表3 电气设备表面温度标志中美对照表 最高表面温度t 美国标志 中国标志 450 T1 T1 300 T 2 T 1 280 T 2A 260 T 2B 230 215 T 2C T 2D T 2 200 180 165 T 3 T3 T3A T3B 135 120 T3C T 4 T4≤135ºC 100 T5 T5 85 T6 T6 2.4 防爆电气设备类型 根据美国电气法规,对于I类1区可接受的防爆型式为:隔爆外壳、本安型电气设备、正压型电气设备。 I类2区可接受的电气设备为:无火花型、气密型,油浸型及1区可使用的电气设备。 2.5 标示方法 美国防爆电气设备的标识与IEC(国际电工委员会)体系、中国标示方法有很大的差异,在美国已被证明合格的设备通常印上标志,以表明类区以及它所适用的物质,并且在适当的时候,用一个表明最高温度的符号,如:Class I,Division 1,GroupC,T3A,分别表明I类气体危险场所,1区,C组可燃性气体表面温度组别T3A(180ºC)。 3 美国UL674对危险场所用电动机的技术要求 美国UL674标准规定了危险场所I级1区C、D组或H级1区E、F、G组所适用的电机,该电机所适用的环境条件为最低环境温度-70ºC,氧气含量不超过21%(V%),气压为正常大气压条件,结构为全封闭扇式电机。 3.1 结构 气体场所中的电动机内部爆炸压力与其外壳大小、形状、内部空间容积、风扇有关,也与气体或蒸气与空气混合物的性质及浓度有关。气体的爆炸压力与传播速度受以下因素的影响: A)火焰路径与爆炸浓度范围及火焰传播速度有直接关系,间隙太小,达到熄火间隙以下时,则火焰不能传播,更燃烧不起来,随着路径增宽,极限值变宽,火焰传播速度也加快。 B)点火位置及能量的能影响爆炸极限值及火焰传播速度。电火花在可燃气体(蒸气)与空气混合气中放电,能引起混合气燃烧,随着点火能量的加大,燃烧范围变宽。当火花达到“极限火花能量”时再增加火花能量,燃烧范围也不变化。不同的可燃混合气有不同的极限火花能量值。 c)可燃气体(蒸气)的浓度,与火焰传播速度关系较大,从燃烧下限开始,随着浓度的增加,火焰传播速度加快,达到一个最大值,再增加浓度则传播速度下降,一直到燃烧上限便停止传播。 D)气体压力没有大幅度变化时,对燃烧极限便没有明显的影响,但低于200mmHg(26.66kPa)才有明显的反应,当气压低到一定值时,便不能反应,但压力对于引燃温度具有明显的影响。 E)可燃气体的初始温度与极限值的关系是随着初始温度的增大,燃烧范围变宽,上限可增大2%~3%,下限减少2%~3%。 3.2 材料 电机的外壳材料应由铁、钢、紫铜、黄铜、青铜、铝或铝合金(含铝量不低于80%)制成,不能采用锌、镁合金。可移动式电动机,容易被外界物质冲撞或容易撞击外界物质的裸露金属部件,应由黄铜、青铜或铝制成。外壳最小厚度见表4。 最大外壳尺寸 最小厚度in(mm) 接合面a)内部长度in(mm) 面积b).c)in2(dm2) 铸黄铜、青铜、紫铜或铸铁 铸铁或铸铝 钢板 13 (330) 240(15) 0.093(2.36) 0.125(3.18) 0.058d)(1.47) 22 (560) 480(31) 0.093(2.36) 0.125(3.18) 0.058(1.47) 30 (760) 620(40) 0.093(2.36) 0.125(3.18) O.093(2.36) 60(1525) 1500(97) 0.125(3.18) 0.187(4.75) 0.125(3.18) 60(1525)以上 1500(97)以上 0.187(4.75) 0.250(6.35) 0.187(4.75) 注:a)机座与端盖接合面的周长;L)此面积不是总面积,而是端盖或定于机座等各个外壳部件的面积;c)端盖面积可看作是,周围的面积,机座面积可看作是圆柱的面积;d)准备安装在不易遭受机械或物理损坏的电动机,如带有辅助外壳的电动机,其外壳厚度不能低于0.042in(1.07mm)。 3.3 1级场所中电机外壳机械强度 电机外壳承受内部爆炸压力可用计算法或外壳静水压试验来确定。 a)计算法 压力与接合面内部长度关系见图1。 计算法采用给定的安全系数与规定的最大内部爆炸力来确定材料的抗拉强度,所用的安全系数见表5。 计算确定I级场所中电动机外壳强度用安全系数 外壳材料或部件 计算用安全系统 铸造金属 结构钢 螺栓 5 4 53 b)外壳水压试验 外壳应能承受以规定的内部爆炸压力为基础确定的水压 试验压力,历时1min,无断裂或永久性变形。安全系数见表6。 表6 测定I级场所用外壳强度的水压试验安全系数 外壳材质金属 水压试验安全系数 铸造金属 加工钢板 螺栓 4 3 3 *外壳应承受至少等于最大要求压力2倍的水压试验压力而不发生永久变形,和承受至少等于最大要求压力3倍的水压试验压力而不断裂。