。伽也釀丨瓢如果采用電流型保護(hù)因電流取樣互感器在增安型變頻電動(dòng)機(jī)是近幾年來發(fā)展起來的新產(chǎn)品，根據(jù)其工作運(yùn)行特點(diǎn)和變頻特性，對其在運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的故障、以及故障引起的危險(xiǎn)溫度等涉及防爆安全的問題，國內(nèi)外相關(guān)資料很少。GB 3836.3―2000中只是規(guī)定了防爆檢驗(yàn)必須和相配套的變頻器一起檢驗(yàn)、取證。其試驗(yàn)方法和相關(guān)的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)要求都沒有明確定義。理論上講，在和電機(jī)一起檢驗(yàn)取證時(shí)，其試驗(yàn)項(xiàng)目和普通增安型電動(dòng)機(jī)是一樣的，重點(diǎn)是要確定在其可預(yù)料的運(yùn)行狀態(tài)下試驗(yàn)，而且該運(yùn)行模式應(yīng)在電動(dòng)機(jī)的使用說明書中和防爆合格證中，注明其試驗(yàn)時(shí)的運(yùn)行方式，并明確所配用變頻器在工作設(shè)置時(shí)應(yīng)滿足上述試驗(yàn)時(shí)的方式，不可隨意更改運(yùn)行模式，否則增安型變頻電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)在可預(yù)料的最嚴(yán)酷的運(yùn)行模式下進(jìn)行防爆項(xiàng)目試驗(yàn)。該類型電機(jī)的溫度保護(hù)應(yīng)采用溫度型保護(hù)增安型防爆電動(dòng)機(jī)的發(fā)展及保護(hù)低頻時(shí)信號(hào)無法確定，致使保護(hù)器無法準(zhǔn)確測取相關(guān)信號(hào)而起不到保護(hù)作用，采用溫度型保護(hù)器，如電機(jī)繞組內(nèi)每相預(yù)埋熱敏元件（如PTC熱敏元件、熱電偶等）可準(zhǔn)確達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的溫度保護(hù)。
三、高壓大型增安型三相異步電動(dòng)機(jī)和高壓增安型無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)的溫度（E）保護(hù)對于高壓大型增安型三相異步電動(dòng)機(jī)的溫度保護(hù)，基本上與上述幾種保護(hù)方法類似，不同之處是在進(jìn)行tE時(shí)間保護(hù)的同時(shí)，一般還要加裝定子溫度監(jiān)測設(shè)備、三相磁平衡保護(hù)裝置、軸測溫設(shè)備等，國內(nèi)各制造廠家提出的保護(hù)方式基本差不多。
國外生產(chǎn)的電機(jī)一般保護(hù)比較多，但大多采用綜合性保護(hù)，在此方面，國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品與之相對應(yīng)的還沒有。限于實(shí)驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)方法等因素，電動(dòng)機(jī)和保護(hù)器的配套檢驗(yàn)方面還不是很完善。存在電機(jī)生產(chǎn)廠家和保護(hù)器配套廠家脫節(jié)的現(xiàn)象。對于高壓增安型無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)的溫度（E）保護(hù)，基本上與高壓大型增安型電動(dòng)機(jī)的綜合保護(hù)器一樣，但高壓增安型無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)的溫度（tE）保護(hù)要復(fù)雜得多，這與它的運(yùn)行方式相關(guān)，高壓增安型無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)本身技術(shù)含量就比較高、設(shè)計(jì)制造比較復(fù)雜。需要保護(hù)的發(fā)熱部分比較多，如定子繞組、起動(dòng)電阻、勵(lì)磁發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組、異步起動(dòng)時(shí)間過長保護(hù)、過勵(lì)保護(hù)、失步保護(hù)、失勵(lì)保護(hù)等等，這些保護(hù)的失效都有可能引起局部溫度的過高，從而使防爆失效，并有可能引起更為嚴(yán)重的事故發(fā)生。對高壓大型增安型三相異步電動(dòng)機(jī)和高壓增安型無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)的溫度（E）保護(hù)，配套研究在國內(nèi)還沒有引起有關(guān)方面的足夠重視。所以制造廠和用戶在生產(chǎn)和使用這些產(chǎn)品的過程中應(yīng)及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為今后我國電機(jī)綜保產(chǎn)品的發(fā)展提供借鑒。
四、結(jié)論
隨著國內(nèi)防爆增安型電動(dòng)機(jī)和配套的溫度保護(hù)裝置的進(jìn)一步完善，石化部門環(huán)境的進(jìn)一步改善和對增安型電動(dòng)機(jī)認(rèn)識(shí)的逐步加深，增安型電動(dòng)機(jī)在不遠(yuǎn)的將來使用會(huì)越來越普及。如何正確選型、使用和維護(hù)增安型保護(hù)器也是增安型電機(jī)用戶必須掌握的。研制出性能良好、可靠性高、便于維護(hù)、物美價(jià)廉的各類專用增安型電機(jī)保護(hù)器，是解決增安型電動(dòng)機(jī)普及和使用的關(guān)鍵。也希望有關(guān)行業(yè)部門在電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的標(biāo)準(zhǔn)制定、研制等方面加強(qiáng)引導(dǎo)，及早將我國增安型電動(dòng)機(jī)推向更廣闊的市場。（南陽防爆電機(jī)）
|
關(guān)于我們 
南陽防爆電氣：增安型防爆電動(dòng)機(jī)的發(fā)展及保護(hù)
