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浅谈隔爆型电气设备隔爆外壳的设计要求

《电气防爆》 2 1, 0 11

浅谈隔爆型电气设备隔爆外壳的设计要求 吴长康

(阳防爆电气研究所，南河南南阳 4 30 ) 70 8

[关键词]隔爆外壳；隔爆接合面；外壳设计[摘要]隔爆外壳是由具有一定强度的钢板或铸钢、铁、铸铝合金、不锈钢和塑料等非金属材质制成的机械结构，并具有一定的耐爆能力。然而隔爆外壳的接合面形式是多种多样的，

文章简要介绍了隔爆外壳接合面结构形式和隔爆外壳的设计要求。 [中图分类号] M 8 T 0[文献标识码] A[文章编号] 04 91(010— 02 0 10— 1821)1 02~ 3

Dic s in o sg q r m e t fa Flm e o fEn ls r o e t i p r u s u so n De i n Re uie n so a pr o co u e f r Ex Elcrc Ap a ats al rJCh n【 a g— k n ag

( ay n xl i r e e l tcl p aau R s r st e a yn ea 70 8 N nagEpo o Po c dEe r a A p rt e ac I tu,N n agH n n4 30 ) sn tt ci s e h n it K y r:fmer f nls e lm pofo t; n l ued s n ewod l po c u;f er i s ec sr ei a oe o r a o jn o g Ab ta t As u u l a e ro n ls r y b d rm te lt sr c: s a,a fm p o fe co u e ma e ma e fo se lp ae,c s te,e tio l a tse l a r n, s

au n m l ys il s te d s me n n—mea tr l,s c lsi w ih a eme te rq i . l miu al t n e ss l o a e a o o n tl mae as u h a p a t h c r t h e u r i s c e me to￣e gh a d c ran a lt g i s x lso eo ain.Th y ia tu t e r ie l s n fs n t e ti bi y a an te po in d tn t n i o e tpc lsr cursa egv n a iu— s l ta o d t

e e s n ilr q ie ns i e in ae d s rb d i eal n t i a e . rf n a se t e ur me t n d sg r e c e n d tisi sp p r i n h a i h

U刚吾

使外部危险气体发生爆炸，是由隔爆面的间隙它和宽度来达到的。即标准上规定的外壳壁上所有 与外界相通的接缝和孔隙小于相应的最大实验安全间隙。

在煤矿、石油化工等危险环境场所使用的隔

爆型电气设备，它是通过隔爆外壳来实现防爆安 全的。隔爆外壳是具有隔爆结构参数的特制外

隔爆外壳有多种结构形式，每种结构形式都有各自的隔爆性能要求，下面就对隔爆外壳的结 构形式作一简要介绍。

壳，并具有耐爆性和不传爆性。隔爆外壳的所有 接缝的间隙小于相应可燃性气体的最大实验安全

间隙，如果可燃性气体进入外壳之内被电火花点 燃产生爆炸，则爆炸火焰被限制在外壳之内，不能

1隔爆外壳的隔爆接合面形式 由于制造、安装、维护等原因，隔爆外壳是由 许多个零部件组成。零件问的连接缝隙会成为壳 内的爆炸产物所通过的路径，可能引燃周围的有

点燃外壳外部环境中的爆炸性混合物，而保证从 了环境的安全。

隔爆外壳具有两个作用： () 1耐爆性。外壳具有足够的机械强度，能够承受内部的爆炸压力而不损坏。即内部危险气体

爆炸性气体混合物。为阻止内部的爆炸向外壳周 围的爆炸性气体混合物传播，些零部件的配合这

产生爆炸的压力、温度不使外壳损坏，也不变形， 它是由材质的强度和外壳本身机械结构强度来保 证的。

部分称为隔爆接合面，其接合缝隙称隔爆接合面 间隙。

隔爆外壳的隔爆性是建立在隔爆接合面对内 部的爆炸火焰有冷却作用的理论基础上的。隔爆

() 2不传爆性。即内部爆炸后，传出的火焰不 [收稿日期]2 1—0—1 00 7 5

[作者简介]吴长康，, 7年生，男 18 9主要从事防爆技术工作。

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外壳不同部件相对应的表面配合在一起 (或外壳 连接处 )且火焰或燃烧生成物可能会由此从外壳，内部传到外壳外部。因此隔爆接合面的结构应能保证熄灭间隙中的

火焰，损失至少 2%的热量。 0 新发布的国家防爆标准 G 862— 21 B33 . 00主 要介绍了以下隔爆接合面的结构形式： 1 1非螺纹接合面 .

常打开的门或盖的平面接合面的间隙。 ()非螺纹接合面主要分类 2非螺纹接合面主要包括止口接合面、形接锥合面、圆弧面的接合面、面接合面、齿形接合平锯面。非螺纹接合面详细参数应符合 G 86 2 B33 .— 21 0 0表 1或表 3中给出的要求。 12螺纹接合面 .

非螺纹接合面的结构又被称为间隙式隔爆结 构，它是在隔爆型电气设备中，用最广泛的隔爆应

螺纹接合面又分为圆柱形螺纹接合面、锥形

螺纹接合面。螺纹接合面详细参数应符合 G B 33 .— 21 862 00表 3或表 4中给出的要求。 1 3粘结接合面 .

结构形式。这是一种由组成隔爆外壳的各零件之间相互耦合形成的间隙。这种间隙能够防止隔爆外壳内的爆炸生成物窜出外壳，燃它周围的爆点炸性气体混合物，它具有“离爆炸”隔的作用。 在间隙式隔爆结构中，互耦合形成间隙的相部件表面被称为“爆接合面”相互耦合部件之隔，间被称为“隔爆间隙”我们常用隔爆接合面宽度、,

粘结接合面是一种特殊的隔爆结构。这种结构型式常用于电气设备外壳零部件之问的接合并不是很规整，又必须进行隔爆结构处理的产品但 中。

隔爆外壳的部件可直接粘合在外壳壁上，与后者构成不可分的组件，或粘合到金属框架内，使 组件能作为一个整体更换，损坏粘合。构成隔不

隔爆间隙和隔爆接合面的表面粗糙度三个参数来 表征这种隔爆结构。

() 1非螺纹接合面主要参数 a接合面宽度 ( ) ) L接合面宽度不应小于 G 3。— 21表 1 B3 62 0O 8和 2中给出的最小值。对于过盈配合装配到容积不大于 2 0伽} 00金属外壳壁上的圆筒形金属零件，如

爆外壳一部分的粘结接合面，只保证隔爆外壳的 密封。

粘结接合面的宽度要求，容积 V的隔爆外从

壳内侧到外侧穿越粘结接合面的最短路径应为： ( ) V≤1 I时，小于 3 m; 1当 0c】不 r 3 m

符合下列要求，其接合面宽度可缩短到5TI/

I: U ——

() 1 r<v 10cl,小于 6m 2当 0c3≤ 0Ⅱ时不 n 3 m; () 3如果 V>10c 3, 0 r时不小于 1 m。 n 0 m 14转轴接合面 .

在进行 G 3 . 00 B3 62 8—2 1规定的型式试

验时，结构不只是依靠过盈配合来防止零件产生 位移，和 ——

旋转电机转轴的隔爆接合面应设计成在正常 运行中不会磨损的结构。隔爆接合面可以是： ——

考虑最不利的过盈配合公差时，配符装在接合面宽度测量处，过盈配合零件的 () i

合 G 3 .— 2l B3 62 00的冲击试验要求， 8和 ———

圆筒形接合面 曲路式接合面

—

外径不超过 0 1 11 b间隙 6/ 11。 ),

—

—

浮动轴封接合面

转轴接合面详细参数应符合 G 86 2— B33 . 21第 8 00章给出的要求。

如果存在间隙，接合面之间的间隙无论何处 不应超过 G 862— 21 B33 . 0O表 1表 2中给出的和最大值。 接合面的平均粗糙度 R ( BT13— 19 ) a G/ 1 95 0不允许超过 63脚。 .

2隔爆外壳的设计要求 2 1隔爆外壳的设计包括两个方面的内容！ . () 1隔爆参数的设计 .的隔爆参数主要是夕壳指隔爆接合面的形式、隔爆面间隙和接合面的宽度以及接合面的粗糙度等。

对于平面接合面，不应存在有意造成的间隙， 快开的门或盖除外。

对于 I类电气设备，能直接或问接检查经应

() 2外壳强度的设计。外壳的强度设计，是如

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何用最少的材料设计出强度足够的隔爆外壳。 22隔爆接合面的形式、 .隔爆面间隙和接合面的

验证。

() 7隔爆外壳不应用锌或锌含量高于 8%的 0锌合金制成。 新国标对 I类电气设备外壳的材质要求： ()掘工作面用电气设备 (括装在采煤 1采包

宽度以及接合面的粗糙度设计要求严格按照 G B 33 .—2 l 862 00的相关规定进行。 23新发布的国家防爆标准 G 86 2— 21 . B33 . 00

对隔爆外壳材料和机械强度作了以下要求： () 1隔爆外壳应承受 G 86 2 0O规定 B33 .—21 的相关

试验。

机、掘进机、装岩机、输送机等机械上的电气设备) 的外壳须采用钢板或铸钢制成。其他零部件或装 配后外力冲击不到的及容积不大于 200 0的外壳，可用牌号不低于 H 20灰铸铁制成。但除 T5电动机机座须采用钢板或铸钢制成外，他零部其

() 2当几个隔爆外壳组装在一起时，本部分的要求分别适用于每个外壳，且特别适用于把他并们分开的隔板和穿过隔板的所有绝缘套管和操纵 杆。

件亦可采用 H 20 T 5灰铸铁制成。 () 2非采掘工作面用电气设备的外壳，可用牌号不低于 H 20的灰铸铁制成。 T5 () 3峒室专用电气设备外壳材质不受上一条 的限制。

() 3如果一个外壳包括几个相互连通的空腔或内部零件的排列被分隔，可能产生比正常压则

力更大的压力和压力上升速率。 应通过结构设计尽可能预防这些现象。如果 不可能避免这些现象，在外壳设计时应考虑承受更高的应力。

() 4外壳容积不大于 2 0 3, 0c时可采用非 0 m金属材料制成。但不允许直接在非金属外壳上制 作紧固用螺纹 (出线口除外 )。

() 4如果使用铸铁，材料等级应不低于 1 5 0级 (s 5。 IO1 ) 8

3结束语 隔爆型电气设备的外壳能保证内部引燃爆炸 后不会点燃周围的爆炸性气体混合物，其安全程

() 5当某种液体因分解产生的氧气或爆炸性

混合物比外壳结构设计针对的爆炸性混合物更危险时，则在隔爆外壳中不应使用这种液体。但如 果对于产生的爆炸性混合物，外壳能承受 G B 33 .规定的试验合格， 862则可使用这种液体。但 是，电气设备设计的类别还应适合于周围的爆炸性环境。 () I隔爆外壳中， 6在类能承受空气中产生电弧的、由大于 1定电流引起电气应力的绝且 6A额缘材料 (如在断路器、例接触器和隔离开关等开关

度较高，可用于 l区、 2区爆炸性气体危险环境。 本文只简要的介绍了隔爆外壳隔爆结构的设计要求，并未对其隔爆接合面及间隙参数作详细介绍， 我们知道隔爆面之间的间隙能起到隔爆作用，如

果隔爆面设计不符合标准要求，电气设备起不则 到隔爆作用。因此不管防爆产品采用哪种隔爆接合面形

式，我们都必须严格执行相关国家标准的 规定。

电器中)按照 G/ 2一20, BT4W 0 3的规定，其相对泄痕指数不应小于标准规定。 但是，如果上述绝缘材料虽不能通过此项试验，但其体积被限制到空外壳总容积的 l或者%, 有合适的检测装置能在绝缘材料可能分解导致出 求[] S. [] B33 . 2 G 62—2 1,炸性环境第 2部分： 8 OO爆由隔爆外壳 “”护的设备 I] d保 S. 参考文献

[] B 861 oO爆炸性环境第 1 1G 3.—21, 3部分：设备通用要

现危险之前在电源侧断开向外壳供电的电源，它们也可使用。此检测装置的设置和有效性应得到

[]显力 . 3张防爆电气概论[ .京： M]北机械工业出版社， .