新标准GB 3836.3对电动机选择和 使用的影响

吴化龙

（中石油云南石化有限公司，昆明 650399）

石油和化工产品在生产、加工、运输和储存过程中，极易发生挥发和泄露，当其和空气混合后，就能够形成具有爆炸性浓度的混合物。同时，石油化工场所大量使用着各种性能和型式的电动机，为尽可能降低爆炸发生的可能性，就需要依据电动机安装场所的爆炸危险等级和相关标准规范，经济地选择恰当防爆型式的电动机。

新版GB 3836.3—2010 标准规范实施后，对增安型电动机的制造提出了更为严格的要求，同时也对石油化工场所在电动机的选用和使用过程中产生了较大的影响。

1 危险场所电动机的选用

按照GB 3836.15《危险场所电气安装（煤矿除外）》爆炸危险场所电动机的选型要求，在0 区不能使用电动机；1 区可以使用符合GB 3836.2 的隔爆型电动机（或主体为隔爆型、接线盒为增安型的电动机）、或者符合IEC 60079-2 的正压通风型电动机；2 区可选用符合GB 3836.2 的隔爆型电动机、符合GB 3836.3 的增安型电动机、或者符合IEC 60079-2的正压通风型电动机。

2 GB 3836.3—2010 标准的变化

2010年8月9日发布的GB 3836.3—2010《由增安型“e”保护的设备》于2011年8月1日正式实施，与2000 版标准相比较，本次修订变化较大，主要有以下方面：

1）增加了对可能产生气隙火花的转子结构进行评价的要求

新版标准第5.2.4.3 款要求，如果电动机的起动电流大于300%的额定电流IN，应对电动机鼠笼转子点燃危险因数的潜在气隙火花进行危险评价，如果确定的因数总和大于6，电动机或代表性试样应按规定进行试验，或电动机应设计成允许使用特殊措施以保证其外壳在起动时不存在爆炸性气体环境（可使用的特殊措施包括起动前通风或使用电机外壳内部固定气体检测）。

2）增加了对定子绕组绝缘系统的要求

新版标准第5.2.7 款要求，如果额定电压超过1kV，则应该按规定进行型式试验，并且电动机应装有防冷凝加热器，以及电动机应带有特殊保护措施，以保证在起动时，其外壳中不含有爆炸性气体（可使用的特殊措施包括起动前通风或使用电机外壳内部固定气体检测）。

新版标准还明确要求，电动机起动前的通风和对电动机进行维护是用户的责任。

3 新版标准规范对电动机选择的影响

经评价，400kW 以上的2 极的低压电动机、750kW 以上的4 极的低压电动机及额定电压为1kV以上电动机鼠笼转子的气隙火花危险评价指数均大于6。下面就石油化工场所在电动机选择中所受到的影响进行逐一分析：

1）对低压电动机选择的影响

石油化工场所的爆炸危险区域中大部分为2 区爆炸危险环境，少部分低于地面的池子、沟渠是1区爆炸危险环境；所以安装在爆炸危险区域中的电动机通常选用安全性能较高的隔爆型低压电动机，若低压电动机额定容量超过400kW，则电动机的制造成本会很高，且需提供多根大截面的低压动力电缆，从节约投资成本方面考虑，400kW 及以上额定容量电动机通常都会选用高电压等级供电。

所以，虽然新标准对低压电动机也提出了新的要求，但对石油化工场所实际在电动机的选用上没有太大影响。

2）对10kV 电动机选择的影响

根据电机制造商推荐并结合现场工作经验，爆炸危险区域内，最大功率的10kV 隔爆型电动机的选择一般遵循见表1。

表1 爆炸危险区域内推荐选用的隔爆型电动机功率范围

除表1以外，其他容量的电动机，若在II 区的爆炸危险区域，通常选择增安型电动机。

新标准实施后，额定电压为10kV 的增安型电动机，其定子绕组或转子的绝缘性能防爆试验比较难以通过，需通过设计优化才能满足要求；其中高转速电动机其原设计的线圈匝间距较小，需要采取加大定子槽间距、加厚绝缘等手段，低转速也需要加大绝缘厚度等手段才能通过试验。

10kV 增安型电动机还需安装特殊保护措施，以确保起动时其外壳中不含有爆炸性气体。因固定气体检测系统是通过安装在有可能存在爆炸性气体位置的检测元件来确认是否存在可燃性气体，其可靠性不高，所以通常选用起动前换气吹扫装置。

无论是优化设计还是增加起动前换气吹扫装置，都使用户最终在选用增安型电动机上增加了成本。

4 新版标准规范对电动机使用的影响

1）对公用工程消耗的影响

按新版规范要求，额定电压超过1kV 的增安型电动机，应装设起动前换气吹扫装置。起动前换气吹扫装置，顾名思义，是用大量的空气或惰性气体将电动机内腔的爆炸性混合气体进行置换，将其浓度降至安全水平后，才允许起动电动机。

根据起动前换气吹扫装置制造商提供的使用手册，电动机的换气量通常需要不小于5 倍壳体自由空间体积的流量，例如额定容量为1300kW 的10kV增安型异步电动机，需要流量为2000NL/min，进气压力为0.5～1.6MPa 的仪表风或氮气，连续吹扫25min；额定容量为3350kW 的10kV 增安型异步电动机，其壳体自由空间体积为 9m3，需要流量为2900NL/min，进气压力为0.5～1.6MPa 的仪表风或氮气，连续吹扫30min。

所以选用10kV 增安型电动机，增加了对仪表风或氮气的消耗。

2）对生产的影响

石油和化工产品的生产、加工过程都是连续的，一旦中断，将造成大量产品的报废，连续生产过程将被打乱，重新恢复生产需要很长的时间。所以在设计阶段，较为重要的电动机通常设置备用电机，当主电机故障时，能通过手动，或联锁自动切换至备用电机，从而避免生产波动或者中断。

而装设了起动前换气吹扫装置的增安型电动机，在电动机起动前需要进行换气吹扫，其所需时间通常超过20min，当主电机故障后，备用电机无法快速投入使用，失去了备用电机应有的作用，从而影响工艺的连续生产。

5 结论

综上所述，因其购买和使用成本较原来均有所增加，且不能快速地被投入生产运行中，所以建议尽量避免选用需装设起动前换气吹扫装置的增安型电动机，电动机选用时，应根据防爆危险区域，首先考虑隔爆型或不需装设起动前换气吹扫装置的增安型电动机，前两者不能满足要求时，可以考虑选用正压外壳型电动机，南阳电机股份有限公司和佳木斯电机股份有限公司最新生产的TZYW/TAW 复合防爆型（即正压外壳型+增安型）电动机也是增安型电动机较好的替代品。

[1] 国GB 3836.3—2010 爆炸性环境 第3 部分:由增安型“e”保护的设备.

[2] GB 3836.3—2000 爆炸性气体环境用电气设备 第3 部分: 增安型“e”.

[3] GB 3836.15—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（煤矿除外）.

[4] GB 3836.2—2010 爆炸性环境 第2 部分: 由隔爆外壳“d”保护的设备.