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电机防爆等级划分最新标准是什么?

防爆电机主要用于煤矿、石油天然气、石油化工和化学工业。此外,在纺织、冶金、城市煤气、交通、粮油加工、造纸、医药等部门也被广泛应用。防爆电机作为主要的动力设备,通常用于驱动泵、风机、压缩机和其他传动机械。

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电机防爆等级划分的最新国际主流标准是 IEC 60079 系列标准。在中国,对应的强制性国家标准是 GB 3836 系列标准(等同采用 IEC 60079 标准)。

以下是电机防爆等级划分的核心要素(基于最新版 GB 3836 / IEC 60079):

  1. 防爆类型 (Type of Protection):

    • 这是最核心的划分,定义了电机防止点燃周围爆炸性环境所采用的根本技术原理。常见类型包括:
      • 隔爆型 (Ex d / “d”): 设备外壳能承受内部爆炸而不损坏,并能阻止爆炸传播到外部环境。(IEC 60079-1 / GB 3836.2)
      • 增安型 (Ex e / “e”): 对正常运行时不会产生火花、电弧或危险高温的部件采取额外措施(如更好的连接、提高绝缘等级、限制温度),防止在正常运行条件下形成点燃源。(IEC 60079-7 / GB 3836.3)
      • 本安型 (Ex i / “i”): 将电路的能量(电流、电压)限制在安全水平以下,使其产生的电火花或热效应不能点燃爆炸性环境。分为 ia, ib, ic 三个保护等级。(IEC 60079-11 / GB 3836.4)
      • 正压型 (Ex p / “p”): 通过保持设备外壳内部保护性气体的压力高于外部大气压力,防止外部爆炸性混合物进入。(IEC 60079-2 / GB 3836.5)
      • 浇封型 (Ex m / “m”): 将可能产生火花、电弧或危险高温的电气部件用树脂或固化化合物浇封起来,使其不能点燃周围的爆炸性环境。(IEC 60079-18 / GB 3836.9)
      • 油浸型 (Ex o / “o”): 将设备或设备的一部分浸在保护油中,使点燃源与爆炸性环境隔绝。(IEC 60079-6 / GB 3836.6)
      • 充砂型 (Ex q / “q”): 用石英砂等粉状材料填充外壳,使内部产生火花或电弧时,在填充层中冷却和熄灭,不能点燃外部环境。(IEC 60079-5 / GB 3836.7)
      • 气密型 (Ex h / “h”): 外壳本身结构足够气密,阻止外部爆炸性气体进入。主要用于组件。(IEC 60079-39 / GB 3836.20)
      • 特殊型 (Ex s): 其他未包含在上述标准中的特殊防爆类型,需要经过专门的评估和认证。(根据具体情况)
      • 粉尘防爆 (Ex tD / 或按其他类型组合): 对可燃性粉尘环境进行防爆保护,通常基于类似原理但针对粉尘特性。标准主要是 IEC 60079-31 / GB 12476.x。
  2. 爆炸性环境类别 / 设备保护级别 (Equipment Protection Level - EPL):

    • 根据设备在爆炸性环境(气体、粉尘)中存在的时间和概率划分设备的固有安全水平。
    • 气体环境 (IEC 60079-0 / GB 3836.1):
      • Ga: 要求即使在设备发生两个独立故障的情况下(非常罕见)也能提供保护。适用于0区(爆炸性气体环境长期或频繁存在)。
      • Gb: 在正常运行状态、预期故障状态(一个故障)下提供保护。适用于1区(爆炸性气体环境在正常运行时可能出现)。
      • Gc: 仅在正常运行状态下提供保护。适用于2区(爆炸性气体环境在正常运行时不太可能出现,即使出现也是短暂存在)。
    • 粉尘环境 (IEC 60079-31 / GB 12476.x):
      • Da: 要求即使在设备发生两个独立故障的情况下也能提供保护。适用于20区(可燃性粉尘云持续、长期或频繁存在)。
      • Db: 在正常运行状态、预期故障状态下提供保护。适用于21区(可燃性粉尘云在正常运行时可能出现)。
      • Dc: 仅在正常运行状态下提供保护。适用于22区(可燃性粉尘云在正常运行时不太可能出现,积聚的粉尘层偶尔被扬起)。
  3. 气体组别 (Gas Group):

    • 根据爆炸性气体(或蒸气)的最小点燃能量(MIC)和最大实验安全间隙(MESG)进行分类。
    • I 类 (Group I): 用于煤矿瓦斯(甲烷)环境。
    • II 类 (Group II): 用于除煤矿瓦斯以外的气体环境。
      • IIA: 典型气体如丙烷、甲苯。
      • IIB: 典型气体如乙烯、二甲醚、民用煤气。
      • IIC: 典型气体如氢气、乙炔、二硫化碳。 (最具危险性)
    • 说明: 用于IIC类环境的设备可同时用于IIB、IIA类环境;用于IIB的可用于IIA;用于IIA的仅能用于IIA。I类设备是独立的。
  4. 温度组别 (Temperature Class - T-Class):

    • 根据设备表面在允许的最恶劣运行条件下所能达到的最高温度,或根据粉尘的引燃温度进行分类。
    • 气体环境:
      • T1: 最高表面温度 ≤ 450°C
      • T2: 最高表面温度 ≤ 300°C
      • T3: 最高表面温度 ≤ 200°C
      • T4: 最高表面温度 ≤ 135°C
      • T5: 最高表面温度 ≤ 100°C
      • T6: 最高表面温度 ≤ 85°C (限制最严格)
    • 粉尘环境:
      • 设备标志的温度范围 (如 T80°C, T100°C等) 是指设备最高表面温度不能超过该值,并且必须低于粉尘的最低引燃温度(根据具体情况确定)。

如何阅读防爆标志示例 (以最新标准常见格式):

例如:Ex db IIC T4 GbEx tb IIIC T100°C Db IP66

最新标准版本参考(截止2024年7月):

重要提示:

  1. 认证至关重要: 电机必须通过国家授权或认可的防爆认证机构(如中国的 NEPSI、CQST;国际上的 ATEX, IECEx 等)进行测试和认证,并取得防爆合格证,才能合法用于危险区域。
  2. 标识完整: 产品铭牌上必须有完整、清晰的防爆标志,包括上述所有关键信息(类型、EPL、气体组别/粉尘类别、温度组别等)。
  3. 专业选型与应用: 选用防爆电机时,必须由专业人员根据现场存在的具体爆炸性物质类型、分区区域(0/1/2 区或 20/21/22区)、环境温度等因素,精确匹配电机的防爆等级(包括类型、EPL、气体组别、温度组别)。
  4. 维护与保养: 安装、使用和维护必须严格遵守相关标准和制造商说明书,任何非专业的改装或维护都可能破坏其防爆性能。

总而言之,电机防爆等级的划分是一个结合了防爆类型 (d, e, i, p, m, t 等)、设备保护级别 (EPL - Ga/Gb/Gc 或 Da/Db/Dc)、气体/粉尘组别 (I, IIA, IIB, IIC 或 IIIA, IIIB, IIIC) 以及温度组别 (T1-T6 或表面温度值) 的综合体系。最核心、最新的标准是 IEC 60079 系列及其等同的国家标准 GB 3836 系列。选择和使用时务必确保产品认证齐全、标志清晰完整、选型应用准确无误。

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