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淺析防爆電氣設(shè)備的外殼防護(hù)

文檔作者：孫浩儒寧書志郭志佳文檔來源：石油和化學(xué)工業(yè)電氣產(chǎn)品防爆質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年12月13日
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22 淺析防爆電氣設(shè)備的外殼防護(hù) 《電氣防爆》2012，3
淺析防爆電氣設(shè)備的外殼防護(hù)
孫浩儒。寧書志，郭志佳
(石油和化學(xué)工業(yè)電氣產(chǎn)品防爆質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，天津，300131)
[關(guān)鍵詞]防爆電氣設(shè)備；外殼防護(hù)；防護(hù)等級(jí)
[摘要]介紹了外殼防護(hù)等級(jí)(IP代碼)的標(biāo)識(shí)，論述了IP代碼兩特征數(shù)字的具體含義，
闡述了沙塵和雨水對(duì)防爆電氣設(shè)備的影響，以及可能導(dǎo)致防護(hù)性能失效的原因。
[中圖分類號(hào)]TE95 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1004—9118(2012)03—0022—03
Analysis 011 Protection by Enclosure for Explosion—-proof Electrical Equipment
SUN Hao—ru，NING Shu—zhi，GUO Zhi—jia
(Supevision&amp;amp;Test Center ofEx-products of China Petroleum&amp;amp;Chemical Industry，Tianjin 300131)
Key words：explosion protected electrical equipment；enclosure；IP
Abstract：It describes the identification of IP code，ingress protection by enclosure，discusses
the definition of first number and second number of IP code，expounds the influence of sand and rain
on explosion protected electrical equipment．In the end，it summarizes the causes of explosion pro—
tection electrical equipment failure．
O 引言
近年來，隨著我國(guó)石油、石化、化工、軍工、制
藥等行業(yè)的發(fā)展，防爆電氣設(shè)備作為動(dòng)力、照明、
通信和信號(hào)傳輸?shù)裙δ茉谏鲜鲱I(lǐng)域的易燃易爆危
險(xiǎn)場(chǎng)所應(yīng)用已經(jīng)十分普遍。安裝在戶外或限制區(qū)
域的防爆電氣設(shè)備不僅要具有防爆性能，還應(yīng)具
釁 稽壁雌墼睹 嘴釁 毫罅咄 礴璧 螬妻 礁 啦喊 礎(chǔ)
有一定的外殼防護(hù)性能，其外殼的防護(hù)等級(jí)(IP)
還應(yīng)滿足使用環(huán)境的要求。
1 外殼防護(hù)等級(jí)的含義
外殼防護(hù)等級(jí)是指外殼對(duì)危險(xiǎn)部件、固體異
物進(jìn)入或?qū)λ倪M(jìn)入具有一定的保護(hù)程度。危險(xiǎn)
部件是指帶電部件和運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生機(jī)械傷害的部
； 薅 ＆ 《 啦。 耐。 嚙畦 雌。 ☆雌 雌。＆ 畦 0
引風(fēng)導(dǎo)流罩，專門冷卻前端蓋與前軸承。
(4)YB2—355—2原設(shè)計(jì)屬于雙層疊繞組，線
圈端部較長(zhǎng)且厚重，損耗大，整形比較困難，電磁線
比較松散，因此浸漆后掛漆少，散熱也不好?？蓢L
試改為同心式繞組或者成型繞組，線圈端部損耗的
減小以及散熱的改善也有助于溫升的降低。
(5)采用更優(yōu)質(zhì)高效的導(dǎo)磁材料，如50W350
或者50W290會(huì)使定轉(zhuǎn)子鐵心損耗進(jìn)一步大幅度
降低。
4 結(jié)束語
YB2—355電機(jī)在保持工裝模具及成本基本
不變前提下提升2～3檔功率是個(gè)挑戰(zhàn)性的技術(shù)
進(jìn)步，尤其是2 P有較大難度，所以目前很具爭(zhēng)議
性，行業(yè)上也暫不具有普遍性，但因其體積小、輸
出功率大、價(jià)格低、制作簡(jiǎn)單而且周期短，深受用
戶的歡迎很有現(xiàn)實(shí)意義，相比之下其優(yōu)勢(shì)明顯且
巨大，普通電機(jī)基本可以取代Y3—355及同功率
等級(jí)按常規(guī)設(shè)計(jì)的Y2—400電機(jī)，隔爆電機(jī)則可
以取代YB2—400低壓電機(jī)而無須開發(fā)YB3—
355電機(jī)。目前，在國(guó)內(nèi)以YB2—355如此小的體
積實(shí)現(xiàn)如此高的功率輸出是少有的，設(shè)計(jì)上與工
藝上均打破了常規(guī)，集成了眾多先進(jìn)的技術(shù)手段，
切實(shí)保證質(zhì)量可靠。
[收稿日期32012—07—10
[作者簡(jiǎn)介]孫浩儒，男，1982年生，助理工程師，2005年畢業(yè)于黑龍江工程學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，現(xiàn)從事防爆電氣產(chǎn)品檢
驗(yàn)和管理工作。
《電氣防爆》2012，3 淺析防爆電氣設(shè)備的外殼防護(hù) 23
件；固體異物一般是指沙塵、塵埃等顆粒。
1．1 防爆電氣設(shè)備外殼防護(hù)等級(jí)的標(biāo)識(shí)
防護(hù)等級(jí)的代號(hào)標(biāo)識(shí)以“IPXX”的形式表示，
第一位特征數(shù)字表示防止外物等級(jí)，第二位特征
數(shù)字表示防止水進(jìn)入外殼等級(jí)。防爆電氣設(shè)備的
外殼防護(hù)等級(jí)大致可分為：防止人體接近殼內(nèi)部
件；防止固體異物進(jìn)入設(shè)備殼內(nèi)造成有害影響；防
止水進(jìn)入殼內(nèi)對(duì)設(shè)備造成有害影響。外殼防護(hù)等
級(jí)標(biāo)識(shí)如圖1所示。
1．2 外殼防護(hù)等級(jí)的含義
(1)IP代碼第一位特征數(shù)字的含義如表1所
示，代碼字母IP后的第一位特征數(shù)字表示的是防
止接近危險(xiǎn)部件或防止固體異物進(jìn)入的防護(hù)等
級(jí)。具體分為7個(gè)等級(jí)。
表1 IP代碼第一位特征數(shù)字說明
代碼字母
(國(guó)際防護(hù))
第一位特征數(shù)學(xué)
(數(shù)字。一6或字母x)
第二位特征數(shù)字
(數(shù)字。一8或字母x)
圖1 外殼防護(hù)等級(jí)標(biāo)識(shí)
IP代碼 防止接近危險(xiǎn)部件 固體異物
IP0X 無防護(hù) 無防護(hù)
IPlX 直徑50 111111的球不得完全進(jìn)入外殼，并與帶電部分保持足夠間隙
直徑l2 mm，長(zhǎng)80ⅡHn的鉸接試指必須與帶電部分保持足夠的
IP2X 直徑為12．5 mm的球不得完全進(jìn)入外殼
間隙
IP3X 直徑為2．5 rain的試棒不得進(jìn)入外殼，并與帶電部分保持足夠的間隙
ⅡI4X 直徑為1 nlln的試驗(yàn)金屬線不得進(jìn)入外殼，并與帶電部分保持足夠的間隙
直徑為1 mm 的試驗(yàn)金屬線不得進(jìn)入外殼并與帶電部分保 不能完全防止塵埃進(jìn)人，但進(jìn)入的灰塵量不得影響設(shè)備
IP5X
持足夠的間隙 正常運(yùn)行，不得影響安全
直徑為1 mm的試驗(yàn)金屬線不得進(jìn)入外殼并與帶電部分保
IP6X 無灰塵進(jìn)入
持足夠的間隙
(2)IP代碼第二位特征數(shù)字的含義如表2所
示，代碼字母IP后的第二位特征數(shù)字表示的是防
止水進(jìn)入而對(duì)設(shè)備外殼對(duì)其造成影響的防護(hù)等
級(jí)。具體分為9個(gè)等級(jí)。
表2 IP代碼第二位特征數(shù)字說明
IP代碼 簡(jiǎn)要說明 含義
IPX0 無防護(hù) ／
IPXl 防止垂直方向滴水 垂直方向滴水無有害影響
防止當(dāng)外殼在15。范圍內(nèi)傾斜時(shí)，垂直方 當(dāng)外殼的各垂直在l5。范圍內(nèi)傾斜時(shí)，垂直滴水應(yīng)無有害
IPX2
向滴水 影響
IPX3 防止淋水 各垂直面在6o℃范圍內(nèi)淋水，無有害影響
IPX4 防止濺水 向外殼各個(gè)方向?yàn)R水無有害影響
IPX5 防止噴水 向外殼各個(gè)方向噴水無有害影響
IPX6 防止強(qiáng)烈噴水 向外殼各個(gè)方向強(qiáng)烈噴水無有害影響
IPX7 防短時(shí)間浸水影響 經(jīng)規(guī)定時(shí)間和壓力后，外殼進(jìn)水不達(dá)到有害影響
IPX8 防持續(xù)潛水影響 經(jīng)持續(xù)潛水后外殼進(jìn)水不達(dá)到有害影響
淺析防爆電氣設(shè)備的外殼防護(hù) 《電氣防爆》2012，3
2 沙塵和水對(duì)防爆電氣設(shè)備的影響
2．1 沙塵對(duì)防爆電氣設(shè)備的影響
沙塵是由非常小的固體顆粒構(gòu)成的，它們有
不同的尺寸、硬度和化學(xué)特性，可以造成設(shè)備在
物理和化學(xué)上的破壞，對(duì)沙塵環(huán)境條件下運(yùn)作的
電氣設(shè)備會(huì)造成嚴(yán)重危害。強(qiáng)風(fēng)攜帶的沙塵可以
磨損防爆電氣設(shè)備活動(dòng)部件和固定表面，打壞電
氣設(shè)備保護(hù)層，破壞鍍層的光潔度；有棱角的顆
粒會(huì)穿透縫隙、裂紋、軸承、密封處和各種電器
的連接處造成設(shè)備的損壞；使復(fù)合材料構(gòu)件磨
損；使透明玻璃發(fā)“霧”，嚴(yán)重影響其透明度，
也會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的光學(xué)特性降低；還可造成防爆電
氣設(shè)備內(nèi)部構(gòu)件提前損壞，諸如，沙塵會(huì)使增安
型和粉塵型防爆電氣設(shè)備絕緣材料的爬電距離變
小和絕緣等級(jí)降低，引起表面放電，甚者導(dǎo)致設(shè)
備短路、擊穿；隔爆型和粉塵型接觸器和繼電器
觸點(diǎn)不能正常吸合，導(dǎo)致電路缺相，或者會(huì)造成
線路工作異常；會(huì)使防爆電機(jī)旋轉(zhuǎn)部件或防爆執(zhí)
行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)各部件卡死或受阻礙，導(dǎo)致電氣設(shè)備
不能正常工作；會(huì)使本安型等防爆電氣設(shè)備電子
元件管腳或電子線路短路，電路陸能劣化，引起
線路板損壞。
2．2 水對(duì)防爆電氣設(shè)備的影響
對(duì)于工作在淋雨或海浪沖擊等濕水環(huán)境中的
電氣設(shè)備，如果沒有良好的防水性能就會(huì)很容易
因水份侵人造成電氣事故、引起化學(xué)腐蝕等。水
是設(shè)備和工程材料腐蝕過程中主要的腐蝕物質(zhì)。
在一定條件下，水還原的氫或氫原子滲入高強(qiáng)度
鋼和合金材料內(nèi)，促進(jìn)材料氫脆和應(yīng)力腐蝕開
裂。在雨淋或海浪沖擊的情況下，進(jìn)入電氣設(shè)備
的水份會(huì)對(duì)設(shè)備內(nèi)部的元器件造成一系列的影
響，諸如，由于金屬氧化或電化學(xué)腐蝕作用，隔
爆型設(shè)備隔爆接合面的粗糙度、間隙增大，導(dǎo)致
隔爆接合面參數(shù)達(dá)不到防爆要求，致使隔爆性能
降低甚至失效；增安型防爆設(shè)備絕緣材料電性能
和熱性能降低，會(huì)使CTI下降，致使電氣間隙和
爬電距離減小；防爆電機(jī)因潤(rùn)滑劑腐蝕變質(zhì)使活
動(dòng)零部件卡住，有機(jī)材料吸濕后降低或喪失電氣
絕緣和機(jī)械強(qiáng)度，或膨脹而失去形狀穩(wěn)定性；防
爆防腐電氣設(shè)備因外殼表面有機(jī)涂層化學(xué)或電化
學(xué)破壞，加速電化學(xué)反應(yīng)，造成防腐蝕能力降
級(jí)；防爆燈具因玻璃或塑料光學(xué)元件的透射能力
降低，造成表面溫度過高；進(jìn)水后還能導(dǎo)致設(shè)備
內(nèi)元器件、印制板、連接器等造成短、斷路，最
終導(dǎo)致電氣設(shè)備失效。
3 外殼防護(hù)失效的原因分析
防爆電氣設(shè)備的安裝區(qū)域基本有以下幾大
類：戶內(nèi)、陸地戶外有遮擋圍蔽的場(chǎng)所、陸地戶
外無圍蔽的場(chǎng)所、近海設(shè)施、海洋平臺(tái)有遮擋圍
蔽的場(chǎng)所、海洋平臺(tái)無遮擋圍蔽的場(chǎng)所、船舶開
啟的甲板上等。引起防爆電氣設(shè)備防護(hù)性能失效
的原因主要有以下幾個(gè)方面：
(1)外殼之間防護(hù)密封橡膠圈失效，主要
體現(xiàn)在防護(hù)密封橡膠圈與殼體之間尺寸不匹配，
或大或小，達(dá)不到密封作用；其次是密封橡膠圈
經(jīng)過夏天高溫和冬天的嚴(yán)寒發(fā)生材料老化，密封
橡膠圈失去彈性，造成密封效果不良。
(2)外殼之間尺寸公差過大，主要體現(xiàn)在
殼體之間同軸間隙過大；平面度不均勻，造成殼
體之間配合間隙過大，導(dǎo)致防護(hù)措施失效。
(3)緊固件失效，主要體現(xiàn)在緊固件的緊
固螺紋孔溢扣或者丟失，導(dǎo)致外殼不能實(shí)現(xiàn)有效
的防護(hù)；其次是螺栓間距過大，導(dǎo)致密封墊
(圈)不能有效地壓緊。
(4)外殼的塑性變形。對(duì)于非金屬外殼，
長(zhǎng)期使用在戶外，太陽光紫外線導(dǎo)致塑料外殼長(zhǎng)
期在紫外線照射下，內(nèi)部結(jié)構(gòu)老化，導(dǎo)致外殼塑
性變形，喪失防護(hù)性能；對(duì)于金屬外殼，由于在
安裝、使用、檢修過程中維護(hù)不當(dāng)，造成外殼變
形，也會(huì)導(dǎo)致外殼防護(hù)性能失效。
4 結(jié)束語
綜上所述，對(duì)于在沙塵或水環(huán)境下工作的防
爆電氣設(shè)備，防塵和防水性能是設(shè)備工作安全性
能和壽命的保障，必須高度重視。
參考文獻(xiàn)
[1]GB 3836．1—20l0，爆炸性環(huán)境第1部分：設(shè)備通用
要求[S]．
[2]GB 4208-2008，外殼防護(hù)等級(jí)(IP代碼)[s]．
[3]IEC 60529—2001，Degrees of protection provided enelo—
sure(IP code)[S]．

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