薄壁钣金结构的高压增安型防爆电机接线盒

张传松，李金玉

(南阳防爆集团股份有限公司，河南南阳473008)

0 引言

增安型防爆电动机与隔爆型防爆电机相比成本低、重量轻、便于维护、比较经济。增安型防爆电动机主要使用在混合性爆炸气体存在的2 区环境，被广泛用于石油化工企业、煤矿井下沼气不易聚集的地方。主接线盒是增安型防爆电动机的一个重要电气元件，它的结构对电动机安全运行具有非常重要的作用，曾经发生过由于接线盒的防护能力差，导致接线盒内部进水而发生爆炸事故。本文介绍一种安全性高、防护能力高的薄壁钣金结构增安型防爆接线盒。

1 接线盒的结构

本接线盒的防护等级为IP66，能够承受短路故障电流40kA 0.25s，最大70kA。接线盒主要由15 部分组成，结构见图1。

下面根据结构特点，对重要零部件进行相关介绍。

1.1 接线盒座

接线盒座结构见图2。接线盒座的侧板1 ～4均采用3mm 厚的薄钢板分别钣金成型，然后4 块侧板拼焊在一起，底板采用2 块3mm 厚的Q235A钢板焊接而成。由于薄壁件容易变形，焊接前先校正平面度，焊接完后再校正平面度，侧板上焊接有排水螺柱和接地螺柱。排水螺柱用于接线盒在拆装时导致进水可以从不同方向进行排水;接地柱用于接地，防止带电元件产生电势而发生危险。图2 中底板1 上有绝缘套安装孔，并且焊接有圆形带止口座板，用于与电机外壳的配合连接。底板1 开有爆破口，内侧用于安装爆破膜，外侧用于安装爆破膜防护罩。

图1 接线盒结构

图2 接线盒座结构

1.2 绝缘套

绝缘套材料的相比漏电起痕指数CT1≥600，材料级别Ⅰ级，满足电压10kV 级，爬电距离≥125mm。

1.3 接线螺栓

接线螺栓材质采用黄铜(H62)，接线螺栓尺寸根据电机额定电流而确定，接线螺栓的最小直径与对应允许持续电流见表1。

表1 接线螺栓的最小直径允许持续电流

1.4 铆接螺母

铆接螺母型号尺寸见图3，采用专用铆接工具进行铆制。

图3 铆接螺母型号尺寸

1.5 接线盒盖

接线盒盖用一块2mm 厚的钢板冲压而成，接线盒盖上有企业标志、防爆标志和高压警告标志，见图4。

图4 接线盒盖结构

1.6 出线格兰

出线格兰(也称出线密封接头)是用户现场过电源线使用。出线格兰一般选择专业生产厂家生产的塑料尼龙、不锈钢或铜材质，防爆等级ExeII，防护等级IP66 或IP68。格兰尺寸根据用户使用的电缆外径来确定，见图5 和表2。

图5 增安型无铠“WH”型格兰结构

表2 格兰接头对应电缆外径范围

2 接线盒的优点

2.1 采用独特密封

2.1.1 接线盒盖与接线盒座的安装密封采用取消安装孔的弧面密封条，并在接线盒座内侧采用独特的焊接边板结构，密封条在连接螺栓与边板之间以实现挤压密封，达到密封可靠。

2.1.2 接线盒座与机座座板之间采用止口配合加圆形密封条密封，连接板与接线盒座采用直接焊接结构，减少密封环节，达到密封可靠，密封性能好;传统接线盒采用平面密封条，密封条上有安装孔，密封环节多，密封效果差。

2.2 采用新材料新工艺

2.2.1 接线盒盖与盒座连接部分采用铆接螺栓连接方式，使接线盒座连接板减薄，重量轻，制作方便;传统接线盒采用螺纹孔连接，接线盒座连接板厚度大，重量重，制作不方便。

2.2.2 整个结构采用薄壁钣金结构，结构紧凑、制作方便、外形美观、重量轻、节约用材;传统接线盒采用厚钢板焊接，结构笨重，外形粗糙。

2.3 电气设置

2.3.1 增加了爆破膜，在使用过程中由于操作不当或其它原因发生电气危险爆炸时，爆破膜先裂开，安全释放内部压力，从而防止整个接线盒爆炸危险;传统接线盒没有。

2.3.2 爆破膜外面增加防护罩，防护罩作用之一是提高防护，之二是进行保护，在爆破膜裂开时碎片不能够触及外界物体。

2.3.3 两侧板和底板均设置有排水孔，可以从不同方向进行排水。

2.3.4 两侧板和接线盒内部均设置有接地螺柱，方便等电位线连接。

2.3.5 接线盒的最小电气间隙150mm，爬电距离185mm，大于GB 3836.3 规定的10 000V 最小电气间隙100mm，材料级别Ⅰ级，最小爬电距离125mm 要求，安全系数高。

2.3.6 接线盒连接线采用连接螺栓及绝缘套结构，内外连接线分开，内部接线在接线盒外侧采用压接，外部引接线引入接线盒内腔采用螺栓连接，使用更加安全。

2.3.7 接线盒的制造生产对工艺装备的加工精度要求不高，具备3mm 厚钢板的钣金能力、小电流焊接技术，就能够进行批量化生产。

3 接线盒的应用范围

本接线盒应用于高压增安型防爆电机主电源接线或中性点接线，也可用于正压型防爆电机和普通电机的主电源接线或中性点接线，使用地点海拔高度≤3 000m，电压范围为3.3 ～10.5kV，允许持续额定电流≤315A(即使用的电机容量≤3 000kW)，可用于箱式结构中心高H355 ～1000 和圆筒结构中心高H355 ～900。

本接线盒与机座上座板采用圆形止口配合，通过8 个螺栓进行连接固定，因此可45°、90°、135°、180°不同方向进行旋转，出线朝向可根据需要现场调整。接线盒出线格兰连接盖板能够拆卸，根据电缆外径任意选取出线格兰，连接盖板根据选好的出线格兰尺寸现场进行钻孔(无需拆卸接线盒即可调整)。电气接线采用绝缘套和接线螺栓结构，电机内部引接线压接在接线螺栓上，拆装接线盒时只需要把接线螺栓上的螺母垫片及接线盒与机座8 个固定螺栓拆下。

4 结语

综上所述，接线盒的薄壁钣金结构，焊接部位减少，密封采用止口配合和挤压结构;接线端子布置合理，电气间隙和爬电距离大，满足电压范围宽;圆形安装固定能够使用于所有的电机结构型式，接线盒具有使用性能好、系列通用性强、标准化程度高、防护等级高、外形美观、重量轻、成本低、电气安全措施配备齐全等特点，能够提高整个电机产品的品质，提高产品的安全可靠性。

［1］ GB 3836.1—2010 爆炸性环境 第1 部分:设备 通用要求.

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

［3］ GB 3836.5—2004 爆炸性环境用电气设备 第5 部分:正压型外壳“p”.

［4］ GB/T 4942.1—2006 旋转电机整体结构的防护等级(IP 代码)分级.

［5］ GB 14711—2006 中小型旋转电机安全要求.

［6］ JB/T 10634—2006 中小型笼型三相异步电动机接线盒.

［7］ JB/T 7573—1994 高原环境条件下电工产品通用技术条件.