防爆电动车论文（精选4篇）
防爆电动车论文 篇1
1 行业现状
1.1 行业概况
目前，全国生产制造防爆电动机产品的企业有近百家，其中绝大多数企业不仅生产防爆电动机产品，同时还生产其他电动机产品。防爆电动机产品约有140个系列，750多个品种。我国防爆电动机行业的两大基本系列电动机产品是YB系列隔爆型三相异步电动机和YA系列增安型三相异步电动机。
防爆电动机行业是一个比较传统的行业，经过两百多年的历程，现已取得前所未有的发展。随着生产现代化程度的不断提高以及技术的进步，产品的快速更新换代，市场对电动机的需求也将越来越大。尤其是近年来电动机国际市场需求量很大，处于高增长阶段，这也促进了我国电动机行业的快速发展。2009年在国家4万亿投资和宽松的货币政策下，国内经济止跌回升，并实现GDP“保八”成功。对于防爆电动机行业而言，在经历了上半年的经营不乐观后，下半年在国内大环境向好的情况下，主要经济指标降幅逐季收窄，经济效益指数环比继续上升。对41个主要防爆电动机生产企业的统计情况显示：全年从业人员40303人；完成工业总产值 (当年价) 240亿元，其中防爆电动机工业总产值 (当年价) 为41亿元；全年行业总产量7312万千瓦，同比增加112万千瓦，较去年同期上涨了1.56%，其中防爆电动机产量1573万千瓦，同比增加22万千瓦，较去年同期增长1.41%；实现利润总额20.26亿元。
随着市场需求的不断上升，产品销售也明显增加。行业企业2009年电动机产品销售收入为165.02亿元，同比增加5092万元，2009年电动机平均售价225.7元/千瓦，同比下降2.7元/千瓦。有19家企业电动机销售收入较去年同期增加，占整个企业总数的45.2%。2009年防爆电动机全行业共有6个企业亏损，但从整体上看，亏损面及其亏损额都明显减少，行业整体效益呈上升趋势，近年来全行业完成的工业总产值、产量、利润等都在逐年递增。需要指出的是，防爆电动机产品在国内市场供大于求的局面还没有根本改变，随着防爆电动机制造成本的提高，虽然产品价格有回升势头，但一些企业压低价格抢夺市场的现象时有发生，防爆电动机行业竞争仍十分激烈。应当看到，防爆电动机行业市场容量有限，企业要想在激烈的市场竞争中生存发展，必须要另辟蹊径，有针对性地采取措施，走出一条独具特色的发展之路，利用自身优势参与市场竞争，才能使企业立于不败之地，从而促使防爆电动机行业健康有序的发展。
1.2 存在问题
(1) 防爆电动机产品种类单一、产品质量仍有待提高
科学技术是第一生产力，是先进生产力的集中体现和主要标志。防爆电动机科技水平的提高，促进了防爆电动机产品的发展。我国的防爆电动机和国外同类产品相比较还存在着不小的差距，国外防爆电动机种类很多，除高低压隔爆型、增安型电动机外，还有无火花型、正压型电动机、变速防爆电动机、空冷和水冷防爆电动机，还有一些高新技术的防爆电动机产品，例如变频调速防爆电动机、高速 (8000转每分钟以上) 防爆电动机和O区场所用特殊防爆电动机。对于不同的危险场所选用不同类型的防爆电动机。而我国目前不是这样，从对2009年行业产品统计情况来看，隔爆型电动机的产量占据整个防爆电动机市场的86%，增安型占9%左右，正压型、无火花型和粉尘防爆电动机产量很小，这与用户需要发展各种专用防爆电动机产品的状况很不适应。
虽然我国防爆电动机的产品质量总体水平在不断提高，但与国外相关产品相比还有一定的差距。具体体现在以下几个方面： (1) 某些产品技术含量不高，品牌附加值低，市场竞争力不强； (2) 落后的生产技术淘汰较慢； (3) 企业的质量管理体系不完善； (4) 质量监管不到位，社会诚信体系不健全，企业产品质量责任不落实。
(2) 防爆电动机产业集群发展缺乏整体规划和引导
改革开放以来特别是近年来，产业集群已成为我国区域经济发展的重要产业组织形式和载体。随着国家统筹区域发展战略的实施和经济结构调整步伐的加快，防爆电动机行业也越来越呈现出明显的产业集群特点，中部、东北部和沿海地区产业集群优势日益明显，极大地促进了防爆电动机行业的发展。但是在产业集群快速发展的过程中也存在一些值得注意和需要解决的问题，主要是：对产业集群发展缺乏整体规划和指导，一些地区盲目搞园区建设、铺摊子、上项目，导致地区分割、资源浪费严重；部分产业集群以贴牌生产为主，技术含量较低，产业链不完善，自主品牌和创新能力缺乏；社会化服务体系不健全，特别是对产业集群配套的生产性服务业发展滞后，有些对分散排放没有集中治理，环境污染严重；有些落后生产能力在产业转移中没有依法淘汰。
(3) 受国际金融危机影响，行业整体利润微薄
近年来防爆电动机行业总体经营形势较好，市场需求总量的增加推动各个企业开足马力生产，加快扩大规模。但由于受国际金融危机影响，防爆电动机行业主要原材料如钢材、铜材等在上一年高价位的基础上仍不断上涨，加上货源紧缺，导致制造成本大幅度提高，使得新增经济效益未能与新增产量同步提高。特别是一些小企业，不顾行业利益，以次充好，低价竞争，使行业利润大量流失。
(4) 行业厂数量控制不够，产品质量良莠不齐
近年来，受国民经济迅速发展的带动，防爆电动机行业发展也很快，行业厂中一些骨干企业，以其先进的技术装备和严格的科学管理生产出一流的防爆电动机产品满足市场的需要，同时，防爆电动机行业也新增了不少小企业，它们为了进入防爆电动机的市场，不惜偷工减料，甚至以次充好，造成市场上产品质量良莠不齐。
(5) 产学研相结合力度不够
在我国，高等院校、科研院所与企业间相互结合的总体效果并不理想。企业自主研发的新技术、新产品由于缺乏相应的指导以及市场前瞻性不够，而且大多数电动机制造企业其产品非常复杂，一般都将大部分精力投入到生产中，产品研发投入资金和精力较少，使企业研发能力下降；仅有的技术投资也仅仅是改进现有产品，无法结合高等院校、科研院所和企业之间的优势，发挥各自特长；不能充分利用研究部门的大量已有的重要成果，使其白白浪费。
1.3“十一五”发展规划完成情况
列入“十一五”规划的科研项目有6项，完成3项。列入“十一五”规划中新产品开发项目5项，完成5项；科研项目未完成的主要原因是金融危机影响带来的资金投入不够。
2 发展环境分析和需求预测
2.1 国内外行业发展环境
近几年来，我国的电动机行业也涌现了一批规模大、产品质量好、技术装备先进的企业，但中小型电动机至今还没有形成具有国际影响力的品牌；同时，由于中小型电动机属于劳动密集型和材料密集型产品，几年前，发达国家就不再生产通用型的交流电动机，转而向国外采购或定牌加工，这为我国中小型电动机的出口提供了良好的机遇。近几年我国中小型电动机的出口增长很快就是一个佐证。但是，在我国加入WTO之后，发达国家的企业特别是跨国公司，大规模地在我国的中小型电动机制造业投资，把他们的先进技术、先进管理和我国的低价位劳动力相结合，使我国成为它们的中小电动机制造加工基地。如果我国电动机企业的产品质量水平不高，将会在国内外市场受到外资企业的挤压和挑战。为了生存，迫使电动机企业提高自己的产品质量和水平，提高企业管理水平，降低产品成本，以应对外资企业的竞争局面。
2.2 国内外行业发展趋势
根据近十年来防爆电动机的发展简况以及国际市场的发展对防爆电动机的要求，未来几年内防爆电动机发展趋势主要向着以下几个方面发展：
(1) 防爆电动机向多样化发展
目前，我国防爆电动机产品中隔爆型防爆电动机仍然占80%以上。随着用户对增安型、正压型、无火花型产品的使用场所、安全性认识的提高，以及在使用中的比较，会得出这类电动机具有经济效益高和维修方便的结论，这必将带动我国增安型和无火花型电动机使用量的增加及技术水平的提高，从而使行业产品结构随着市场的需要调整。
(2) 防爆电动机向高效、节能环保型发展
21世纪人们对生活质量要求越来越高，环境保护意识越来越强。电动机的启动噪声已成为环境污染的公害，因此，对电动机的噪声要求越来越严格。现生产的YAX和YBX高效率防爆电动机已为国内市场所接受，用于年运行时间长，负载率高的设备上。目前，IEC标准规定的电动机噪声指标值逐渐降低，为此，新一轮防爆电动机将以高效节能、环保为目标，推动相关技术进步，如新型电动机绕组设计、低损耗高导磁材料的应用研究、通风结构的改进、稀土永磁材料的应用研究、降低振动噪声和质量控制等，以此来提高防爆电动机效率和降低防爆电动机振动噪声，开发研制出环保型的“绿色防爆电动机”产品，供市场采用。
(3) 防爆电动机向国际化方向发展
防爆电动机行业在不断的发展，采用先进制造技术和检测技术，开展新技术的研究和应用工作，引进先进设备，逐步用先进技术改造替代传统的落后的技术，现已成为企业的共识。在产品标准上，近几年做了不少工作，防爆电动机制造和检验标准——GB 3836系列标准已基本上等同于IEC60079系列标准，我国防爆电动机制造与检验标准基本上与国际标准一致，这有利于满足国内外市场的需求。
(4) 防爆电动机向可靠性方向发展
由于我国石化企业装置大型化、露天或半露天化，以及石化企业安全生产和要求的提高，将需要更多既安全经济又维护方便的大型防爆电动机。而防爆电动机作为石化等行业大型装置的驱动设备，属于大生产中的重要部分，担负着循环泵、压缩机、风机等设备的动力，这些设备大部分处于连续运行作业 (S1) 工作方式。除设备按规定的维修期检查外，不允许出现临时故障和停机维修。所以，防爆电动机必须做到可靠、平稳地运行，以保证工业大生产的连续进行。由此可见，防爆电动机整机的可靠性就显得格外重要。
2.3 需求预测
随着国家各项基础设施和基础工业建设的发展，例如长江三峡、南水北调、西气东输、西电东送等世纪工程等，另外，还有一大批大型煤矿、油田、露天铁矿、电站、核电站、机场、港口等重点工程以及城市建设和住宅建设等项目，都需要有电动机产品配套使用。在电动机行业中，防爆电动机、起重冶金电动机、局部扇风机、屏蔽电动机电泵是不可或缺的产品。
(1) 煤炭行业由于国家一系列类似关井压产和关闭小煤窑等相关政策的出台，整个“十二五”期间，我国煤炭产量将保持在20亿吨左右，因此煤矿用防爆电动机的需求量将保持在1200～1500万千瓦/年左右。
(2) 石油、天然气和化工行业由于我国西部油气田和海上油气田的开发、西气东输工程的实施、沿海接卸原油码头的建设以及为适应市场需要发展高档次石化产品技术改造项目的增加，将对防爆电动机提出更多的需求，预测“十二五”期间该行业防爆电动机的年需求量将达到800～1200万千瓦。
(3) 其他行业由于化肥、制药、化工建材、冶金、城市煤气等行业的发展，对防爆电动机的需求量将会保持增长的态势，预计到“十二五”末需求量将达到100～120万千瓦/年。到目前为止，我国防爆电动机出口量一直很少。随着国内供大于求局面的日趋严重，许多企业开始把目光投向国外市场。挂靠于南阳防爆电气研究所的国家防爆电气产品质检中心为广大企业着想，通过不断努力已与国外数十家知名防爆检测机构建立互认实验报告的合作，极大地方便了广大企业在国外的防爆安全认证，加之新的防爆电气设备国家标准完全与国际标准接轨，今后我国防爆电动机出口量将会逐年增长。
3 发展战略思想
“十二五”期间防爆电动机行业发展战略方针为：
(1) 更新换代一批防爆电动机派生系列产品，大力发展特种专用电动机，坚决淘汰落后产品；
(2) 开发高效节能环保新系列防爆电动机产品；
(3) 加强行业管理，提高行业整体水平；
(4) 加强国家防爆电气产品质量监督检验中心的建设，进一步提高检测能力，加大防爆电动机产品的质量监督抽查；
(5) 围绕市场需要，进行结构调整，以科技为先导，提高产品的性能、质量水平和可靠性、节能、降噪，提高行业竞争能力，扶植优势企业和名牌产万方数据品，加快战略调整步伐，充分发挥行业协会的管理职能，加强对行业产品质量及配件质量的检查，提高防爆电机产品质量。促进企业按经济规模组织生产，实施国际认证，开发国际市场。
4 发展目标
“十二五”期间的主要产品见表1。
“十二五”期间的科研发展项目名称为JYBD系列电动汽车用隔爆型三相交流异步电动机。
4.1 主要研究内容及技术经济指标
(1) 主要研究内容
根据目前煤矿、成品油厂用户的征询和市场调研反馈的信息，JYBD系列电动机汽车用隔爆型三相交流异步电动机的需求是供小于求，防爆电动机的生产厂家应该为用户所想，勇于开拓市场。为此，将根据用户的实际要求，在满足用户要求的电气性能的前提下，着重研究JYBD系列电动机的主体防护等级、隔爆外壳、隔爆接线盒、采用的冷却方式、与电气性能相匹配的整体隔爆结构和安装型式、电动机的外壳材质、转轴材质和绝缘结构。
(2) 技术经济指标
该系列电动机作为一种特殊用途的隔爆型电动汽车用调速电动机，首先要重点考虑电动机与变频器的很好匹配，而且应在较宽的变频范围内保持良好的运行性能。这样该电动机就要比普通电动机用较多较好的材料，例如由于使用变频器供电，对电动机绝缘有损害，因此需采用好的绝缘材料。另外，由于隔爆型电动汽车用电动机受汽车空间位置限制，隔爆结构与普通隔爆电动机的结构差异是很大的，这样势必增加了设计开发难度与设计开发成本，但作为特殊用途的隔爆型电动机，其销售价格要比普通隔爆型电动机高，综合计算成本，其经济效益还是应该不错的。但对用户而言，隔爆型电动汽车用调速电动机具有高效节能、清洁环保、体积小且结构紧凑合理、转矩高、调速范围宽、爬坡能力强、噪音低、振动小、使用寿命长等优点。据了解，我国目前对煤矿、成品油厂的安全十分重视，正逐步要求制订安全措施，创造安全环境，使用安全运输工具，况且我国是一个储煤大国，煤炭开采作业区很大，对隔爆型电动汽车用调速电动机的年需求量也是相当可观的，因此应用前景十分广阔。
4.2 用途及技术经济效果
(1) 用途
该系列电动机广泛应用于煤矿、成品油厂及爆炸性环境场所的货物及工作人员的交通运输。
(2) 技术经济效果
我国是一个储煤大国，大小煤矿遍布全国各地，但是开采环境的安全条件还是很好，安全隐患多，事故频发。目前，国家对煤矿、成品油厂及爆炸性环境场所的安全十分重视，正逐步要求制订安全措施，创造安全环境，因此隔爆型运输工具的使用越来越多，JYBD系列电动汽车用隔爆型三相交流异步电动机的市场拥有量将越来越大，且隔爆型三相交流异步电动机运行安全可靠，系统效率高。综合分析，本系列电动机的经济效益和社会效益将是相当可观的。
(3) 项目起止日期
该项目实施的起止时间为2010～2015年。计算成本，其经济效益还是应该不错的。但对用“十二五”期间的工艺发展项目见表2。
目前防爆电动机的年产量已近3000万千瓦，按照我国经济8%的递增速度，“十二五”期末，预计防爆电动机的年产量可达4000万千瓦左右。
5 发展重点
在当今世界，随着市场经济的发展，尤其是我国加入世贸组织以后，国内外企业间的竞争愈加激烈。这种竞争主要表现在企业生产的产品档次、性能、质量、价格和服务上，但实质是创新能力的竞争。应充分发挥行业科技进步的带头作用，通过吸收国内外防爆电动机行业的新技术、新材料、新工艺等最新成果，对关键技术进行攻关，突破该领域的技术难题，并积极承接国家重大、重点项目，开展关键共性技术研究和成果工程化技术开发研究，使防爆电动机行业成为技术创新成果的产生地、新技术发展的聚集地、成果转化的实施地、成熟技术的输出地，满足日益发展的各行业对防爆及起重冶金电动机的专业化、系列化的需求。
行业应进一步吸引国内外优秀技术人才，加强研究人员和工程技术人员的融合，依托重点研究方向培养、培育和壮大创新人才队伍，形成能支撑我国防爆电动机持续发展的人才高地；通过参与技术研究和成果转化，开展技术交流和培训，不断为行业培养和输送高质量的工程技术人才。同时提升电动机行业的服务意识，服务的好坏将严重影响到电动机市场销售的份额，在竞争激烈的今天，只有提高服务意识，才能在市场上站稳脚跟。
“十二五”期间，要认真做好产品结构调整工作，优先发展一批市场容量大，体现防爆电动机行业的实力和水平，能够参与国际市场竞争的新系列防爆电动机，要求高效、节能节材和可靠性高。世界上工业发达国家相继制订了能源方面的法规，积极实施可持续发展项目，强制推行应用新技术、新材料和新工艺，生产节能性产品以节约能源。我国防爆电动机要在国际机电市场中争取一定的份额，必须树立“绿色电动机”这一新系列节能产品形象，大力宣传中国高效防爆电动机的高品质形象，才能使防爆电动机的出口有质的突破，寻找到新的经济增长点。
行业发展要紧紧围绕重点产品进行，要积极扶持产品开发能力强、生产设备先进、产品质量好、用户信誉高、主导产品为新系列防爆电动机的企业。防爆电动机涉及人身及国家财产的安全，质量问题来不得半点马虎，因此，对于生产防爆电动机的企业，必须进行严格的工厂条件及质量管理体系的审查。对于不具备防爆电动机生产条件或产品质量问题较多、用户意见大、伪造仿造防爆电动机行业骨干企业产品、以次充好的企业，要通过防爆电动机行业协会报请有关部门，坚决限制其生产。“十二五”期间，要大力扶持和宣传技术先进、品种合理、质量可靠，具有一定规模的大型企业集团，使之成为支撑防爆电动机行业的中坚力量。为市场提供优质高效的防爆电动机。要重点抓好防爆电动机骨干企业的发展规划，做为落实防爆电动机行业发展规划的基础。
行业技术结构的调整同样要围绕重点产品进行。对严重供大于求的产品要压缩过剩的生产能力，坚决淘汰技术性能落后，资源消费严重的产品，淘汰落后的工艺工装和设备，调整落后的工艺路线。要在全行业推广应用微电子技术，对现有的普通机床进行改造，添置必需的先进设备，通过对企业进行技术改造和资源重新配置，缩小我国同其他先进工业国家之间的差距。
“十二五”期间，防爆电动机行业要进一步加强同国内外著名电气公司、研究所的交流与合作，继续开展实用防爆技术的研究，开展新系列防爆电动机重大关键技术的研究工作，要紧密结合市场选择课题，促使科研成果尽快转化，促进新产品、新技术、新工艺、新材料的推广工作。
进入21世纪以来，随着市场经济体制的不断深入，防爆电动机的市场竞争将更加激烈和白热化。质量和效益是企业生存与发展的保障。在防爆电动机产量不断增加、结构调整日趋合理的同时，防爆电动机行业进入良性循环的关键是产品质量要上台阶。只有提高产品的质量和档次，才能最终赢得市场，提高企业的经济效益。
6 措施意见和政策建议
由于防爆电动机在电动机行业的特殊地位，我们很难掌握国际知名企业的一些技术，防爆电动机行业应尽早搭建起国际交流的平台，通过对外交流合作，可以吸取国外先进技术，通过消化吸收后在行业推广，可加速提高行业的整体发展速度，使我国防爆电动机行业水平与国际水平接轨。同时，通过对外合作交流，也使国外企业充分了解我国防爆电动机行业的水平与发展势头，提高行业国际知名度及国际影响力。近年来，我国各项建设发展迅猛，带动我国电动机行业快速发展，尤其是防爆电动机领域的需求量连年递增。未来一个时期，电动机市场有效需求仍将持续增长，防爆电动机行业发展前景依然看好。面对难得的发展机遇，行业应致力于提高企业核心竞争力，提升产品质量工作，努力杜绝低价竞争；加快转变经济发展方式，加大在技术创新、产品和工业研发、市场开拓、人力资源培训等方面的投入，依靠节能减排来降低成本，消化部分涨价因素。相信在广大行业企业的共同努力下，一定能够抓住宏观经济持续高速发展带来的良好发展机遇，进一步获得国际竞争优势和市场地位，实现防爆电动机行业的跨越式发展。
防爆电动机是特种安全电气产品，其产品质量的优劣直接关系到人身和财产的安全，因此，防爆电气产品的生产应实行严格的市场管制，控制防爆电气产品的生产厂家，控制生产规模，防止供大于求产生的恶性竞争。对目前已有的企业要通过生产许可证制度、质量抽检等严厉的执法手段淘汰一批生产、质量保证条件差的企业。另外，防爆电动机行业恶性竞争带来的假冒伪劣产品泛滥的危害，也达到了必须严格整顿的时候。
6.1 国家应重点支持发展的产品
(1) 高效节能的防爆电动机；
(2) 大型增安型防爆电动机；
(3) 特殊专用防爆电动机。
6.2 促进行业发展的建议
(1) 完善技术标准体系，掌握核心技术的知识产权，加强引进消化吸收，提高自主创新；
(2) 强化防爆电动机生产许可证的管理，提高市场准入门槛；
(3) 加强质量抽检和市场执法，严厉打击假冒伪劣产品；
(4) 鼓励派生专用和高效防爆电动机的发展，鼓励产品进入国际市场竞争；
(5) 统一防爆电动机产品标准，目前与煤炭系统各自独立的防爆电动机标准体系不利于行业水平的提高；
(6) 加强对防爆电动机生产企业的工厂条件审查，取缔无证企业；
(7) 有计划的加快淘汰落后和耗能大的老产品步伐，要定期公布淘汰产品目录，应制定最低效率标准，发展高效节能产品；
(8) 促进防爆电动机与控制器的集成化、智能化和信息化发展。
防爆电动车论文 篇2
关键词：隔爆型电机,增安型电机,增安/正压复合型电机,预吹扫系统
中华人民共和国国家标准GB 3836.3—2010于2010-08-09颁布,并于2011-08-01正式施行。其中,对增安型电机启动前进行吹扫有明确的规定,需要对电机安全系数进行评定,包括对转子潜在气隙火花危险进行评定,对定子绕组电位放电危险进行评定。如果危险评定系数大于6,则需增加启动预吹扫装置,以提高增安型电机的安全性和可靠性。
对增安型电机而言,在启动过程中容易产生火花。如果启动过程中电机内存在危险性气体,将会造成不可估量的损失。中国南海某钻井平台上就曾出现过因增安型电机启动时打火引燃钻井平台的事故,某石化厂同步电机也曾出现过起车打火造成整个车间爆炸的惨剧。
1高压防爆电动机的4种形式
目前,可以应用在防爆场所的高压防爆电动机主要有4种形式,即隔爆型、正压型、增安电机带吹扫装置型和增安/正压复合型。下面对这几种形式的电动机的工作原理和优缺点进行具体的阐述。
1.1隔爆型电机
隔爆电动机原理:在电动机外壳的各结构件接合面之间具有一定长度的接缝,在温度过高或电动机内部产生火花而引起混合物产生火花的条件下,火焰会顺着接合面的缝隙向外排出。这时,火焰的大部分能量都消耗或阻止在缝隙中,在火焰喷到外部时,能量及温度较低,不会使外面爆炸性混合物引燃爆炸。
优点:可适用于多种爆炸环境,不像增安电机那样需要增加TE保护。
缺点:由于其防爆结构受限,功率最大可以达到2 500~3 000 k W。另外,高压隔爆电机不能制造成很多级的电机,比如炼化厂内往复压缩机电机一般为20级左右,不能采用隔爆型电机。由于结构件接合面之间的接缝较小,因此容易出现抱轴等故障;与其他形式的防爆电机相比,隔爆型电机的制造成本较高。
1.2正压型防爆电机
正压型防爆电机原理:向普通电机密闭的外壳内通入大量洁净的空气或者惰性气体作内部保护气体,使外部可燃气体不能进入电机内部,从而达到防爆的目的。
优点:结构简单,制造成本低。
缺点:在几个检修周期后,外壳密封易出现问题,将无法达到防爆要求,不能再在防爆场所使用。
1.3增安电机带吹扫装置型电机
增安电机带吹扫装置型电机原理:在正常运行条件下不会产生电弧、火花或危险温度的电机,在其结构上再采取一些机械、电气和热保护措施,使之进一步避免在正常或认可的过载条件下出现电弧、火花或危险温度,从而确保其防爆安全。由于电动机本身的结构防爆形式,高压增安电机在启动时电流很大,很可能引起周围可燃气体爆炸,所以国家标准GB 3836.3—2010要求无法进行型式试验的必须增加吹扫系统。低压电动机可以进行型式试验,所以不必增加吹扫系统。
增安型预启动吹扫系统:电机启动前需进行换吹扫处理,吹扫气体采用新鲜、干燥的空气或惰性气体,换气量为5倍电机体积,气源压力0.4~0.8 MPa,吹扫流量4 000 NL/min,换气时间30 min左右。吹扫装置由两个单元构成,控制单元和泄压单元,控制单元控制压缩气体的供给,确认吹扫流量压力和时间;泄压单元作为设备吹扫气体的安全出口提供一个信号,以确认电机腔体气体的流量参数,泄压单元内置阻火器。
优点:没有像隔爆电机那样的隔爆接合面,维护方便,运行时故障率相对较低;质量轻,制造成本较低。
缺点:电动机启动前需要长时间吹扫,紧急情况无法快速启动备台电机。经过调研,目前在多家炼化企业2011年以后新建或改建装置中,已经采用增安电机带吹扫装置型电机。但是,由于各种原因,使用效果不够理想。虽然吹扫装置均为进口品牌,但开车过程中压力难于建立,多台电机无法满足开车条件。售后服务人员多次处理电机密封等,甚至有的增加吹扫旁路,问题依然无法彻底解决。这些问题一直困扰着电机厂家和用户。
1.4增安/正压复合型电机
增安正压复合型电机原理:电机本身为增安防爆形式,同时向外壳内通入大量洁净的空气或者惰性气体作为内部保护气体,使外部可燃气体不能进入电机内部,从而达到防爆目的。平时保证电机内部微正压,启动时不受时间限制。
优点:取得两个防爆认证,即增安型和正压型,采用双重保护,从理论上来讲,更安全、可靠。近年来,新上的炼化项目已经逐步采用该种防爆形式的电动机。国内几个知名电机防爆厂家都能生产该种形式的防爆电动机。通过多方考察增安/正压复合型电机,投用后运行效果较好。由于其优点较多,将在炼化行业被大面积使用。
2总结
通过大量调研以及与国内知名电动机厂技术交流得出以下结论:380 V低压增安型电机可以进行型式试验,基本不存在上述问题,可以放心使用。目前,由于高压增安电机和正压型防爆电机具有上述难以克服的弊端,建议容量较小和级数较少的高压电机采用隔爆型电机。这样可以随时启动备台,保证装置生产的连续运行。另外,从造价角度考虑,一套预启动吹扫系统需要增加12万左右,隔爆电机本体虽比增安电机费用高,但综合计算成本相当。对于2 500 k W以上及多级高压电机而言,如果资金充裕,建议选用增安/正压复合型电机电机。这样,运行会更加可靠。如果资金不足,只得选择增安带吹扫装置防爆电机。具体采用何种防爆形式更合理,还需具体情况具体分析、选择。以上仅是个人观点。
参考文献
[1]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB 3836.3—2010爆炸性环境第3部分:由增安型“e”保护的设备[S].北京:中国标准出版社,2010.
[2]王文义.爆炸危险场所电气防爆安全技术[M].北京:学术书刊出版社,1991.
防爆电动车论文 篇3
目前, 我国用于石油、化工等2区爆炸危险场所的大型防爆电动机大多数为增安型电动机, 关于防爆电机产品技术标准, 国际电工委员会IEC做了进一步完善。大型增安型防爆电机的制造和使用要求, 随着增安型防爆技术规程的重新技术修订及强制实施, 而变得越来越严格。同时, 由于增安型防爆电机使用区域受到限制, 进而暴露出局限性与不足, 制造增安型电机的成本也显著提高。正压外壳型电机作为一种新的电机防爆型式可用于1区和2区[1], 正压外壳型Expx还可用于Ⅰ类设备上, 使用正压外壳型电机比增安型防爆电机更安全更可靠。因此, 作为更高层次的防爆产品, 正压通风三相异步电动机逐步成为大型防爆电机的主导产品。
1 防爆原理
所谓正压型电气设备, 就是将具有一定压力的保护气体充入电气设备内, 使其对电气设备内部可能产生火花、电弧和危险温度的电气元器件进行保护。使得这些元器件在保护气体的作用下, 不会发生引燃爆炸性气体的危险。——这就是正压型电气设备的防爆原理[2]。
2 防爆型式分类
按照GB 3836.5-2004《爆炸性气体环境用防爆电气设备第5部分:正压外壳型“p”》的规定, 正压保护依据外部的爆炸性环境 (Ⅰ类、1区或2区) 、是否有内释放, 以及正压外壳内的电气设备是否有点燃能力可以划分为px、py、pz三种型式。依据表1所示确定防爆型式。电动机常
3 正压外壳的结构要求
3.1 正压外壳的防护等级。
最低为IP4X, 但是对正压补偿型的正压外壳, 为防止过多泄露, 保持外壳正压, 正压外壳的防护等级建议提高到IP5X。
3.2 材质。
通常情况下, 采用不燃性或难燃性材料制作外壳、管道和连接件, 并且所用材料对保护气体以及运行环境中的有害气体具有抗腐蚀的能力。一般情况下, 采用Q235-A钢板制作正压型电机的外壳。
3.3 机械强度。
正压外壳、管道和它们的连接部件应承受制造厂规定的正常运行时, 所有排气孔封闭状态下最大正压的1.5倍压力, 最低压力为200Pa。现有电机设计的外壳机械强度均能满足此要求。
3.4 气孔, 隔板, 间隔。
正压外壳中气孔和隔板的设置应保证有效换气, 气孔和隔板和位置、尺寸和个数, 要能满足进行充分换气的要求。一般设置的原则如下[4]:
(1) 可通过适当设置保护气体供气的进气孔和排气孔及隔板的作用来消除不换气的区域。
(2) 对于重于空气的气体或蒸汽, 保护气体的进入口应靠近正压外壳的顶部, 而排气孔靠近外壳的底部。
(3) 对于轻于空气的气体或蒸汽, 保护气体的进入口应靠近外壳的底部, 而排气孔应靠近外壳的顶部。
(4) 在外壳的相对侧设置进气孔和排气孔, 以促进前后通风。
(5) 内部隔板的设置应使保护气体的气流不受阻碍, 使用支管或导流板也应能改善障碍物周围的气流流动。
(6) 根据设备的设计来选择气孔数量, 对电气设备可能被分成一些小空腔的换气, 需要进行考虑。
3.5 密封。
所有与外壳连接的电缆和导管应密封, 以保持外壳的防护等级, 如果不密封, 则应作为外壳部分。
4 安全措施和安全装置
为保证正压型电机的防爆性能, 电机必须有可靠的安全措施及正压控制系统。
4.1 安全措施
(1) 通过采用具备一定安全保护的装置系统对电机进行保护, 并且按照爆炸危险场所的要求, 对各种防爆型式安全保护装置进行选择;
(2) 需对正压保护系统进行实时监测 (显示器) ;
(3) 应在电机明显位置设置相关标志和警告牌, 如:“通电时禁止打开”[5]、“打开前请参照使用说明书”、“在外壳打开后电源不能复位, 直到外壳以_____的流量进行换气_____分钟后方可复位!”等。
4.2 安全装置
目前, 国内外的正压型防爆技术发展较快, 可向正压型电机提供可靠的安全装置——集成的正压控制系统, 如Expo D758、JEFSO JMPPCS等。正压控制系统在电机起动前, 将新鲜的空气或氮气等保护性气体冲入电机内, 冲入量为电机容积的5倍, 保护气体通过控制单元进入电机内腔, 进而有效置换电机内腔的原有气体, 通过顶部泄压阀排出内腔的气体, 泄压阀会随着吹扫的完成而自动关闭, 电机接收到通知装置发出的起动信号, 进入饱压及泄露补偿状态 (由于正压型电机一般都有大容量电机, 体积较大, 泄露点相对较多, 因此电机直接进入泄露补偿状态) 。为了防止可燃性气体进入电机壳体内部, 在电机运行过程中, 确保电机内腔压强始终高于外界压强50Pa;如果电机内腔处于压力偏低或失压状态时, 正常的泄露补偿难以保证时, 正压换气系统会向PLC发出信号, PLC接收到信号后, 自动报警或切断电机电源。同时, 为了监测电机内腔的最低压力、中间压力、泄露补偿压力, 需要在电机壳体上设置正压控制系统监测点。并且, 在换气系统的泄压阀上设置高、低压监测点, 通过借助上监测点对压力信号进行采集, 并将压力信息分别传送给最低压力传感器、中间压力传感器、泄露补偿压力传感器、吹扫流量传感器等, 进而为系统进行相应的动作提供参考依据。
5 保护气体的供给
作为正压型电机内腔的保护气体来说, 其必须是非可燃性气体, 确保防爆型式“p”的保护效果不因保护气体自身的化学性质或者含有杂质进而降低, 或对电机的正常运行和内部设备的完整性构成严重的影响。
保护气体在电机外壳进气口的温度控制在40℃。但在特殊情况下, 允许较高的温度或可以要求较低的温度;在这种情况下, 应在外壳上标出温度。
6 小结
综上所述, 正压型电机作为是一种重要的防爆型式电机, 在设计上有几个重点: (1) 确定正压外壳的类型, 保护气体类型; (2) 选择合适的正压外壳材质, 满足正压外壳的强度要求; (3) 正压腔的密封机构设计; (4) 进气口和排气口位置的确定。 (5) 电机进出气孔、支管、挡板、隔板的合理设置, 以引导保护气体在外壳内的合理流向; (6) 正压电机保护系统的安全选择。
摘要：本文介绍了正压型防爆电机的防爆原理、防爆型式。从正压外壳的结构设计、安全措施等方面进行了分析, 简要论述了电机设计时应注意的关键技术问题。
关键词：正压型,防爆型式,正压外壳,安全措施
参考文献
[1]GB3836.15-2000爆炸性气体环境用电气设备第15部分:危险场所电气安装[S].
[2]张显力.防爆电气概论[M].北京:机械工业出版社, 2008.
[3]吴长康.浅析正压型防爆电气设备[J].电气防爆, 2012 (4) :25-27.
[4]GB3836.5-2004爆炸性气体环境用电气设备第5部分:正压外壳型“p”[S].
防爆电动车论文 篇4
这台车的总设计师就是航天重工副总设计师钟诚。
这台车填补国内空白
人如其名, 接受任务后, 怀着对事业的忠诚, 面对一个国内市场迄今无人涉及的领域, 钟诚带领谢宇、王腾、蒋超等一群刚刚走出大学校门的年轻人, 开始向这一领域发起猛烈的进攻。
不懂就问, 不会就学, 通过对防爆电动无轨胶轮运输车使用环境、潜在用户要求及国内外主流车型技术水平等分析后, 钟诚带领团队先后攻克了整车总体优化设计、铰接式车架设计、前悬独立悬架设计、整车轻量化设计、电动轮驱动控制等多项难题, 短时间内便完成了全球“首秀”。
产品的成功研发, 标志着矿区井下作业新能源运输车时代的到来。
全球首款防爆电动无轨胶轮运输车一经问世, 便受到各方的好评。因为它绿色环保性能强大, 被媒体赞誉为“特种车中的‘特斯拉’”;更因为它彻底解决了传统井下装备“高污染、高油耗、高噪音、低寿命”等长期困扰井工矿企业的难题, 被用户称之为煤层深处的“夜明珠”。
“防爆电动无轨胶轮运输车研制成功, 不仅彻底解决了传统井下运输装备‘三高一低’等长期困扰矿山企业的难题, 提高矿井安全生产效率, 降低矿井生产费用和劳动强度, 改善井下作业环境, 满足煤矿生产和运输需求, 而且将逐步代替目前主流防爆柴油机无轨胶轮运输车。”钟诚介绍说
就这样, 一个不会造车的团队, 不经意间就成就了一个井工矿运输装备发展的“神话”, 实现了以清洁环保的锂电动力代替传统的柴油动力的梦想, 为打造绿色矿山、数字矿山、绿色开采提供了支持, 也为中国井下工程运输装备发展竖起了新的里程碑。
这群人成就一个神话
谁也不会想到, 在该产品研发前, 这个团队中没有一个人是搞过车的。带领这样一个团队去研究世界级产品, 那种难度可想而知。
“这有什么, 不就是多花点时间、多伤点脑筋吗?”钟诚的自信也树立了团队的信心。
随着研究的逐渐深入, 钟诚发现“动力电池比能量低”这个世界性难题成为了前进路上的“拦路虎”。于是他再次带队前往矿区, 组织对安全认证、防爆技术、锂电池配套情况进行调研。经过无数次的方案论证、试验验证, 终于找到了解决这项技术难题的有效途径——通过综合集成手段优化结构及配置, 以满足续航里程的基本需求。
“症结”找到后, 钟诚带领团队日夜兼程、各个击破:采用新材料、新工艺, 优化结构, 减少能耗;采用高效率驱动系统, 提高整车驱动效率;采用能量回收技术, 有效回收利用车辆运行过程中的能量, 减少电池用量……
2015 年7 月, 全球首款防爆电动无轨胶轮运输车交付神东集团大柳塔矿区展开试运行, 经过一段时间的实载试验, 被用户赞誉为煤层深处的“夜明珠”。
好消息从矿区传来, 钟诚精神为之一振, 再次加快了第二台防爆电动无轨胶轮运输车研发的步伐。较之第一台, 第二台车优化了生产过程中暴露的工艺设计、试验过程中不合理等问题, 使产品结构更加合理, 外形更加美观大方, 为“做出国际标准”注入了新的注脚。