JB/T 8973-1999 增安型无刷励磁同步电动机防爆技术要求

K25中华人民共和圜机械行业标准JB/T8973-1999增安型无刷励磁同步电动机防爆技术要求199-08-06发布2000-01-01实施国家机械工业局发布JB/T8973-1999前言本标准是根据GB38363-83《爆炸性环境用防爆电气设备:增安型电气设备“c"》、BEC600797—1990《爆炸性气体环境用电气设备第3部分:增安型“e"》及日本《工厂用电气设备防爆指南》(1988)制定的。本标准增加了旋转部件的技术要求和相应的试验方法。考虑到新材料、新工艺、新技术的不断出现,标准中的安全措施均不是唯一的,不排除采用其他方法的可能性。本标准的编排顺序也作了适当调整。本标准的附录A是标准的附录。本标准由全国防爆电气设备标准化技术委员会提出并妇口本标准起草单位:南阳防爆电气研究所、佳木斯电机厂、沈阳电机厂、北京重型电机厂、镇海炼油化工股份有限公司、茂名炼油化工公司。本标准主要起草人:顾企雄、李凯、田文斌、沈舜鹏、栾峰、胡述静、王宛丽。中华人民共和国机械行业标准增安型无刷励磁同步电动机JBT8973-1999防爆技术要求I范围本标准规定了增安型无刷励磁同步电动机的防爆技术要求、试验和检验。本标准适用于2区爆炸危险场所内的增安型无刷励磁同步电动机(以下简称电动机)2引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB755-1987旋转电机基本技术要求( neq iEC60034-1:1983)GB/T10291993三相同步电动机试验方法GB38361-1983爆炸性环境用防爆电气设备通用要求GB38363-1983爆炸性环境用防爆电气设备增安型电气设备“GBT49421-1985电机外壳防护分级( eqv iEC60034-5)GB/T49422—-1993低压电器外壳防护等级( egv iEC60947-1:1988)JB/5810-1991电机磁极线圈及磁场绕组匝间绝缘试验规范JB8439-1996高压电机使用于高海拔地区的防电晕技术条件JB/T10098—1999交流高压电杋定子绕组匝间绝缘试验规范IEC600797—1990爆炸性气体环境用电气设备第3部分:增安型“e3要求电动机除应符合本标准的规定外,未作规定的部分还应符合GB38361、GB3836.3和IC60079-7的有关规定。31外壳31I电动机主体外壳的防护等级须符合GBT49421中的IP54。如外壳内除阻尼绕组外的所有裸露带电部件已进行了绝缘处理,并且釆取了措施减少进尘量,则防护等级可为P44312电动机上所有接线盒和接线箱的防护等级均须符合GBT49421中的IP4。313电动机主体内部的电加热器其防护等级应不低于GBT49422中的IP20314电动机的旋转整流器和交流励磁机设在电机主体外壳外部时,其防护等级与电动机主体外壳相同国家机械工业局1999-08-06批准20001-01实施JB8973-19315电动机宜在适当的位置上设置便于观查火花、电弧、电晕及旋转整流器是否可靠工作的观查窗。外壳上应设置便于维护和检修的人孔和门。3.L.6电动机的外壳及其他保护罩应能承受GB38361中规定的冲击试验。31.7分体式电动机的各部分外壳上应设有专用的联接端子,及等电位标志。以便于将联接导线互相联接到主体外壳接地端子处,平衡感应电位。32防止产生火花和电弧32l电动机在正常运行(包括起动、投励、允许的欠压、欠励和过载等)及电动机停机,空间加热器正常工作的条件下,各部位不得产生火花和电弧322电动机阻尼绕组在结构和工艺上应釆取措施,防止产生火花和电弧。例如:a)阻尼条与磁极铁心槽孔采用紧密配合,加槽楔、附加槽衬或其它挤紧措施。两挤紧点间距离不得超过150mm;b)阻尼条与阻尼环之间应焊接牢固,确保连接良好;∞)各极阻尼环之间必须采用硬钎焊或熔焊,并辅以螺栓连接。323电动机的风扇与风扇罩,通风孔挡板及紧固件之间的距离和旋转部件与静止零部件之间的距离均应符合GB38361-1983中174的规定。324所有内部导电体的连接件、紧固件、支撑件和旋转体上的螺钉,均应采取防松措施,确保牢固叮靠,避免产生火花和电弧3.2.5电动机定子绕组额定电压在6k及以上时应有防电晕措施,防止产生电晕放电。326电动机应采取有效措施,防止轴电压产生的轴电流和火花。33励磁绕组3.1励磁绕组应加强匝间和对地绝缘,以提高其绝缘性能。使其能承受本标准431规定的耐电压试验3.3.2励磁绕组采用裸铜线绕制时,层间应有可靠绝缘。首末端至少二匝应包有绝缘。其余各匝裸露的侧面应符合下述之一的要求:a)相邻两匝金属裸露部分之间的电气间隙和爬电距离须分别符合GB38363-1983中第5章和第6章的规定;b)将裸露部分进行绝缘处理(如两次浸漆处理)。检査其外观,不得有金属裸露带电部分。且能通过433规定的绝缘介电强度试验。34绝缘件3.4I绝缘材料选用电动机的绝缘材料时,应考虑设备周围可能存在的腐蚀性气体的影响及可能预料到的机械、化学和热的作用,并应有足够的裕度。342绝缘支承件裸露带电部件的支承件不得采用未经绝缘处理的木材、硬化纸板及层压制板。34.3层压绝缘件层压绝缘板或绝缘管,应制成不会因施加机械力而造成脱层或绝缘件剥离的结构。其加工面须用相比漏电起痕指数与绝缘件本身至少为同级的绝缘漆涂覆。JB8973-193.4.4模压绝缘件模压绝缘件应制成在使用中表皮不易损伤的形状。无表皮的或因加工而去掉全部或一部分表皮的绝缘件,其表面须用相比漏电起痕指数与绝缘件本身至少为同级的绝缘漆涂覆。3.5绝缘介电强度351电动机的励磁绕组和交流励磁机的励磁绕组应能承受历时1min的耐电压试验而不击穿。试验电压的频率为50Hz,电压的有效值为(500V+10倍额定励磁电压)x1.1,最低为2000V。匝间试验电压应在JBT5810规定的基础上提高10%。352电动机的定子绕组和交流励磁机的电枢绕组相间和对地的绝缘介电强度,须在GBT755规定的试验电压基础上提高10%。定子绕组的匝间冲击试验电压按JBT10098的规定。3.53本标准31.1及3、32中所述裸露带电部件的绝缘处理,须能承受历时1min的绝缘介质电强度试验而不击穿,试验电压为500V,频率为50Hz。3.6测温元件36,1电动机每相定子绕组的槽内,至少应有两个可用的测温元件。元件的相别及编号应在接线盒内标明。362电动机的每一个轴承室均应装设一个测温元件。363测温元件应符合310的规定。3.7旋转器件3.71电动机上的旋转部件和所有元器件及连接导线须安装牢固。应能承受超速试验情况下的离心力、振动等作用而不松脱、损坏。防松措施不允许采用弹簧垫圈。372旋转部件和所有元器件应保证在发生可预料的故障时不致产生火花、电弧,并能照常工作。3.7.3旋转部件(绕组除外)和所有元器件应保证即使在故障状态下运行,其可能与爆炸性混合物接触的最高表面温度应比GB3836-1983表1中的规定值至少低20℃。374计算电气间隙和爬电距离时的工作电压,应为电动机起动时加到各元器件上的实际峰值电压。375选用各种元器件时应充分考虑在实际工作状态下可能承受的最高电压。其额定电压应不小于14倍的最高电压(稳压元件除外)376连接各元器件的所有外部导线其截面积应根据实际承受最高峰值电流选择,最小不小于25mm铜芯导线,并须绑扎固定。应减少连接点。377旋转器件上各元件的连接导线、连接片须进行绝缘处理。固定架内壁应涂耐弧磁漆。3.78半导体整流器3781半导体整流元件、可控硅元件应具有足够的余量,选择元件时其额定电流至少为实际承受的最大电流的1.6倍。3782半导体整流元件和可控硅元件的外壳,其防护等级按EC600797中49的规定。3783电气间隙和爬电距离须分别不小于正C60079-7表1中规定值的一半。379灭磁保护控制电路3.791灭磁保护控制回路应保证电动机在起动、失步和停机过程中可靠工作。在可预料的故障状态下不发生火花、电弧和危险温度。3792灭磁电阻器应有足够的机械强度,并须安装牢固,防止在高速旋转过程中电阻器之间或电阻JB8973-19器与其他元器件之间发生接触。不得使用中间未固定而呈松散螺旋状的电阻丝或电阻器。379.3灭磁电阻应保证在起动瞬间感应电流的冲击下和启动过程中控制回路发生可预料的故障状态下,其最高表面温度不超过GB383611983表1中规定值的80%。379.4灭磁投励控制单元应保证运行可靠,每一组元器件的功率应取为实际工作时最大功率值的16倍。对长期工作的元器件应作表面温度试验,其最高表面温度应比GB38361-1983表1中的规定值至少低20℃。3710熔断器3710.1熔断器可制成任何一种合适的防爆类型。3710.2当制成隔爆型时,熔断器应为填充灭弧剂的管式熔断器或螺旋管式熔断器,以防止因元件熔断而增壳内压力。3710.3熔断器的铭牌除须符合GB3836-1983中303的规定外,还须标明下列内容a)额定电压;b)额定电流;c)断路容量。38互感器互感器可制成任何一种合适的防爆类型。39空间加热器391空间加热器应能使电动机内部的温度高于周围环境温度至少5K。在设计和安装加热器时,应考虑加热器温度不致使附近的绝缘超过其规定的极限温度。392空间加热器中可能与爆炸性混合物接触的各部分最高表面温度,在任何情况下,均不得超过GB38361—1983表1中规定值的80%393空间加热器的结构应符合IEC600797中58的规定。310其他电气设备电动机上配用的其他电气设备如水冷流量控制器漏水保护器(带上水冷却器的产品)、水位计、温度测量控制器、永磁发电机等应制成一种合适的防爆类型。311t时间电动机须求出t时间。T时间允许用计算法求得,计算法见附录A(标准的附录)312电动机的安全运行和保护312l交流励磁机的励磁控制柜须保证有两路可靠的且当一路损坏另一路应立即自动投入的控制系统322电动机除设置相应的继电保护装置及tg时间保护外,其励磁装置须设有失步保护、过励限制欠励限制、过电压保护等措施。4试验41防护试验按GBT49421、GBT49422的规定进行。整机的防尘性能可以在检验单位认可的模拟样品上进行。42无火花试验JB8973-1999无火花试验应在空载满压条件下起动3次,起动时间间隔为30min。在暗室内凭肉眼或仪器观察以每次起动过程均无火花为合格。4.3绝缘介电强度试验43.1电动机励磁绕组和交流励磁机的励磁绕组的绝缘介电强度试验方法按GBT1029的规定进行。匝间试验按JBT5810的规定进行。试验电压按本标准351的规定432电动机定子绕组和交流励磁机的电枢绕组相间和对地的绝缘介电强度试验方法按GBT1029的规定进行。匝间绝缘介电强度试验采用脉冲法,按JB/T10098的规定进行。试验电压按本标准352的规定。4.3.3裸露带电部分绝缘处理的试验,应在实际产品上按353的规定进行。经检验单位同意也可在和产品进行相同绝缘处理三块以上的试样上进行。44防电晕试验电动机定子绕组的防电晕试验,试验电压和试验方法按JB8439的规定进行。45超速试验本标准37,的超速试验应在12倍额定转速下进行,历时25min,试验方法按GBT1029的规定进行。46温度试验温度试验按GB3836.l-1983第24章及GBT1029的规定进行47空间加热器试验空间加热器的试验按IEC600797中68及附录C的规定进行。4.8旋转整流器试验481灭磁电阻起动电流冲击试验试验与42的无火花试验同时进行。3次起动试验后,观察电阻是否裂纹或损坏。同时测量表面温度。其最高表面温度应符合3.7.9.3的规定482故障状态下灭磁电阻的温度试验试验在电动机作温升试验时进行,短路起动灭磁控制回路的其他元件,使电阻并入励磁绕组运行。或在静止状态下使灭磁电阻通过故障电流,测其温升稳定后最高表面温度,其值应符合393的规定。48.3灭磁投励控制单元的动作可靠性及温度试验灭磁投励控制单元工作的可靠性试验可在静止状态模拟其实际工作条件下进行,宜在历时5s、间隔5mi、周期100次的试验中可靠工作。温度试验应使灭磁投励控制单元长期工作温升稳定后测其最高表面温度,其值应符合3794的规定。49扭转试验电动机内部所有导体的连接件扭转试验按GB38361-1983第23章的规定进行4.10轴电压测定轴电压的测定按GBT1029-1993中43的规定4.11其他防爆性能试验除上述试验项目外,还须按GB38361和C600797的规定进行有关试验。JB8973-195检验51检验程序按GB38361-1983第31章的规定。52下列试验应在国家机械工业局认可的防爆检验单位指导下由制造厂进行a)无火花试验b)绝缘介电强度试验;c)防电晕试验;d)超速试验;e)空间加热器试验;f)旋转整流器试验;g)按GB3836.1、GB3836.3和EC600797规定须进行的试验53产品按GB38361、GB3836.3、IEC600797和本标准检验合格后,由检验单位根据GB383611983中317的规定颁发“工业试验许可证”或“防爆合格证”(工业运行时间为正式运行后六个月)JB8973-19附录A(标准的附录)增安型无刷励磁同步电动机t时间的计算t时间的计算应对定了绕组和起动笼分别进行,以其中较小值作为电动机的t时间。电动机堵转时的温升,可根据焦耳效应PR进行计算,除应考虑铁芯的散热因素外,对起动笼的导条还应考虑集肤效应对导条内热量分布的影响。A定子绕组的t时间可按式(A1)计算:式中:t定子绕组的t时间,s;61—t时间内的允许温升,℃,其值等于定子绕组的极限温升减去电动机额定运行时定子绕组的稳定温升材料的计算常数,对铜绕组为M6起动电流密度,Amm2;b1定子绕组的散热系数,取b1=085A2起动笼的t时间可按式(A2)计算:式中:t2起动笼的t:时间,s;02tz时间内的允许温升,℃,其值等于起动笼的极限温升减去电动机额定运行时起动笼的稳定温升(当励磁绕组的稳定温升高于定子绕组的稳定温升时,则起动笼的稳定温升取励磁绕组的稳定温升;当励磁绕组的稳定温升低于定子绕组的稳定温升时,起动笼的稳定温升取两者的平均值)C—系数,铜:042kW·s/kg℃黄铜:038kws/kg℃铝:092kWs/kg℃G—起动笼重量,kg;Ts—堵转转矩,N·m;I一额定转矩,N·m;P——额定功率,kWb2起动笼的散热系数,取b2=075。月二中华人民共和国机械行业标准增安型无刷励磁同步电动机防爆技术要求JBT8973-1999机械科学研究院出版发行机械科学研究院印刷北京首体南路2号邮编100044)开本880×12301/16印张X/X字数XXX,XXX19XX年XX月第X版19XX年XX月第X印刷印数1XXX定价 XXXXX元编号XX-XXX机械工业标准服务网:htp:/ww. JB. ac cn