戶外防腐蝕型防爆三相異步電動機設計

(佳木斯防爆電機有限公司，黑龍江佳木斯 154005)

0 引言

戶外及戶外化學防腐蝕型防爆三相異步電動機(以下簡稱電動機)屬于特殊場合使用的電動機。選擇電動機之前，應詳細了解電動機的使用環境，以便設計滿足環境條件要求的電動機。所謂使用環境，主要是指電動機運行地點的海拔、環境空氣溫度、環境空氣相對濕度以及是否有爆炸性危險環境等。一般情況下，電動機在海拔不超過1000m；運行地點的最高環境空氣溫度不超過40℃，最低環境空氣溫度為-15℃；運行地點的最濕月份的平均最高相對濕度為90%，同時該月平均最低溫度不高于25℃的環境條件下應能滿載正常運行。如果電動機運行地點的環境條件不能滿足以上要求，例如高溫、高濕環境，鹽霧、霉菌環境，高海拔、低溫環境，戶外、船用環境以及有爆炸性危險環境等，則應根據國家標準的有關規定，慎重選鋒電動機的類型、結構型式和額定功率等。以保證電動機安全可靠和經濟地運行。現就戶外及戶外化學防腐蝕型防爆三相異步電動機的設計特點作如下介紹。

1 戶外及戶外化學防腐型防爆三相異步電動機的使用環境

通常，戶外用異步電動機的所謂使用環境，主要是指電動機運行地點的海拔、環境空氣溫度、環境空氣相對濕度以及是否有爆炸性危險環境等。一般情況下，戶外電動機的使用環境條件包括氣候條件(K)、特殊氣候條件(Z)，生物條件(B)、化學活性物質條件(C)、機械活性物質、機械條件(M)共六類。其中化學活性物質條件又分為輕腐蝕(C2)、中等腐蝕(C3)和強腐蝕(C4)三種嚴酷程度等級。 無氣候防護環境代號中的首位數字為4(戶外型)適用于全漏天使用的產品，其各類環境條件描述如下。

1.1 各種使用環境等級

電動機的防護類型分為戶外防輕腐蝕型(簡稱戶外型、代號W)、戶外防中等腐蝕型(代號WF1)、戶外防強腐蝕型(代號WF2)；戶內防中等腐蝕型(簡稱防中等腐蝕型、代號F1)、戶內防強腐蝕型(簡稱防強腐蝕型、代號F2)共五種類型。各種環境條件等級見表1。

表1 各種環境防護類型電動機相應的使用環境條件等級

1.2 各種使用環境條件等級的環境參數

各種使用環境條件等級的環境參數見表2、表3。

表2 氣候條件下各種等級的環境參數值

2 結構特點

從表1、表2可知，防爆型三相異步電動機要適應戶外的運行環境，必須具備一些特殊的功能。即在隔爆型、增安型及無火花型的基礎上還要增加一些特殊的要求，使其具備防護、耐腐、耐低溫等特性。這些特殊要求的內容見表3。

表3 戶外及戶外化學防腐型防爆三相異步電動機的結構特點

3 結構設計

從表3的內容可見，戶外及戶外化學防腐型防爆三相異步電動機的結構特點主要集中體現在防爆、防護、防腐這幾個方面。 因此在設計電動機時應著重考慮防爆、防護、防腐的設計要點。

3.1 防爆設計

(1)設計戶外及戶外化學防腐型防爆三相異步電動機時要電動機的防爆面要進行反腐蝕處理，常用的處理措施是用汽油及非腐蝕清潔劑將隔爆面表面處理干凈后涂抹磷化液進行磷化，在磷化完畢后，再在磷化層上均勻地涂抹一層凡士林油脂。依此達到保護隔爆面的目的。此外，電動機端蓋止口等非隔爆面也應涂以防銹油脂或半干性密封膠油。

(2)軸貫通部分應加裝隨軸旋轉的“V”型密封圈。使其能夠達到IP54的防護效果。在設計電動機軸貫通件時，要慎重選取某些部件的軸向公差，以避免影響裝配后電動機的質量。戶外使用的電動機各暴露在外的螺栓均應采取防水措施。一般采用丁基橡膠進行封裝。為了保證拆裝方便，也可以采用六角法蘭面螺栓(國家標準為GB 5789)，將橡膠圈壓在法蘭面下面的做法。

(3)在電動機出線盒、出線盒蓋、外蓋等結合部位的防水防雨結構是戶外電動機設計上應該特別加以重視的問題。在設計戶外電動機是應在出線盒、出線盒蓋、外蓋等結合部位安裝“O”型密封圈。選用“O”型密封圈時要注意膠圈的材料和抗老化性能。

3.2 防護設計

露天安裝的電動機，如果有防雨帽時，最低防護等級不能低于IP54。并且經防塵防水試驗后，軸承內無沙塵進入，接線盒、端部止口部位不能有水進入，此外，電動機的外殼兩側還要開設排水口。如果沒有防雨罩等遮雨措施，則戶外安裝的電動機其防護等級必須是IP67。機座號在355以上的電動機需要加裝防潮加熱器(防凝露)。加熱器應使電動機機殼內的空氣溫度高于周圍環境溫度5℃以上，并應考慮加熱器的加熱溫度不能達到周圍絕緣有損壞危險的程度。并使電動機繞組對地絕緣電阻達到表4的要求。

表4 電動機繞組對地絕緣電阻

在特殊場合使用的電動機還要根據用戶的要求在電動機的某些部位加裝濕度報警器，檢測電動機受潮程度，及時報警切斷電源，以確保電動機安全運行。

3.3 防腐設計

電動機的定轉子鐵心表面要涂防腐涂層，鑄件涂底漆(需噴磷化底漆X06-1)風罩及軸伸表面處理等按化工防腐電動機專用工藝守則進行。電機盡量使用不銹鋼吊環，繞組定子端部噴H31-48363環氧防霉絕緣漆，整機噴環氧鐵紅色底漆一層，G06-4鐵紅色過氯乙烯底漆一層，G52-1過氯乙烯防腐磁漆兩層，G52-2過氯乙烯防腐磁漆兩層。另外電動機表面油漆的顏色應選用淺灰、淺綠或銀灰等顏色。并應考慮太陽輻射對電動機溫升的影響，當電動機表面油漆的顏色應選用淺灰、淺綠或銀灰等顏色時，其鐵心、繞組溫升限值及外殼允許最高表面溫度應按相應類型防爆電動機的規定降低，降低值按表5規定。

表5 戶外型及戶外防腐型電動機溫升限值及

4 結語

與普通電機相比，戶外防爆三相異步電動機在絕緣強度、電氣間隙、溫升限值等方面都有相應調整，其型式、基本參數與隔爆面尺寸均有特殊的規定。GB 3836.1、GB 3836.2、GB 3836.3及GB 3836.8的規定在隔爆型、增安型及無火花型電動機的基礎上增加附加要求，為了防腐蝕防雨水浸淋，需要加涂一沉表面漆，如果灰塵多的話，加防塵密封圈；濕熱型電機除了絕緣等級要求，還要加裝防冷凝裝置。總之戶外及戶外防腐型防爆三相異步電動機具有防潮、防水、防塵、防寒,防輕腐蝕等優點,可以在戶外長期運行,滿足有關行業的特殊要求。