防爆电气产品检修讲义

防爆电气产品检修讲义
防爆电气设备的检修
（讲义）
2 0 0 0 年
南阳
防爆电气产品的检修
一防爆电气设备的检修质量与防爆电气设备的运行安全有密切关系防爆电气产品在试制和定型时由防爆检验单位进行防爆检验，图纸文件经过防爆审查，样机经过防爆试验，并须取得防爆合格证才允许投产和销售。

防爆电气设备制造厂生产的防爆产品经过规定的出厂检查和试验合格后才允许出厂，因此，一般来说，新的防爆电气产品的防爆安全性能是满足标准要求的。

但是，防爆电气产品在使用中由于受到机械的和化学的作用，会受到不同程度的损害，例如一个隔爆型异步电动机，在运行中其隔爆外壳会受到冲击产生裂纹或变形，轴承由于润滑不良会磨损或损坏，定子绕组由于常时间受热和化学介质的作用而老化，或者受到高的电压冲击（例如雷电感应瞬时高电压的作用）被击穿，电动机常时间的过载能使电机绕组过热甚至烧坏，其隔爆外壳的防爆接合面也会受到腐蚀性介质的作用发生锈蚀和损坏等等。

其他防爆电气设备也会发生类似的情况。

电气设备发生故障或损坏能使其工作性能受到影响，更重要的是由于防爆电气设备的使用环境中可能存在有爆炸性气体，防爆报电气设备发生的故障，特别是防爆部件的故障和直接或间接影响防爆性能的其他部件的故障会引起环境中的爆炸性气体发生爆炸，对环境中的人员和设备设施造成很大损失。

使用中的防爆电气产品应该按照规定进行定期或不定期检查，对正常运行的设备应该进行保养维护，对有故障的电气设备应该进行修复或修理。

由于防爆电气产品的防爆结构和性能与一般电器设备相比由许多特殊性，如果在修复和修理时使防爆结构受到破坏，就会使设备失去防爆性能，给爆炸危险环境造成隐患。

由于防爆电气设备的修理关系到使用场所的防爆安全，因此在检修防爆电气设备时除了检查和修理其一般性能之外，还要特别注意检查和修理与防爆有关的部件和性能。

检修电气设备涉及检修一般电气设备多方面的知识和技能，这是从事电气设备检修的从业人员首先必须具备的。

本篇主要学习在修理防爆电气设备时应该遵守的与防爆安全有关的标准和注意事项。

二法规和标准
1982年，原劳动人事部等八个部委联合发布了〈〈博爱扎危险场所电气安全规程〉〉（试行），该规程对防爆电气产品的检修做了规定，直至目前，该规程对防爆电气产品的检修仍有指导意义。

11997年，我国发布了国家标准GB3836.13—1997 爆炸性气体环境用电气设备第13 部分：爆炸性气体环境用电气设备的检修。

该标准参照采用国际电工委员会标准IEC 60079—19:1993 ，并且结合我国防爆电气设备检修的经验和具体情况，对防爆电气设备的检修（修理﹑定期检查修理和改造）做了明确规定。

该标准是强制性标准，防爆电气设备的检修工作应该遵守该标准的规定。

三对检修单位的要求
防爆电气设备检修标准以及管理与监察规定中对从事防爆电气设备检修单位的条件和资格都做了规定。

1质量管理基础工作
（1）组织机构
a.修理单位应具有工商登记执照；
b.修理单位应配备专职或兼职的质量负责人和质量检验人员；
c.修理单位应建立质量管理制度；
（2）工艺纪律和管理
修理单位应制定相应的修理工艺方法和规定，形成文件并贯彻执行。

（3）检查和试验
a.修理单位应制定相应的检查和试验规定，形成文件并贯彻执行；
b.产品修理前的检查和修理后的检查试验应有记录并建档保存。

2技术工作和技术文件
（1）修理单位应有专职或兼职的技术人员，负责修理的技术工作；
（2）修理单位应具备必要的技术标准和规范，例如防爆标准，防爆产品标准，工艺文件和试验规范等。

3设备﹑工装和检验器具
（1）修理单位应具有与修理工作相适应的加工设备﹑工具和工装。

如果修理单位的自有设备不能满足全部需要，允许进行外协加工，但应有外协单位的质量调查资料和必要的质量保证措施。

（2）修理单位应具有与修理工作相适应的检验设备﹑仪器和器具。

如果修理单位的自有设备不能满足全部需要，允许进行外协试验，但应有外协单位的质量调查资料和必要的质量保证措施。

4人员和和工作环境
（1）修理单位应具有熟悉修理技术和有关防爆标准和规定的技术人员；（2）修理单位应具有掌握修理技术的工人；
（3）从事修理的人员要定期进行培训，培训的内容应包括：
a.防爆电气设备的防爆原理和防爆标志识别；
b.各种防爆电气设备的特征及性能；
c.防爆电气设备的标准和使用说明书；
d.了界防爆电器设备上允许更换的零部件；
e.修理技术；
f.检验技术。

(4) 修理单位应具有与修理工作相适应的工作场地。

四防爆电气产品检修的技术要求
（一）名词术语
与防爆电气产品检修有直接关系的名词术语：
1可使用状态----考虑合格证的要求后，允许更换或修复所用零件而不会损坏使用这类零件的电气设备的电气性能和防爆性能的一种状态。

2修理----使发生故障的电气设备恢复到完全可使用状态并符合有关标准要求的活动。

3大修----把已经使用或储存一段时间，但不一定发生故障的电气设备恢复到完全可使用状态的活动。

4维护----维持安装的电气设备处于完全可使用状态的例行活动。

5修复----是修理的一种，对已经损坏的待修零件去除或增加材料，根据有关标准使其恢复到完全可使用状态。

6改造----对电气设备结构﹑材料﹑形状或功能的变动。

7修理标志----显示电气设备修理后特征的标牌和符号。

8修理合格证----证明修理后的电器设备符合有关标准要求并达到可使用状态
的证件。

（二）常用防爆类型检修工作要点
1隔爆型电气设备
隔爆型电气设备是通过隔爆外壳实现防爆安全的。

相应的国际标准中将该防爆类型定义为“隔爆外壳d”。

一般的隔爆外壳是由壳体﹑盖﹑紧固件﹑以及穿越壳壁的操纵杆或转轴等组成。

隔爆壳体和盖一般比较厚，材质须满足标准的规定，能够承受住外壳内部的爆炸不会损坏。

固定隔爆外壳的紧固件（螺钉﹑螺母等）必须有足够的机械强度，能承受上述的爆炸压力作用不断裂和拉伸变形。

外壳上的任何接合面或结构间隙（例如电动机端盖与机座之间的配合间隙﹑转轴与轴承盖之间的间隙等）必须能够阻止外壳内部的可燃性混合物爆炸时产生火焰通过间隙传到外壳外部，因此接合面的宽度（L和L1值）﹑间隙（W）和表面粗糙度应该满足防爆标准的规定。

(1)隔爆壳体的修理
壳体如果有裂纹，建议用新的相同零件更换；如果发现有小的通孔，可以用熔焊焊补。

(2)隔爆接合面的修理
a.隔爆接合面上如果有轻度锈蚀，可以用煤油和抹布将锈癍擦去，并且
涂一薄层润滑脂防锈。

b.如果锈蚀很严重，建议用除锈剂除锈，并且检查接合面情况，如果隔
爆间隙值大于图纸的规定，但不超过防爆标准的规定，可以不加修理。

c.如果隔爆面上局部出现直径不大于1mm，深度不大于1mm凹坑，在
每平方厘米范围内不超过2个，也可以不加修理。

如果凹坑超过上述
规定，对于非活动隔爆接合面可以用胶粘剂调入金属粉粘补。

d.如果隔爆接合面损坏严重，间隙超过防爆标准的规定，对于平面接合
面，可以将损坏的一侧磨平；对于圆筒型接合面，可以将一侧轻微加
工，另一侧采用焊接﹑电镀或镶套的方法增添金属，然后加工到规定
尺寸。

e.对于活动接合面(例如转轴﹑操作杆等)应该用熔焊或硬钎焊后磨平或
镶套的方法修理。

(3)紧固件的螺孔的修理
加大钻孔尺寸，重新攻丝，或者焊死螺孔，磨平，重新钻孔和攻丝。

但是在扩孔或重新钻孔时，必须保证隔爆接合面有效长度（L1）和螺孔周边厚度不小于3mm。

(4)紧固件只允许用相同尺寸和相同等级的新品更换。

(5)隔爆外壳上的观察窗如果损坏，透明件和密封垫不允许修理，可以用新的
更换。

(6)隔爆型电缆和导管引入装置的修理
引入装置中的弹性密封圈应该用相同尺寸和相同质量的备件更换。

(7)隔爆外壳内零部件的修理
隔爆外壳内部零部件原则上按一般产品的修理方法修复或修理。

但是，应该注意修理后隔爆外壳外表面温度不超过设备铭牌或防爆标准的规定。

(8)接线盒内隔爆型接线端子如果损坏，应该用与原来零件相同的备件更换，
以保证接线盒空腔与主体空腔之间的隔爆性能和不同电位零件之间的电气间隙和爬电距离。

(9)穿过隔爆外壳的接线端子（bushing ）如果损坏，如果是螺纹式隔爆接合
面，则建议用与原来零件相同的备件更换。

如果单个的绝缘套管是圆筒式或圆锥式接合面，则可以用聚四氟乙烯棒料重制绝缘套管，但几何尺寸应该与原来的零件相同。

(10)如果电动机的外风扇或风扇罩损坏需要更换或修理，应该注意风扇距风扇
罩﹑挡板以及紧固件的间距不小于风扇直径的1%，致少为1mm，以免产生摩擦和碰撞火花。

如果更换外风扇，铝合金风扇镁的含量不能超过6%，如果更换为塑料风扇，应该选用经过防爆检验的备件。

修理或更换风扇罩的时候，其防护等级应该满足防爆标准的要求。

2本质安全型电气设备
本质安全型电气设备多为测量控制类仪器和仪表，它们的电压低、电流很小。

本质安全型是利用限制电路电压和电流的方法将具有点燃能力的危险能量限制在爆炸危险场所之外。

由于本质安全不仅与电路中的安全栅组件有关，而且与电路中其他电气元件的电气参数（电容、电感值等）以及电路的布置有直接关系，因此，本质安全电气设备的修理主要是用与原来器件或组件参数相同的零件更换损坏的另部件。

（1）外壳
本质安全电气设备和关联设备的外壳在修理后不得降低其防护等级。

（2）接线端子
当修理接线端子盒时，应满足接线端子间的电气间隙盒爬电距离，尤其是本质安全电路端子与非本质安全电路端子之间的隔离要求。

（3）短路保护用熔断器
熔断器损坏后，应该用与原熔断器型号、规格相同的熔断器更换；如果部完全相同，则其预期分断电流相同或更大，额定值相同或更小。

（4）继电器、变压器或扼流圈
应从原电气设备制造厂获得，其电气参数盒结构与原件相同。

（5）安全栅组件
整体浇封的安全栅损坏后，替换件的防爆等级、电气参数必须与原安全栅相同。

（6）其他电气部件
本质安全设备中的其他电气零件，如电容器、电阻器、半导体器件等，其替换件应与原来零件的电气参数相同。

（7）内部布线
内部布线应与原来布线相同的电线或电缆在原来相同的位置以相同的方式布线。

（8）非电气部件
电气设备的非电气部件，在不影响电路电气间隙、爬电距离的前提下，可用相同的新部件替换。

（9）本质安全电气设备和关联设备修理后，应该测量其电气参数，本质安全端子与外壳之间应承受500V介电强度试验。

3 增安型电气设备
增安型“e”----在正常运行条件下不会产生火花、电弧或可能点燃爆炸性混合物的设备结构上，采取措施提高安全程度，以避免在正常和认可的过载条
件下（包括电动机堵转条件）出现这些现象的电气设备。

增安型电气设备没有防爆的外壳和保护介质，它采取的是综合性的安全措施：
-- 限制设备的种类；
-- 电气间隙和爬电距离比较大；
-- 好的绝缘材料；
-- 导体连接方式牢固可靠；
-- 降低温升；
-- 提高外壳防护等级；
-- 配用合适的保护装置等。

由于增安型产品的防爆措施是综合性的，所以修理增安型产品的注意事项也比较多。

但是，由于增安型采取的防爆措施多数是在一般产品的基础上提高质量的措施，因此其修理工艺比较容易实施。

（1）外壳的修理
增安型电气产品的外壳是防护性外壳，可以采用修理一般电气产品外壳的工艺方法进行修理，以恢复其原来的外壳防护等级。

（2）接线盒的修理
接线盒内接线端子如果损坏，应该用与原来零件相同的备件更换，以保证不同电位零件之间的电气间隙和爬电距离和接线的紧固方式。

（3）电缆和导管引入装置的修理
引入装置中的弹性密封圈应该用相同尺寸和相同质量的备件更换。

（3）外壳内零部件的修理
与隔爆外壳不同，增安型产品的外壳是仅仅能够防止灰尘和水进入外壳的防护性外壳，因此，外壳内每一个电气零部件的修理质量与整个设备的防爆安全有直接关系。

a.绕组：绕组如果损坏，最好用与原来绕组相同的备件更换，如果重新绕
制，则绝缘线﹑绝缘垫﹑绕制方式﹑浸渍剂和浸渍方式等都必须与原来
零件相同，以保证绕组的温度不超过标准的规定。

b.电动机的转子：铸铝鼠笼转子如果损坏，建议去原制造厂购买与原来转
子完全相同的备件；如果转子笼是焊接结构，建议去原制造厂或有制造
经验的制造厂修理。

c.导电零件的连接方式：应该用与原来的连接方式相同的方法修理，如果
不可能，则应该用防爆标准GB3836.3中规定的连接方法修理，以保证
连接可靠，防止松动或断开而产生火花或高温。

d.绝缘零件：应该用与原来零件的材料和尺寸相同的零件更换，以保证规
定的电气间隙和爬电距离。

e.其他电气零部件如果损坏，应该用与原来零件相同的备件更换。

f.修理时以及修理后重新组装时，内部的旋转件与静止零件的间距（例如
电动机内风扇与其他零件的间距以及定﹑转子气隙）应该不小于标准的
规定。

（4）如果电动机的外风扇或风扇罩损坏需要更换或修理，其要求与隔爆型电动机相同。

4 无火花（n）型电气设备的修理
无火花型”n”----电气设备的一种防爆形式，这中形式的电气设备，在正
常运行时和本标准规定的一些条件下（仅指灯具的光源故障条件），不能点燃周围的爆炸性环境。

无火花型原来仅指正常工作中不产生火花或电弧的电气设备，例如交流异步电动机，在其基础上采取一些安全措施，例如风扇叶片采用无火花材料，外壳防护等级IP44或IP54，电气间隙和爬电距离适当加大等。

后来，这种防爆概
念扩大到对正常工作中产生火花的电气产品，根据其情况采取例如气密封、简
单通风或限制能量等措施，达到一定的安全程度。

由于这种防爆类型的扩展，术语“无火花”已经不很确切，现在常常被称为“n”型。

n型设备可以分为两类：
-- 设备正常运行时不产生火花或电弧，例如异步电动机、变压器、灯具、接线盒、插接装置等。

-- 设备正常运行时产生火花或电弧，例如开关、继电器等。

无火花型设备中的第1类—即正常运行中不产生火花电弧的类型，例如异步电动机﹑变压器﹑灯具﹑接线盒等，它们的标志为Ex nA，与增安型设备的防爆原理很相似，仅仅有防护性外壳，外壳内的零部件的防爆要求与增安型也相似，但是没有增安型严格，例如对内部导线的连接方式﹑绝缘材料﹑绕组等只要求一般工业高质量的制造材料和制造工艺，因此在修理时使用的材料和工艺方法与一般工业高质量产品相同。

但是，由于内部的零部件的温度和产生火花的可能性与设备的防爆安全性与直接关系，因此，在修理时应该按照原来的尺寸和形状重新制造或更换。

无火花型设备的第2类是设备在正常工作中产生火花或电弧的，但是通过限制火花能量，气密外壳或不能传爆外壳等措施以达到规定的防爆安全性，它们的防爆标志为Ex nL(限制能量)，Ex nR(限制呼吸外壳)，Ex nP(简单正压)和Ex nC(不传爆外壳)。

对于这类设备的修理应该严格按照原来零部件的要求进行修理，或用与原来零部件相同的备件更换，以免破坏设备的防爆性能。

如果电动机的外风扇或风扇罩损坏需要更换或修理，其要求与隔爆型电动机相同。

如果内风扇需要修理或更换，其要求与增安型相同。

5正压型电气设备的修理
正压外壳（通风、充气型）“p”----在设备的外壳内通入一定压力的新鲜空
气或惰性气体，使周围的可燃性气体不能进入外壳内部，从而阻止点燃源与爆炸性气体接触，达到防止爆炸的目的。

正压型电气设备的的关键措施是设备外壳内部保护性气体（新鲜空气或惰
性气体）的压力高于环境的压力至少50Pa。

因此，设备需要配置鼓风机、管道
和风压继电器等，它一般用于大型电动机和控制开关设备。

（1）设备外壳和管道
如果设备的外壳或通风管道及其密封衬垫损坏需要更换或修理，可以用一般工业的工艺修理，应该保证设备和管道的气密性。

（2）风压继电器
如果风压继电器失灵或损坏，应该用相同的备件更换，或者用满足性能要求（灵敏度和量程的要求）的新品更换，应该注意测量风压的取样位置和风压报警设置值与原来相同。

（3）风机或气源
如果风机损坏，应该按照原来的风机型号和规格（风压和风量不小于原来风机的）更换或修复。

（4）正压外壳内部的零部件
正压外壳内部的零部件损坏，可以用与原来零部件相同的备件更换，如果不可能，可以用一般工业的修理工艺进行修理，或者用性能基本相同的新品更换，应该注意不影响外壳表面的最高温度和外壳内的气流状态。

（5）接线端子和接线盒
如果接线盒也是正压型的，按照正压型外壳内部零部件修理或更换；
如果设是其他防爆类型，按照相应防爆类型的规定修理。

（三）防爆电气设备的改造
前述的防爆电气设备的检修要点，都是指通过修理或更换零部件，将须“大修”或修理的电气设备恢复到原来的完全可使用状态。

如果在修理过程中将防爆电气设备的结构﹑主要材料﹑形状或功能予以改变，则这种“修理”就变成了改造。

防爆电气设备的改造会影响设备的防爆性能，改造前应该将改造方案送原防爆检验单位审查，改造后应该由防爆检验单位进行防爆检验。

当然，这里是指对防爆有直接或间接影响的改变，如果仅仅在隔爆外壳内增加一个小的继电器或小的开关，或者在防爆电动机上加设轴承测温传感器（传感器符合防爆要求，安装位置不形象影响电动机的防爆性能），则这类改动不属于改造。

如果在修理隔爆电动机时改变了电压或转速，则这种改变会间接影响电动机的表面温度，因此应该按照改造对待。

(四)防爆电气设备检修后的检查和试验
防爆电气设备检修后应该进行必要的检查和试验，检验工作由修理电位的检验部门进行，但是，改造的电气设备样机须送防爆检验单位检验。

防爆电气设备修理后的检查和试验分为两种，第1种是检查和试验电气设备的一般使用性能，例如电动机转矩﹑输出功率等，这些性能的检查和试验按照一般检验规范或规定进行。

第2种是防爆安全性能和与防爆安全有关的项目的检验，例如隔爆型电气设备的隔爆外壳的机械尺寸检查和外壳表面温升试验等。

检验的判据是修理后的设备是否符合图纸和/或有关标准的规定。

如果修理是在原制造厂进行的，可以检查修理后的设备是否符合图纸，但是，一般的修理单位没有图纸，可以以有关的防爆标准作为检查的依据。

检查和试验结果应该记录并存档备查。

（四）修理合格证﹑修理标志和文件
防爆电气设备修理后，特别是防爆结构或与防爆有关的零部件修理后，对该防爆电气设备的防爆安全责任就发生了转移。

防爆电气设备出厂时经例行检查和试验合格，制造厂对该产品的防爆安全承担责任。

用户按照使用说明书的规定安装和使用电气产品，并且按规定进行维护和保养，制造厂仍然对该产品的防爆安全承担责任。

如果用户使用不当，或者维护保养不当，例如防爆接合面备严重锈蚀失去隔爆性能或者用户没有按照规定给增安型电动机配置合适的过载保护继电器等，则防爆安全责任由用户承担。

防爆电气设备经过修理，则修理过的部分的防爆安全责任由修理单位承担。

因此，设备修理后，修理单位
应该出具相应的证明----修理合格证，并且在设备上加设相应的标志。

1设备修理后的标志
设备修理后应该设置鉴别修理和修理单位的标志，标志可以加设在单设的修理标志牌上。

如果设备修理后符合设备原有的规定（设备的图纸﹑技术条件﹑标准），标志为正方形框中有字母R；如果修理后不再在符合原图纸，但仍符合防爆标准的规定，则标志为倒三角形框中有字母R。

如果修理后不再符合防爆标准的规定，则该设备已经不是防爆产品，应该将原来的防爆标志牌拆掉，以免混用，影响防爆安全。

2修理合格证
设备经过修理和检验后，修理单位应该签发修理合格证，证明修理后电气设备的状态。

改造的设备应该由防爆检验单位颁发防爆合格证。

3修理单位应该向用户提供下列文件：
（1）设备故障检查情况；
（2）检修工作的情况说明；
（3）更换﹑修复部件的目录；
（4）改造说明﹑电气原理图；
（5）所有检查和试验结果；
（6）修理合格证。

4上述文件资料修理单位也应该存档备查。

五设备修理举例
例1一台隔爆型电动机，发生“抱轴”并且定子绕组损坏。

修理前检查：
修理单位将电机拆开，发现轴伸端轴承损坏，轴承内圈不能从轴上拆下；定子线圈烧坏；机座与端盖止口防爆接合面有中度锈蚀；轴伸端轴承内盖的轴孔（防爆面）与轴之间有摩损痕迹，外风扇损坏。

修理内容：
（1）更换定子线圈：采用加热法将绕组拆除，记录其绕组形式﹑线径，每槽导体数﹑并联路数及绝缘系统等。

按照与原来绕组相同的方式重
新制造线圈和绕组并浸漆烘干。

测量各相电阻，检查对比各相是否平
衡。

用兆欧表测量各相对地绝缘电阻，然后进行绝缘耐电压试验。

（2）测量磨损的轴承内盖的内直径和对应轴的外直径，其直径差值超过标准的规定。

将轴承内盖轴孔扩大，在孔内用热套法镶一个黄铜套（铜
套与内盖采用静配合）。

以内盖与端盖轴承孔配合的凸缘外圆为基准
精车轴承内孔，参照另一端轴承盖与轴之间的间隙值配做孔。

（3）更换轴承：用机械法或火焰切割法将轴承内圈除去，用热套法安装新轴承。

（4）防爆结合面除锈：用煤油或除锈液将防爆结合面上的锈蚀擦掉，检查金属表面上有个别凹坑，但深度和直径都不超过1mm，按照规定，
可以不修复，可以用研磨砂布将表面磨光，并在防爆面上涂一薄层润
滑脂防锈。

测量机座止口内径和端盖止口外径，计算其间隙是否超过
防爆标准的规定。

（5）向原电机制造厂或风扇制造厂购买与原风扇相同的风扇，安装后检查与风扇罩的间距满足标准的规定。