淺談防爆電機系統設計

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淺談防爆電機系統設計:高壓防爆電機結構分析論文

摘要：針對H級高壓三相異步電動機的絕緣結構進行了探討,認為6kV及以上電壓等級的定子線圈主絕緣,采用有機硅玻璃布補強粉云母帶或環氧二苯醚玻璃布補強粉云母帶時,嚴重影響定子線圈的常態和熱態介損,會縮短線圈絕緣的電熱老化壽命,故應采用新型H級云母帶或其他H級云母帶。

關鍵詞：防爆高壓電機絕緣結構

H級高壓三相異步防爆電動機以其耐熱性好、電機使用壽命長和運行可靠而逐步得到用戶的青睞。據了解,國外發達國家80年代末已開始應用H級6kV及以上的高壓電機,而在我國低壓H級電機應用較早,但80年代末和90年代初才開始應用3kV電機,大多用在機車牽引上。制約H級高壓(6kV及以上)三相異步電動機發展的主要因素是:難以找到既滿足耐熱要求又滿足線圈電氣性能(主要是介損指標)的主絕緣材料。

我公司對H級6kV高壓防爆電機絕緣結構進行了深入研究,已成功地生產10余臺電機,滿足了用戶的要求。

1H級3kV及以下電機絕緣結構簡介

目前,H級3kV及以下電機在國內已穩定地批量生產,其絕緣結構按電壓等級可分為兩類:一是千伏級低壓散繞或成型類;二是3kV級成型類。前者使用的絕緣材料主要是:散繞類線圈用聚酯亞胺漆包線(QZY-1/180或QZY-2/180)或聚酯嚴胺/聚酰胺亞胺復合漆包線(QZY/XY-1/200或QZY/XY-2/200),成型類線圈用燒結線MYFB-25/180或MYFB-30/180或SBMYFB-30/180,一般地,導線絕緣即匝間絕緣,對地絕緣(主絕緣)一般均采用NHN;后者使用的絕緣材料主要有:線圈所用的導線絕緣即匝間絕緣,使用的電磁線為燒結線SBMYFB-40/180或SBMYFB-30/180對地絕緣用有機硅玻璃布補強粉云母帶或環氧二苯醚玻璃補強粉云母帶,采取模壓工藝。上述兩類絕緣結構的電機繞組浸烘均需H級浸漬漆進行絕緣處理。

按JB/T50132—1999《中型高壓電機定子線圈成品產品質量分等》標準,對于3kV級定子線圈不予考慮介損指標,而對6kV及以上電壓等級的三相異步電機進行介損指標考核。當3kV級定子線圈采用有機硅玻璃布補強粉云母帶或環氧二苯醚玻璃布補強粉云母帶作為主絕緣時,由于不考慮介損指標,其他電氣性能全部合格。事實上:有機硅玻璃布補強粉云母帶或環氧二苯醚玻璃布補強粉云母帶,在熱壓固化時的化學反應是縮聚反應,在形成高分子物同時析出一些低分子副產物,這些低分子副產物有一部分夾在已固化的絕緣層內,嚴重影響6kV及以上電壓等級的定子線圈的常態和熱態介損。理論分析和試驗均已證明:采用有機硅玻璃布補強粉云母帶或環氧二苯醚玻璃布補強粉云母帶,作為6kV及以上電壓等級的定子線圈主絕緣時,熱態介損測量值(2013%～2413%)比JB/T50132—1999《中型高壓電機定子線圈成品產品質量分等》標準規定值(≤10%)高出許多,這會縮短線圈絕緣的電熱老化壽命。

2H級6kV電機絕緣結構的探討

綜上所述,H級6kV及以上電壓等級的定子線圈主絕緣,不能采用有機硅玻璃布補強粉云母帶或環氧二苯醚玻璃布補強粉云母帶,尋找另一種H級云母帶,且在熱壓固化時沒有一些低分子副產物析出,是確定H級6kV及以上電機絕緣結構的關鍵。

2.1H級云母帶的選型

為了找到滿足H級6kV及以上電機絕緣各項性能合格的云母帶,我們與國內有關絕緣材料廠協商,確定研制新結構H級云母帶。參照JB/T6488.3—1992標準中的5440-1云母帶性能,提出了技術條件,其主要性能與要求見表1。

對于該云母帶,入廠進行了抽樣檢測,各項性能指標均在表1規定范圍內。

2.2H級絕緣線圈樣棒的制作與測試結果

利用新型H級云母帶制作的3個樣棒,主絕緣厚度單邊為118mm,半迭包0114×25的H級云母帶9～10層,采取模壓工藝。工藝參數為:180～200℃預熱4～6min,然后加壓壓到規定尺寸,保溫保壓1h后卸模。線圈樣棒測試結果見表2。

從試樣制作和表2測試數據看,新型H級云母帶工藝性較好,制定的熱壓工藝參數合理,線圈樣棒各項電氣性能指標按JB/T50132—1999考核,其常態介損、擊穿電壓、瞬時擊穿場強達到優等品。熱態介損優于一等品,接近優等品。

2.3匝間絕緣的確定

對于6kV電機,為了減少線圈絕緣制造工序,一般導線絕緣即匝間絕緣。我們與電磁線廠聯系,為我們研制了SBMYFB-40/180、SBMYFEB-50/180兩種H級絕緣的電磁線,通過改變電磁線的絕緣結構和加工工藝,兩種電磁線的各項電氣性能指標優于傳統的雙玻絲包薄膜繞包扁銅線SBEMB-50/155,特別是彎曲后擊穿電壓(與雙玻絲薄膜繞包扁銅線相比)能提高20%左右,電磁線的4ɑ、4b彎曲后擊穿電壓≥515kV,大大提高了電機匝間絕緣的可靠性。

3結論

H級6kV及以上電壓等級的定子線圈主絕緣最好不采用有機硅玻璃布補強粉云母帶或環氧二苯醚玻璃布補強粉云母帶,應采用新型H級云母帶或其他H級云母帶。

新型H級云母帶作為6kV電機主絕緣時,其各項電氣性能指標按JB/T50132—1999考核,其常態介損、熱態介損、擊穿電壓、瞬時擊穿場強可達到優等品標準。

所制定的H級6kV高壓防爆電機絕緣結構合理,滿足性能和使用要求。

建議盡快制訂《H級絕緣定子線圈成品產品質量分等規定》,以指導H級電機的生產。

淺談防爆電機系統設計:防爆電機修理及結構優化設計研究

摘 要：本文針對防爆電機行業的現狀，對行業的發展環境和需求進行了分析和預測，提出了加快行業產品結構調整步伐，開發機電一體化、專用特殊型以及環保節能型產品，并提高工藝及制造水平的行業發展重點，最后，提出了防爆電機修理及結構優化設計的相應措施和建議。

關鍵詞：防爆電機；結構優化；現狀分析

目前，防爆電機行業全國共有生產制造企業近 100家，絕大多數企業不僅生產防爆電機，同時還生產其他電機產品。其中，防爆電機生產達到一定規模的有近44家。2014年，防爆電機行業72個主導企業完成防爆電機產量近600萬kW，全行業銷售產值近162億元，實現利潤11.2億元。從整體上看，行業整體效益呈上升趨勢，全行業完成的工業總產值、產量利潤等都在逐年遞增。但防爆電機產品在國內市場嚴重供大于求的局面并沒有改變，防爆電機行業競爭仍十分激烈。

一、防爆電機發展趨勢分析

機電一體化技術是以微電子為主導的多種新興技術與精密機械融合的綜合性高技術。與防爆電機密切相關，需求量較大的機電一體化產品為變頻調速防爆電機。變頻調速防爆電機大量用于使用在危險場所的風機、泵類、壓縮機、破碎機、紡織機及工礦電動車輛等需要電動機調速的各種設備。采用這種技術調速可獲得 20 以上的節電效益，還可以改善生產工藝，提高產品質量。除此之外，防爆電機已經廣泛地應用熱敏元件來控制監視電機的溫升，控制著水冷電機的水溫。國外防爆電機制造廠，充分吸收普通電機的先進的制造工藝，在鑄造、沖壓、金加工、絕緣處理等各方面，采用先進的技術與設備，確保加工質量。在生產中較多地采用自動檢測技術，保證零部件的質量。根據環保指標要求，設計開發高效節能產品現代防爆電機幾乎都是節能產品。美國從節省能源出發，強調電機提高效率，發展超高效率電機，把節約電能列入國家的法規。不僅如此，以環保指標作為開發新產品的要求，大力降低噪聲。節能和環保將成為防爆電機行業的主流。

二、防爆電機中機械部件的修理

（一）電機風扇與風扇罩的修理

防爆電機的外風扇，由于長期不停歇的工作，經常會出現故障，需要及時進行修理。在修理時要注意風扇與擋板之間的距離。把握好距離，以免受到傷害。緊固件與風扇罩之間的最小距離不得少于1mm，因為一旦小于 1mm 的話，就很容易出現碰撞和摩擦情況，非常容易出現火花，引起不必要的麻煩。在對外風扇進行更換時需要注意鋁合金風扇中鎂的含量，一般是在6%以下，如果想把它更換為塑料風扇的話，就要選取經過防爆檢測的配件安裝。所有安裝配件都要滿足防爆標準要求。這樣做是為了整體電機安全考慮。

（二）防爆電機隔爆殼體修理

防爆電機殼體出現一些細小裂紋，要及時用之前相同材料的零件進行更換。在防爆電機外殼上發現一些缺陷，就要按照防爆電機的相關行業規范拿到工廠進行返修。防爆電機質量的好壞，會直接影響到其他部件及人身安全，一定要嚴格按照相關的行規進行修理。在對防爆電機外表面進行覆蓋時，還要考慮到可能對電機表面的溫度產生影響。

（三）防爆電機接線盒的修理

防爆電機的接線盒內出現了端子損壞的問題，就要按照其行業規范，選用相同材料的零件進行替換。目前防爆電機型號非常多，即使是同一地區，所使用的防爆電機型號也有可能是不一樣的。在更換配件時，一定要注意型號，不要用別的防爆電機型號配件來更換。防爆電機所有元件一旦出現問題，都要用與之相同的配件進行更換。需要注意的是，在防爆電機引入裝置修理后，不要改變引入方法，要將原有的引入方法進行保存。還要強調防爆電機的元件更換要符合其行業的規范。如果防爆電機鑄鋁的鼠籠轉子出現了故障，就要根據防爆電機的相關規定規范更換與之相同的元部件。通過檢查防爆電機會發現，有一些防爆電機的轉子籠是焊接上去的，這種情況就要將防爆電機進行返廠維修。

三、防爆電機結構及優化分析

（一）防爆電機轉軸密封結構

電機轉軸貫通處的密封設計是該電機防護等級達到IP65的關鍵點。通常對該密封的設計都是采用迷宮回路的結構，使用迷宮環與外殼形成曲折通道，在軸向上保持0.5mm的間隙，徑向上保持0.2mm的間隙，使粉塵難于沿該通路進入電機內部。但是，該種結構由于加工困難，裝配精度要求高，對于小電機軸向無定位時，軸向間隙很難得到保證。容易產生迷宮環與電機端蓋相擦的故障，因而有一定的局限性。為解決此問題我們在此提出了一種新型密封設計。本設計采用軸面油封與骨架型油封的組合來解決IP65所規定的防護要求，利用軸面油封的旋轉特性及骨架油封的靜止特性，分別與端蓋及軸構成一個2級迷宮結構，可有效的保證電機在旋轉與靜止狀態都可以滿足IP65的要求。軸面油封內圈與轉軸通過過盈配合緊密結合在一起，可以有效地防止水和粉塵通過軸進入電機，外圈與端蓋小間隙配合，內襯橡膠圈靜止時與端蓋內端面接觸，可以把大部分水及粉塵擋在電機之外。骨架油封外圈與端蓋緊密結合在一起，內圓油封唇口與轉軸抱緊，這樣有效地防止液體與粉塵進入電機內部。通過兩道密封的組合能較好地滿足IP65的要求，且此種設計對加工及裝配的要求不高，對軸的竄動要求也不高，具有良好的實用性。

（二）防爆電機的結構改進設計

在使用防爆電機時發現會經常出現一些問題，有的問題出現得特別突然，這些問題，很大一部分原因是因為結構不合理。以防爆電機接線盒為例，提出了與之相對應的結構方案。防爆電機的接線盒是整個電機發生故障次數最多的部件之一，一般情況下，接線盒出現故障的主要原因是電機過熱造成的，如果這時工作人員沒有發現這一問題，也沒有及時予以處理，最終結果就有可能出現接線盒內崩燒。在對防爆電機接線盒進行結構設計時，可適當增加接線柱與接線盒的內腔空隙，運用這種辦法，確保電纜的芯線壓接，能夠很好防止接線盒出現過熱情況。

四、結束語

隨著原材料價格與防爆電機行業的不斷上漲，防爆電機的修理與設計的水平也在不斷的提升當中，在現有技術基礎上，對其進行相應創新，以滿足防爆電機的安全。

淺談防爆電機系統設計:工業廠房項目工程設置油式發電機建筑物防火\防爆措施的幾點體會

摘要：工業廠房項目中柴油發電機應用廣泛，由于油式發電機房自身特點，出現火災種類較多，起火原因復雜，如果防火、防爆、通風措施不到位，就會造成重大損害，國家規范對于其滅火系統的選擇也沒有統一規定。本文通過在分析柴油發電機房的自身特點以及選址要求，以及防火的原理，根據實際情況，選擇合適的消防、防爆措施。

關鍵詞：工業廠房；油式發電機；防火；防爆

引言

近年來，隨著我國經濟的發展，規模不斷擴大，越來越多的工業廠房項目在工業園區中落戶，其中對發電機的防火要求也隨著工業的進步而要求更高，本文就柴油發電機在工業廠房中的應用需要注意的幾點措施進行了論述。

一、機房設計

油式發電機是目前應用非常廣泛的發電設備，通常用作金融、工廠、醫院、郵電、學校及住宅等各類建筑物的應急備用電源。目前比較普遍的油式發電機是柴油發電機。

1、柴油發電機房選址

工業廠房中發電機的選址考慮建筑經濟效應，在工業廠房項目中發電機房選址時應充分注意到以下內容：考慮到應該設定在在四周有外墻的房間內，這樣才能為進排風和排煙導出到室外創造條件；發電機不能設在建筑物的主入口、正立面等部位，以免排煙、排風對其造成影響；同時還要注意發電設備的噪音對環境的影響；比較適宜靠近建筑物的變配電所和消防泵房，這樣的話方便接線可以減少電能損耗。

2、柴油發電機房的大小及布置

首先應該根據工程中實際需用的用電量來計算出柴油機組的容量，通過查找機組樣本，得出機組的大小尺寸。根據《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008。根據規定，發電機100-400KW下的除柴油機端為0.7M-1M外，其他幾個側面均為1.5M。500-1500KW除柴油機端為1M-1.5M外，其他幾個側面均為1.5M-2M，這樣就可能考慮機組的實際擺放了。其次考慮柴油發電機組進出風口的面積，通常機組有通風采取設置熱風管道排風，進風為自然進風的方式。進風口與出風口宜分別布置在機組的兩端，以免形成氣流短路，影響散熱效果。機房的進、出風口的面積應滿足下式要求：S1≥1.5SS2≥1.8S式中：S―柴油機散熱面積；S1―出風口面積；S2―進風口面積；在寒冷地區應注意進風口、排風口平時對機房溫度的影響，以免機房溫度過低影響機組的起動。風口與室外的連接處可設風門，平時處于關閉狀態，機組運行時能自動開啟。再就是考慮排煙，排煙管應單獨引出，盡量減少彎頭。排煙溫度在350-5500C，為防止燙傷和減少輻射熱，排煙管宜進行保溫處理。排煙噪聲在機組總噪聲中屬最強烈的一種，應設消音器以減少噪音。根據《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008規定柴油發電機房布置時宜設兩個甲級防火門，其中一個應滿足搬運機組的需要。門應為向外開啟，并采取隔聲措施，發電機間與控制室、配電室之間的門和觀察窗應采取防火、隔聲措施，并應開向發電機間。

3、柴油發電機房周圍環境

為保障工業廠房項目發電機房的安全，就要對周圍的環境有所要求。特別是油式發電機房，里面儲存大量燃油，遇到明火很容易發生事故，因此，發電機房要遠離住宅和工業廠房，設置在遠離機械設備以及生產廠房。選址應該在對周圍環境危險性小的地方，這樣一旦發生爆炸或火災事故，不會造成很大的事故，減少損失。對于生產中使用或者產生可燃氣體、可燃粉塵的工業建筑，要注意風向的問題，做好防護措施

二、柴油發電機房滅火系統選擇

1、柴油發電機房起火種類及起因

要滅火，首先要分析火災的種類和起因，柴油發電機房火災主要有如下幾種：電氣火災：因為供電線路發生故障，短路或其他原因引起的火災從而導致電器設備著火。可燃液體（柴油）火災：輸油管線、容器及其他設備泄漏時遭到破壞，油類液體流淌出來從而接觸到高溫煙氣或遇到明火而燃燒；或者電氣火災引燃柴油發電機泄漏的油類而燃燒；或者柴油機工作時引燃煙道內殘油，繼而火焰沿煙道排油、排水口竄入地下室（或地面），引燃地面浮油。固體表面火災：柴油發電機房的固體表面火災主要是由于前兩種火災發生時引燃柴油發電機房內可燃固體所致。針對柴油發電機房的上述3種火災，逐一分析設計中常見的各消防系統。

2、自動噴水滅火系統

根據柴油發電機房的火災種類和起因，濕式系統不適于撲救柴油火災，不應作為首選滅火系統。細水霧（超細水霧）滅火系統和自動噴水－泡沫聯用系統雖然適于撲救柴油發電機火災，但其建設和維護費用遠高于水噴霧滅火系統，只有當柴油發電機房附近現有這些滅火系統時，才適宜將其作為首選滅火系統。

水噴霧滅火系統是由濕式系統派生出來的一種自動滅火系統。它的滅火機理主要為：冷卻作用、窒息作用、乳化作用和電絕緣性能。水噴霧滅火系統的這四個滅火機理正好應對柴油發電機房的三種火災，尤其是其乳化作用，對撲滅液體表面火災更加有利.另外，水噴霧滅火系統可從建筑內濕式自動噴水滅火系統接出，其供水設施是現成的，只需要在柴油發電機房布置水噴霧噴頭即可，經濟方便。

3、潔凈氣體滅火系統

通常柴油發電機房采用的氣體滅火系統為七氟丙烷滅火系統。與其他氣體滅火系統相比，七氟丙烷的設計滅火濃度小，并采用低壓存儲，對儲氣瓶、管網、噴嘴以及周圍環境、溫度的要求相對較低，建設和維護費用最低。另外，七氟丙烷滅火系統在窒息、冷卻作用的同時伴有化學抑制作用，可以增強滅火效果。所以，在潔凈氣體滅火系統的中，應首選七氟丙烷作為滅火介質，撲救柴油發電機房火災。七氟丙烷噴放后全部氣化，具有無色、無味、不污染、不導電、不損害機械及電氣設備等特點。它滅火速度快，滅火效果好，對撲滅柴油發電機房的幾種火災都非常有效。但相對于水噴霧滅火系統，其投資較高。有些項目之所以舍棄低投資水噴霧滅火系統，采用七氟丙烷滅火系統主要有一下三種情形。當柴油發電機房發生火災，如不能迅速恢復供電，將在經濟上造成重大損失、政治上造成很大影響時，應優先采用氣體滅火系統。

三、柴油發電機房防爆措施

1、設置防火墻、門、窗

防爆門大多是特殊鋼材制成的，其連接部件和墊圈要采用摩擦不發火的材料，門扇周邊要粘貼橡膠板，防止碰撞產生火花。防爆門斗的內部要有存在一定的空間，這樣在打開的時候，可以降低進入門斗內可燃氣體的濃度，兩門的要在不同的位置上布置，兩者之間的距離要在大于200米。根據不同工業建筑的構造形式，防火墻的種類有：有與屋脊方向垂直的橫向防火墻、與屋脊方向平行的縱向防火墻、內墻防火墻、外墻防火墻、獨立防火墻等。外防火墻是相鄰兩幢建筑物的防火間距不足而設置的無門窗洞的外墻或兩幢建筑物之間的室外獨立防火墻；內防火墻是把廠房或庫房劃分成防火單元，能夠有效地阻止火勢在建筑物內的蔓延擴展。已采取防火分割的相鄰區域如需要互相通行時，可在中間設置防火門。防火門的種類有：根據開啟方式的不同有平開門、卷簾門；根據燃燒性能的不同有非燃燒體防火門、難燃燒體防火門等。

2、燃油的存放

機房內設置儲油間，其總儲存量不應超過8h的燃油量、不大于1立方，并應在儲油間放置5CM的干沙。儲油間加油管宜引至室外合適的位置，方便加油。儲油間燈具及開關采用防爆型，油箱應有透氣閥。

四、通風措施

通常電站機房降溫有兩種方式，一種是風冷，即利用室外溫度較低的空氣，通過風機送風至機房降低溫度，其優點是系統簡單、成本較低，缺點是暴露征候明顯，偽裝效果差。另一種是水冷，即利用較低溫度的地下水或地表水，通過空氣表面冷卻器降低機房溫度，其優點是冷卻效果好、安全性好，缺點是增加冷卻水庫，投資成本增加。對于己建的地下人防工程電站擴容改造，機房空氣降溫無論采用風冷還是水冷，都存在因電站部分進排風及排煙管道暗敷在鋼筋混凝土內或被復層外，更換大直徑通風管道難度大、成本高，而僅利用現有通風管道通風時阻力遠遠超出規定值的實際困難。通過反復論證，設計了機械通風與吊掛空調機組相結合的機房空氣綜合降溫冷卻方法，工程進風量包括柴油發電機組燃燒空氣量和冷卻機房空氣溫度用風量兩部分，改造后，在保證柴油發電機組燃燒空氣量和進風管道阻力不超規定值的前提下，盡量擴大進風量，增加通風帶走熱量，以減少冷卻水用量。柴油機組排煙管加設增壓風機柴油機燃燒空氣均直接從機房吸入，吸氣系統的阻力滿足規范“吸氣系統的阻力不應大于1000Pa”的要求進風系統要保持通暢。

結束語

工業廠房中的柴油發電機房的消防技術在整體消防技術中占有重要作用，提升工業內部柴油發電機房的消防技術對于整個的消防技術的提升都具有重要的作用，在其作用和提升之下，整個消防技術都將朝向更好的方向發展。本文從在柴油發電機房消防技術中，需要設置自動噴水滅火系統，以及在柴油發電機房消防技術中，采用潔凈氣體滅火系統的方式也是一個重要的方法出發，分析了工業廠房項目中內部柴油發電機房的消防技術。

淺談防爆電機系統設計:中小型防爆電機的噪聲控制

摘要：為了進一步研究中小型防爆電機的噪聲控制，文中主要分析了中小型防爆電機噪聲產生的主要原因，并提出了相應的降低防爆電機噪聲的主要措施。

關鍵詞：防爆電機 噪聲控制 措施

一 防爆電機噪聲產生的主要原因

（ 一） 機械噪聲。因為電動機工作會有軸承噪聲發生、電機轉子振動時也會產生噪聲、電刷同換向器摩擦接觸發出噪聲以及軸承振動導致端蓋振動引起的噪聲都叫做機械噪聲。根據現在實際中生產制造情況來說，當噪聲在中小型的防爆電動機發出時，最主要的來源就是軸承噪聲，于是筆者根據自己的工作經驗，分析探討了電動機軸承噪聲產生的主要原因。

1. 軸承潤滑不足。軸承正常運行，使噪聲得到避免或降低的基本條件就是潤滑。如果潤滑條件良好，潤滑膜可以隔開軸承中不同部件發生的摩擦，在該潤滑膜的作用下，能夠使得電機部件的摩擦和振動顯著降低。如果缺乏潤滑脂，也就會使潤滑膜厚度降低，從而使剛性碰撞代替了部件間的摩擦，也就會使異常噪聲在軸承中出現。然而如果潤滑脂非常稠，又會使部件之間的摩擦旋轉阻力增加，從而加劇摩擦，使得部件之間的接觸面損傷，使潤滑膜損壞，于是也會使異常的噪聲在軸承中出現。

2. 軸承質量。根據我國電機軸承生產情況來說，軸承本身質量有缺陷是造成軸承噪聲的主要原因。繁多的國內的軸承生產制造商，以及有差異的硬件環境，使得其無法保證軸承的質量。比如說精度不夠的軸承鋼球生產制造、有劃痕或者碰傷的軸承表面、以及精度不夠的溝道的制造和定位、或者軸承游隙等因素都會使軸承的品質受到影響，這也就產生了軸承噪聲。

（ 二） 通風噪聲。

在實際工作中，中小型的防爆電機產生通風噪聲有包括以下兩個方面的主要原因： 風扇和風道噪聲。在電動機正在平穩運行的時候，因為高速旋轉的風扇，使得扇葉壓力下的空氣質點有強烈的氣流沖擊產生，在截面突變部分通過了強烈的氣流時，改變氣流質點，使得氣流的速度和方向發生了迅速的變化，也就使摩擦氣流出現、同時有渦流和強烈的振蕩現象，由于這種作用，使得磨擦，渦流以及風道噪聲產生，這三種通常被總稱為通風噪聲。

二 降低防爆電機噪聲的主要措施

（ 一） 軸承噪聲的控制方法。

1. 使軸承采購質量得到保證。影響軸承機械噪聲的就是軸承本身的生產精度，在選用軸承時，被選用的應當是電機專用軸承，這樣能使防爆電機具有優秀的降噪能力得到保證，所以在選擇和電機噪聲有直接關系的軸承部件時，在保障質量審查工作應當認真細致。在軸承部件進行驗收時，開展驗收工作時遵照的相關要求應當是GB30777《滾動軸承技術條件》和 Q / Z2―79《電機用單列向心球軸承振動技術條件》。

2. 裝配分拆電機軸承時。絕不能直接使用錘子敲擊在電機軸承的裝配和分拆中，以防時套圈變形； 應該認真細致的清理油路。軸承裝配工作完成以后必須使潤滑得到保證，使端蓋得到及時裝配，并且使軸承內部不進入灰塵，于是影響軸承的正常工作。在分拆時受力的是內套圈，在外套圈必須受力的特殊情況中，在分拆時應進行外圈旋轉，使得滾道不產生壓痕。

（ 二） 降低通風噪聲的主要措施

對中小型防爆電動機的實際設計工作進行結合，控制電機的通風噪聲可以采用如下措施：

（ 1） 在 2P、4P 電動機中，有非常強烈的在電動機噪聲時，在溫度被電動機的溫升允許時，應當使風扇的外徑和扇葉降低，或者把進風量減少。在觀察設計模擬情況時，有效降低通風噪聲可以通過這種方式。

（ 2）在風扇設計時，選擇如軸流風扇一般的流線型設計。

（ 3） 風道設計中為了避免氣流突然變化和急劇轉向，也應該盡量采用流線型。比如在設計時可以在機座，進風端通風口采用45°倒角，另外可以也可以把倒角采用在風扇葉片進風端。

（ 4） 在一定的條件下，可以進行消聲器或隔音罩的加裝，這樣的部件可以使通風噪聲有效降低。在一些進口的高效率電動機中，常見的實際設計和裝配，就是低噪聲風罩等方式的選用，有數據顯示通風噪聲可以降低 到3 ～5dB（ A） 。

三 結語

總的來說，要控制好中小型防爆電機的噪聲，應當對電機產生噪聲的機理進行造就分析，由此把控制工作開展的具有針對性，而且如果想要使我國中小型防爆電機的噪聲控制能力進行進一步提高，還要依靠許多技術與科研工作者一起努力。

淺談防爆電機系統設計:井下蓄電池電機車防爆插銷的改造

【摘 要】 井下蓄電池電機車在煤礦生產運輸過程中起著重要的作用。為保證礦井運輸系統的安全運行，必須加強防爆蓄電池電機車的日常管理、使用和維護，減少蓄電池機車故障的幾率。本文根據現場實際情況，分析了蓄電池電機車防爆插銷在使用中容易被燒毀的原因，提出了改造方案，經過實踐證明，此改造方案切實可行，值得在煤炭行業進一步推廣。

【關鍵詞】 蓄電池電機車 防爆插銷 改造

煤礦運輸是礦井生產環節的重要組成部分，它貫穿了礦井的各個生產環節，戰線長，涉及面廣，特殊工種多，技術性強。機電運輸設備狀況好壞直接關系到煤礦安全生產及經濟效益。運輸設備只有處于良好運行狀態，生產才有可靠保證，同時由于煤礦井下工作條件的特殊性，搞好運輸設備管理更有其特殊的意義。為此，必須同時采取技術與管理措施，使運輸設備經常處于良好技術狀態，不斷改善和提高設備完好程度，充分發揮設備的效能，以保證設備的安全經濟運行，促進企業生產的持續、穩定、健康發展，為提高企業經濟效益服務。

防爆蓄電池電機車在煤礦生產運輸過程中起著重要的作用。為盡量避免蓄電池電機車發生故障，保證礦井生產運輸系統的正常運行，日常工作中必須加強對蓄電池電機車的管理和維護。通過現場的實際使用情況來看蓄電池式電機車是維修量較大的一種運輸設備，尤其是因防爆插銷發熱燒毀導致故障的的概率很高，這將造成設備維護量大，既影響采掘生產，又浪費物力、人力。由于機車司機沒有形成勤拉穩跑的習慣，有時違章超拉超掛，且維護意識淡薄，服務態度不好，責任心不強也常造成電瓶車防爆插銷易燒毀。為了保證機車正常的運行，必須對防爆插銷進行改造。雖然過去對防爆插銷經過改造，但仍然沒能很好的解決問題，本次改造將全面改善之前使用過程中存在的問題。

1 原有機車防爆插銷的缺點

根據我礦的實際情況，對我礦原有機車防爆插銷存在的缺點進行分析：

（1）插銷觸頭容量較小，表現在接觸面小，接觸壓力低。造成防爆插銷極易過熱，以至燒毀。

（2）插銷后部電纜連接線偏小，連接處易燒毀。防爆插銷的故障，常造成蓄電池耗電量大，故障率高，維護成本大。

（3）插銷正負極沒有明顯的標識差異，工作人員在進行充電時很容易將正負極插錯，導致對蓄電池的損壞。

2 改造方案

針對防爆插銷存在的以上缺陷，我礦組織機電技術員及維修人員經過現場調研探討，提出對防爆插銷進行再改造，其改造要點主要有：

（1）加大防爆插銷銅棒的接觸面積，原銅棒Φ16mm更改為Φ25mm。有效改善了之前防爆插銷因過熱而被燒毀的現象。

（2）通過采用較長并且壓力較大的彈簧（將原有的Φ1.5×50型彈簧改為Φ3×90型彈簧）加大插銷的接觸壓力。降低蓄電池電機車的故障率。

（3）防爆插銷的正負極采用不同的尺寸制作，并刷有明顯的標識，保證正負極插銷在充電時不會出現插錯的現象，提高蓄電池的使用壽命。

（4）相應加大、加長插銷套筒。

3 改造后的效果

在我礦提出再改造方案后，經過4個月的試驗與使用，結果證明改造效果良好。現我礦所有蓄電池電機車上均使用這次再改造后的防爆插銷。我礦改造后的防爆插銷使用至今，還未發生之前的燒毀現象，故障率大大降低，維護量大幅下降，維護成本大幅下降。蓄電池使用壽命較之前也提高近3個月，取得了較好的節能降耗效果。據不完全統計，此項改造我礦每年可節約成本支出2萬元左右，取得較好的經濟效益。

4 電瓶車維護加強措施

針對目前電瓶車完好率狀況，我礦規定了電瓶車自領用日起使用在20天之內因超載或其他人為原因而造成電瓶車防爆插銷燒毀的或其他故障，則維修費用由各電機車電瓶車所在使用隊伍和機車司機承擔。我們還規定機車修理班建立“設備維修記錄”制度，每臺電瓶車都應有檢修原始記錄本，檢修后要做好檢修范圍或更換零部件的記錄，內容詳細具體。其次，我們要求每臺檢修后出車間的機車都應試車，確保運行正常，做到燈、鈴俱備，撒砂裝置有效，剎車靈活可靠，軸承箱、齒輪箱潤滑良好，控制器、防爆插銷連接器、起動電阻完好。并將一部電瓶車分成十部分進行考核，每部分占完好率的10%，我們規定機車完好率以90%為基數進行每月考核匯總，獎懲兌現，有效促進電瓶車完好率的提高。

通過強化管理，電瓶車完好率顯著提高。隨著噸煤成本的不斷提高，煤礦企業的生存日益困難，必須向管理要效益，降低噸煤成本已勢在必行。今后礦井運輸管理工作要取得各級領導的大力支持，加強職能部門對運輸設備的全面管理。總之，搞好運輸設備管理工作。（1）領導必須重視，抓制度落實，科學管理，合理使用，合理計劃安排檢修，全員參與管理；（2）加強隊伍建設，充分調動職工的積極性，增強職工的責任心，不斷提高職工技術業務素質；（3）依靠科技進步，不斷提高運輸設備技術裝備水平。這樣運輸設備管理就一定能夠搞好。

5 結語

我司現有9對礦井，還有1對礦井正在積極籌建中，全司電瓶車用量大，防爆插銷發熱燒毀較普遍，引發故障率高、維護量大、維護成本高。過去，雖經多次改造，但都沒能根本上解決問題。通過以上看似簡單的改造，解決了長期想解決而未解決好的電瓶車防爆插銷易發熱燒毀的技術問題。此項改造不僅保證了礦井運輸系統的正常運行還為礦井帶來了可觀的經濟效益，值得在煤炭行業中廣泛推廣使用。