浅谈隔爆型电气设备隔爆接合面的技术要求

0.40
25＜Ｌ 操纵杆和轴４）
O.30
-
-
６≤Ｌ＜12.5
0.30
O.30
0.20
12.5≤Ｌ＜25
0.40
0.40
0.40
25＜Ｌ 滑动轴承的转
轴５）
O.30
-
-
６≤Ｌ＜12.5
0.350
O.30
0.20
12.5≤Ｌ＜25
0.40
0.40
0.40
25≤Ｌ＜40
0.50
0.50
0.50
40≤Ｌ 带滚动轴承的
0.30
-
12.5≤Ｌ＜25
0.40
O.40
25≤Ｌ
0.50
0.50
带滑动轴承的转轴４）
６≤Ｌ＜12.5
0.30
-
12.5≤Ｌ＜25
0.40
0.40
25≤Ｌ＜40
0.50
0.50
40≤Ｌ
0.60
0.60
带滚动轴承的转轴５）
６≤Ｌ＜12.5
0.450
-
12.5≤Ｌ＜25
0.60
0.60
25≤Ｌ
0.750
0.30
0.250
６）
0.30
-
-
６≤Ｌ＜12.5
0.40
0.30
0.20
12.5≤Ｌ＜25
0.45
0.40
0.30
25≤Ｌ＜40
0.60
0.450
0.40
40≤Ｌ １）除了本表中给出的数值外，表４中的数值也可用于ⅡB外 壳。 ２）对于操纵杆、轴和转轴，其间隙是指最大直径差。 ３）对于Ｌ≥9.5mm，间隙≤0.040mm ，外壳容积不超过
0.150 0.180 0.20
0.150 0.150 0.20
0.250 0.250 0.30
0.150 0.180 0.20
0.150 0.150 0.20
0.250 0.250 0.30
2000＜Ｖ≤6000１） -
0.040
0.150 0.20
0.180 0.20
0.150 0.20
0.250 0.30
S防爆电器与电机技术专题 PECIAL REPORTS ON EXLOSION-PROOF ELECTRICAL APPLIANCES AND MOTORS TECHNOLOGY
浅谈隔爆型电气设备 隔爆接合面的技术要求
南阳防爆集团股份有限公司 孟祥克 李平
1 前言
隔爆型电气设备是指具有隔爆外壳的电气设备，防 爆标志为“d”。隔爆外壳是指能承受内部的爆炸压力， 并能阻止爆炸火焰向周围环境传播的防爆外壳。隔爆型 电气设备具有良好的隔爆和耐爆性能，被广泛用于煤矿 井下等爆炸性环境工作场所。
b) 只考虑圆筒部分(见图3~图5)时, 平面部分应符合 下列要求:
对于Ⅰ类、ⅡA和ⅡB，平 面部分不必满足间隙要求；
对于ⅡC，平面部分的间隙 不应超过表4对圆筒部分所规定 的最大间隙。
如果在平面部分安装有衬 垫（见图4），那么应在压缩衬 垫之后测量平面部分的间隙。在 压缩衬垫前后均应保持圆筒部分接合面的最小宽度。但 是，如果ⅡC电气设备使用金属或金属包覆的可压缩衬 垫（见图5），那么应在衬垫压缩之后测量平面部分的每
表面加工粗糙度；（3）隔爆外壳的容积；（4）爆炸混 合物的初始压力、温度和湿度；（5）点火源到隔爆间隙 内缘的距离；（6）爆炸性混合物的流动状态等诸多因 素。下面就对隔爆接合面在设计时的技术要求作一些简 要探讨。
2 隔爆接合面技术要求
2.1 通用要求 隔爆接合面对内部的爆炸火焰有冷却作用是隔爆外 壳隔爆性实际运用的理论基础。隔爆接合面是隔爆外壳 不同部件相对应的表面配合在一起（或外壳连接处）， 而且火焰或燃烧生成物可能会由此从外壳内部传到外壳 外部的部位。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20%的热量。为此隔爆接合面的宽 度L、间隙（或直径差）i、法兰至壳体内缘的距离应符 合表1~表4的规定，对于ⅡC外壳的螺纹隔爆接合面应符 合表5的规定。 2.2 非螺纹接合面 （1） 接合面宽度 对圆筒形金属部件 (例如, 压入容积不大于2000cm3 的金属隔爆外壳壁的衬套), 如果设计结构符合下列要求, 接合面宽度可缩短到5mm: a) 不依靠过盈配合来防止部件在进行GB3836.2第15
表3 ⅡB外壳隔爆接合面的最小宽度和最大间隙１）
与外壳容积V(cm3)对应的
接合面宽度L mm
最大间隙2) mm
Ｖ≤100 100＜Ｖ
Ｖ＞
平面接合面和止口
≤2000
2000
接合面３）
0.20
-
-
６≤Ｌ＜9.5
0.20
-
-
9.5≤Ｌ＜12.5
0.20
0.20
0.150
12.5≤Ｌ＜25
0.20
0.20
表2 ⅡA外壳隔爆接合面的最小宽度和最大间隙１）
与外壳容积V(cm3)对应的
接合面宽度L mm
最大间隙2) mm Ｖ≤100 100＜Ｖ Ｖ＞
平面接合面和止口
≤2000 2000
接合面３）
0.30
-
-
６≤Ｌ＜9.5
O.30
-
-
9.5≤Ｌ＜12.5
0.30
O.30
0.20
12.5≤Ｌ＜25
0.40
0.40
5800cm3 的只适用于平面接合面，对于其他接合面无容积 限制。 ４）按表1第 4）条要求。 ５）按表1第 5）条要求。 ６）按表1第 6）条要求。
（2）表面粗糙度 隔爆面的表面粗糙度R应不低于6.3微米， （3）间隙 除了快开门或盖的情况, 平面接合面之间不应存在有 意造成的间隙, 倘若接合面之间有间隙,无论何处均不得 大于表1~表4所规定的相应最大值。 对于Ⅰ类电气设备, 应能直接或间接检查经常打开的 门或盖的平面接合面间隙见图1。
表4 ⅡC外壳隔爆接合面的最小宽度和最大间隙 与外壳容积V(cm3)对应的最大间隙
Ｖ≤100
100＜Ｖ≤500
mm 500＜Ｖ≤1500 1500＜Ｖ≤2000
0.10
-
0.10
0.10
0.10
0.10
0.10
0.10
0.040 0.040
0.040
0.10 0.150 0.150 0.20
0.10 0.150 0.150 0.20
盖，并且定转子间的单边间隙大于轴承盖所允许的单边间隙位
移时，则轴承盖应由无火花材料（如黄铜）制成。该要求不适
用于浮动式轴承盖。
ⅡC旋转电机不允许采用滑动轴承。
6）单边间隙不得超过滑动轴承所允许的直径差，装有滚动轴承
的转轴轴承盖其最大单边间隙计算值不得超过表1～表4中轴承
盖的允许最大间隙的三分之二。
章的型式试验时产生位移; b) 在最不利过盈配合公差时, 该结构能符合GB3836.1
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接合面宽度L mm 平面接合面２） ６≤Ｌ＜9.5 9.5≤Ｌ＜15.8 15.8≤Ｌ＜25 25＜Ｌ 止口接合面 （图3,4,5） ６≤Ｌ＜12.5 12.5≤Ｌ＜25 25≤Ｌ＜40 40≤Ｌ 止口接合面（图2） Ｃ≥6mm dmin＝0.5L L＝c+d f≤1mm 12.5≤Ｌ＜25 25≤Ｌ＜403） 40≤Ｌ４） 圆筒接合面 操纵杆或轴５） 6≤Ｌ＜9.5 9.5≤Ｌ＜12.5 12.5≤Ｌ＜25 25≤Ｌ＜40 40≤Ｌ 带滚动轴承的旋转电机 圆筒轴承压盖接合面 6≤Ｌ＜9.5 9.5≤Ｌ＜12.5 12.5≤Ｌ＜25 25≤Ｌ＜40 40≤Ｌ
0.20
25＜Ｌ 操纵杆和轴４）
６≤Ｌ＜12.5
0.20
-
-
12.5≤Ｌ＜25
0.20
0.20
0.150
25＜Ｌ
0.20
滑动轴承的转轴５）
0.20
0.20
６≤Ｌ＜12.5
0.20
-
-
12.5≤Ｌ＜25
0.250
0.20
0.150
25≤Ｌ＜40
0.30
0.250
0.20
40≤Ｌ
0.40
带滚动轴承的转轴
法兰隔爆面的长度也和法兰间隙的隔爆性紧密相 关。隔爆面越长，传爆的可能性就愈小，隔爆面越短， 传爆的可能性就越大。为了能使隔爆外壳具有最佳隔爆 性，人们对隔爆外壳法兰间隙的大小与隔爆性能进行了 试验研究，试验得出：最大不传爆间隙就是最大试验安 全间隙。研究证明，影响最大试验安全间隙的因素有： （1）爆炸性混合物的浓度；（2）隔爆法兰的长度及其
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接合面参数 螺距Ｐ１），mm
配合等级２）
表5 ⅡC外壳螺纹接合面 普通螺纹
0.7≤Ｐ≤３ 中级：0.7≤Ｐ≤２
宽度，其接合面宽度应不小于操纵杆或轴的直径大于本表所规定的隔爆接合面的最小宽度，
按以下要求：
带有滑动轴承的隔爆轴承盖的火焰通路长度，当转轴直径不大
于25mm时，应不小于转轴直径；当转轴直径大于25mm时，应
不小于25mm。
如果在带有滑动轴承的旋转电机上采用圆筒式或曲路式轴承
隔爆外壳由许多个零部件组成，零件间的连接缝隙 会成为壳内的爆炸产物所通过的路径，引燃周围的爆炸 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，这些零部件的配合部分称隔爆接合 面，其接合缝隙称隔爆接合面间隙。
隔爆外壳的隔爆作用就是利用外壳的法兰间隙来实 现隔爆的。法兰间隙能起到隔爆作用，法兰间隙越大， 穿过间隙的爆炸产生物能量就越多，传爆性就越强，隔 爆性能就越差。相反，法兰间隙越小，传爆性就越弱， 隔爆性能就越好。
0.150 0.150 0.20
0.150 0.150 0.20
0.150 0.180 0.20
0.10 0.10 0.150 0.150 0.20
0.15 0.150 0.250 0.250 0.30
0.150 0.180 0.20
0.10 0.150 0.150 0.20
0.15 0.250 0.250 0.30
１）容积大于6000cm3 和任何一种尺寸大于1m的外壳，应根据制造厂和检验单位所达成的协议来制定特殊要求。
２）乙炔和空气爆炸性混合物不允许采用平面接合面，但是如果Ｌ≥9.5mm, 间隙0.040mm, 容积不大于500cm3 的情况除外。
３）如果ｆ≤0.5mm, 圆筒部分的iT 可以增大到0.20。 ４）如果ｆ≤0.5mm, 圆筒部分的iT 可以增大到0.250。 ５）如果操纵杆或轴的直径超过了表1~表4规定的最小接合面宽度，其接合面宽度应不小于操纵杆或轴的直径，但不必大于25mm。
0.750
１）除本表中给出的数值外，表2~4中给出的那些数值可用于Ⅰ
类外壳。
２）对于操纵杆、轴和转轴、其间隙是指最大的直径差。
３）对于Ｌ≥9.5mm，间隙≤0.040mm，外壳容积不超过
5800cm3 只适用于平面接合面，而对于其他接合面无容积限
制。
4）如果操纵杆或轴的直径大于本表所规定的隔爆接合面的最小
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表1 Ⅰ类外壳隔爆接合面的最小宽度和最大间隙 １）
接合面宽度L
与外壳容积 V（cm3 ）
mm 平面接合面和止口接合
对应的最大间隙 2) mm
Ｖ≤100
Ｖ＞100
面
0.30
-
６≤Ｌ＜12.5
0.40
O.40
12.5≤Ｌ＜25
0.50
0.50
25≤Ｌ 操纵杆和轴３）
６≤Ｌ＜12.5
隔爆接合面的结构形式有平面式、止口式、螺纹 式。操纵杆和轴的配合属于圆筒式结构，它们分别应用 于壳体与壳盖的接合处、壳体与操纵杆的接合处、电机 轴伸与端盖的接合处、电缆或导线的引入装置与壳体的 接合处以及仪表及显示器窗与壳体的接合处等。
（4）止口接合面 在确定止口接合面宽度时, 应符合下列情况: a) 圆筒部分和平面部分都计算在内时, 应采用下列附 加条件(见图2):
特殊螺纹 Ｐ≥1.27
--
（ISO 965-1和ISO 965-3）
高级：２＜Ｐ≤３
-≥５
≥５（锥型螺纹）
最小啮合扣数３）
中的冲击试验要求; c) 过盈配合部件的直径不得大于60mm。 如果接合面包含锥形表面，接合面宽度和垂直于接
合面表面的间隙都应符合表1~表4中规定的相应尺寸。整 个锥形部件的间隙应均匀。对于ⅡC电气设备外壳，锥 度不得大于5°。
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转轴６）
0.450
-
-
６≤Ｌ＜12.5
O.50
O.450
O.30
12.5≤Ｌ＜25
0.60
0.60
0.60
25≤Ｌ＜40
0.750
0.750
0.750
40≤Ｌ １）除本表给出的数值外，表ⅡＢ和ⅡＣ规定的数值可以用于 ⅡＡ外壳。 ２）对于操纵杆、轴和转轴，其间隙是指最大直径差。 ３）对于Ｌ≥9.5mm，间隙≤0.040mm，外壳容积不超过 5800cm3 只适用于平面接合面，而对于其他接合面无容积限 制。 ４）按表1第 4）条要求。 ５）按表1第 5）条要求。 ６）按表1第 6）条要求。