船用隔爆型三相異步電動機隔爆設計和接線裝配要點解析

陳金剛，霍計林

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船用隔爆型三相異步電動機隔爆設計和接線裝配要點解析

陳金剛，霍計林

（德州恒力電機有限責任公司，山東 德州 253005）

本文主要講述船用隔爆型三相異步電動機隔爆設計要點。重點對船用隔爆電機隔爆結合面的配合間隙、寬度和表面粗糙度，接線盒內電纜連接方法和密封圈選擇進行闡述。同時介紹隔爆電機裝配和拆卸時的注意事項。

船用隔爆 三相異步電動機 密封圈 裝配 鎧裝填料函

0 引言

船用隔爆型三相異步電動機用于船舶上具有ⅡA、ⅡB、ⅡC類，溫度組別T1-T4組的可燃性氣體、蒸汽與空氣形成的爆炸性氣體環境的場所。在船舶上驅動各種機械，如泵類、通風機、分離器、液壓機械及其它輔助設備。電機外殼防護等級為IP55或IP56，具有良好的防濕熱、防鹽霧、防霉菌性能。船用隔爆型三相異步電動機是YB3系列隔爆型三相異步電動機的派生產品。防爆性能符合GB3836.1-2010《爆炸性環境第1部分：設備通用要求》、GB3836.2-2010《爆炸性環境第2部分：由隔爆外殼“d”保護的設備》的規定。

1 船用隔爆型三相異步電動機的結構設計特點

船用隔爆型三相異步電動機在結構設計時，必須充分考慮爆炸性氣體混合物在電機內部，因某種原因引起爆炸時，不能引起電機外部爆炸性氣體混合物的爆炸。隔爆外殼可把可能產生火花、電弧和危險溫度的電氣部分與周圍爆炸性氣體混合物隔開。隔爆外殼并非是密封的，周圍的爆炸性氣體混合物可以通過外殼接合面間隙進入電機內部，當與外殼內的火花、電弧、危險高溫等引燃源接觸時，可能發生爆炸。這時電機的隔爆外殼不僅不會損壞或變形，而且爆炸火焰或熾熱氣體通過接合面間隙傳出時，經過冷卻，息弧，也不會引燃周圍的爆炸性氣體混合物。同時，由于船用隔爆電機使用環境比較惡劣，對電機的防水性能要求較高，防護等級大部分設計成IP56，提高隔爆面表面粗糙度要求，并進行防銹處理。

船用隔爆型三相異步電動機外殼強度，組成外殼各零部件隔爆結合面的隔爆間隙和寬度，以及各隔爆結合面的表面粗糙度是保證隔爆電機隔爆性能的首要條件。為此，船用隔爆電機的機座、端蓋、接線盒座、蓋等外殼均采用鋼質或HT200灰鑄鐵材料制造。零部件精加工后均進行水壓試驗，試驗壓力不小于1.5 MPa，保持10 s~12 s，試驗結果以外殼無水滴滲出為合格。電機隔爆結合面間隙或直徑差和隔爆結合面的寬度按GB3836.2的規定，各機座號外殼隔爆面最小寬度范圍和所對應配合面的最大間隙值見表1，其中ⅡC類平面結合面最大間隙均要求≤0.12 mm。

表1 船用隔爆電機隔爆面最小寬度范圍和所對應配合面的最大間隙值

機座號及外殼對應容積V：cm3隔爆結合面的寬度范圍L：mm不同爆炸性氣體類別對應隔爆面的間隙最大值 ⅡCⅡAⅡB 平面結合面最大間隙：mm止口結合面最大間隙：mm轉軸結合面最大間隙：mm平面結合面最大間隙：mm止口結合面最大間隙：mm轉軸結合面最大間隙：mm止口結合面最大間隙：mm轉軸結合面最大間隙：mm H90及以下， V≤1006≤L＜9.50.300.300.450.200.200.300.100.15 9.5≤L＜12.50.300.300.450.200.200.300.100.150 12.5≤L＜250.300.300.500.200.200.400.150.250 25≤L＜400.400.400.600.200.200.450.150.250 40≤L0.400.400.600.200.200.600.200.30 H100-H160， 100＜V≤5006≤L＜9.5－－－－－－0.10－ 9.5≤L＜12.5－－－－－－0.100.15 12.5≤L＜250.300.300.450.200.200.300.150.250 25≤L＜400.400.400.600.200.200.400.150.250 40≤L0.400.400.750.200.200.450.200.30 H180-H225， 500＜V≤15006≤L＜9.5－－－－－－－－ 9.5≤L＜12.5－－－－－－－－ 12.5≤L＜250.300.300.450.200.200.300.1500.250 25≤L＜400.400.400.600.200.200.400.1500.250 40≤L0.400.400.750.200.200.450.200.30 H250-H280，1500＜V≤20006≤L＜9.5－－－－－－－－ 9.5≤L＜12.5－－－－－－－－ 12.5≤L＜250.300.300.450.200.200.300.1500.250 25≤L＜400.400.400.600.200.200.400.1500.250 40≤L0.400.400.750.200.200.450.200.30 H315及以上，2000＜V≤60006≤L＜9.5－－－－－－－－ 9.5≤L＜12.5－－－－－－－－ 12.5≤L＜250.200.200.300.150.150.20－－ 25≤L＜400.400.400.600.200.200.300.150.25 40≤L0.400.400.750.200.200.400.200.30

2 船用隔爆型三相異步電動機接線盒隔爆特性和電纜連接

圖2 YBT-H系列船用隔爆電機主體結構圖

圖3 船用防爆接線盒結構圖

圖4 密封圈規格及尺寸

船用隔爆型三相異步電動機接線盒內的電氣間隙不小于10 mm，爬電距離不小于16 mm，見圖3。接線盒內的電纜引入密封裝置分密封接頭和填料函，其中密封接頭利用密封橡膠圈密封，填料函利用填料密封。密封接頭和填料函根據用戶使用電纜不同又分為普通防爆密封裝置和鎧裝防爆密封裝置。引入接線盒的電纜應選擇與接線盒內接線端子相適應的多芯電纜，每個接線口只能接入一根電纜，電纜引入密封裝置用彈性密封圈密封時，電纜外徑要與密封圈的孔徑相符，密封圈尺寸見圖4，可根據引入電纜的外徑剝去密封圈的同心圓，配合直徑差不大于0.5 mm，壓緊接線裝置后，保證電纜與密封圈和接線盒牢固可靠，不得有間隙。引入電纜的芯線要接在兩弓形墊圈之間，注意芯線的毛刺不要突出，引入電纜必須用接線壓板和弓形墊圈壓緊固定，防止竄動。普通電纜引入接線盒的密封裝置見圖5。當接線盒有閑置的進線口時，閑置不用的進線口用堵棒堵死，保證隔爆性能。船用隔爆電機為安全考慮，很大一部分用鎧裝電纜和填料函裝置，其電纜引入和密封見圖6。

圖6 鎧裝防爆填料函電纜引入示意圖

3 船用隔爆型三相異步電動機裝配注意事項

隔爆電動機所使用的所有隔爆零部件無裂紋和影響隔爆性能的缺陷，連接隔爆外殼的螺栓均裝有彈簧墊圈，防止零部件自行松脫，拆卸、裝配隔爆電機時，應注意保護隔爆面，裝配時隔爆面螺紋及隔爆面涂204-1防銹油脂，所有隔爆面不得損傷和銹蝕，以保證隔爆性能。非隔爆配合面應均勻的涂上密封膠，密封防水。

4 結論

船用隔爆型電動機在爆炸性氣體環境中安全運行是制造中關注的關鍵部分，其隔爆性能由隔爆外殼和隔爆外殼相互連接的隔爆面決定。因此，在隔爆電機制造過程中對隔爆外殼和隔爆面要注意防護，除設計加工過程中保證尺寸精度以外，安裝拆卸過程中必須保護隔爆外殼和隔爆面不受損傷，隔爆面需要做好防護和防銹處理，防止因磕碰和銹蝕損傷隔爆面，確保隔爆外殼在承受爆炸時不發生有害變形。

[1] 隔爆型三相異步電動機技術條件第1部分: YB3系列隔爆型三相異步電動機(機座號63～355): JB／T7565.1[S]. 2011.

[2] 爆炸性氣體環境用電氣設備_第一部分: 通用要求: GB/3836.1[S]. 2000.

[3] 爆炸性氣體環境用電氣設備_第二部分: 隔爆型: GB/3836.2[S]. 2000.

[4] 王強, YB2-H船用隔爆三相異步電動機接線盒的特點[J]. 電機技術, 2011.

The Analysis of Explosion-proof Design and Wiring Assembly Points for Marine Flame-proof Three-phase Asynchronous Motors

Chen Jingang, Huo Jilin

(Dezhou Hengli Electrical Machinery CO., Ltd., Dezhou 253005, Shangdong, China)

TM357

A

1003-4862（2018）09-0015-04

2018-4-26

陳金剛（1974-），男，工程師。研究方向：電機檢測與故障分析。Email：cjg2516@163.com