摘要：本文*先分析了熱水液位計的基本構(gòu)成原理和特點，然后闡述了電機的邏輯保護措施以及所存在的技術(shù)難點，*后對熱水液位計技術(shù)上的改進措施進行了總結(jié)。
引言 正壓外殼型防爆技術(shù)主要應用在大型防爆電機的制造和生產(chǎn)當中，熱水液位計與增安型、粉塵型以及隔爆型外殼相比制造成本較低，因此得到了廣泛的應用。熱水液位計的技術(shù)特點大致分為兩種，*一，在熱水液位計的防爆標準中也為經(jīng)常需要在檢驗或者是設(shè)計過程來明確其關(guān)鍵的技術(shù)內(nèi)容。*二，弱點檢測保護領(lǐng)域控制著對流量以及氣體壓力檢測和保護。在實際的生產(chǎn)過程中，相關(guān)的技術(shù)人員要根據(jù)其特點解決生產(chǎn)中的難點問題。
1 基本原理和特點
正壓外殼型防爆電機是在普通電機的基礎(chǔ)上安裝了通風充氣裝置，使外殼內(nèi)部的保護氣體的壓力要高于外界大氣的壓力，這樣就可以有效的阻止外部含有爆炸性的氣體進入到電機的外殼，以此達到防爆的目的。但實際為了保障正壓外殼型防爆電機的使用安全還在內(nèi)部增加了連鎖裝置和正壓繼電保護。
一般熱水液位計采用的保護氣體為純凈的空氣，但是也可以是其他的氣體或者是惰性氣體。電機的正壓通風的結(jié)構(gòu)主要有兩種：
*一，連續(xù)正壓通風結(jié)構(gòu)，就是向電機外殼中充入保護氣體，讓電機的外殼始終保持著正常的正壓值。
*二，正壓補償結(jié)構(gòu)。向電機的外殼充入一定的正壓保護氣體，但是不進行連續(xù)的通風，只有電機的外殼壓力出現(xiàn)泄漏時會進行**的氣體補償或者是定期進行補償。無論使用以上哪種結(jié)構(gòu)，都要保障電機外殼的任何部位都要比周圍大氣中的正壓值高出 50Pa。
但是這兩種正壓通風結(jié)構(gòu)在電機啟動前都需要一個換氣的過程。而換氣量的多少是根據(jù)相關(guān)實驗測試來確定的，在換氣的過程中按照 5 倍內(nèi)腔容量進行計算，取*高值。但是這個過程只是電機啟動前的大流量換氣工作，等到電氣的內(nèi)腔達到了安全的狀態(tài)就會以上述的兩種正壓通風結(jié)構(gòu)進行正常的運行。因為正壓補償結(jié)構(gòu)的運行費用較低，所以在實際的應用當中使用*為廣泛。
2 邏輯控制保護
為了保護正壓外殼型防爆電機，設(shè)計了一套專門的邏輯保護動作。而正壓補償結(jié)構(gòu)外殼的邏輯保護流程大致為：*先啟動通風吹掃裝置，然后再檢查壓力的狀態(tài)，如果外殼內(nèi)的壓力值低于設(shè)定的壓力值就開始進行換氣，等到換氣端口的流量計測器檢測到流量比*小的流速大的時候換氣結(jié)束，*后進入電機啟動與換氣的互鎖模式，電機啟動。在電機的運行期間，當壓力值低于中間設(shè)定的壓力值時就需要補氣，壓力恢復后補氣結(jié)束。如果出現(xiàn)斷電或者是斷氣的情況，電機會從初始狀態(tài)重新啟動。

3 技術(shù)難點
正壓外殼的制造技術(shù)比較復雜，因此需要一套相應的保護控制系統(tǒng)。由于正壓外殼對密封性、精準測量以及對保護氣體流量的穩(wěn)定控制要求都比較高，所以在制造和檢測的過程中有以下幾個難點急需解決。
3.1 外殼內(nèi)*低正壓點的正壓值的檢測和傳感器的設(shè)置
密封狀況、通風口的位置、外殼的幾何形狀以及接合面密封的位置都會對正壓外殼的壓力值產(chǎn)生影響[2]。內(nèi)外部有旋轉(zhuǎn)風扇的電機在風扇運行中會很容易產(chǎn)生負壓的現(xiàn)象，從而導致外部的危險氣體入侵電機內(nèi)部。所以想要解決這一問題，保障正壓電機運行的安全性就需要找到這個負壓的*低點?？梢圆捎猛ㄟ^微壓檢測技術(shù)對負壓進行監(jiān)視報警，然后對其進行結(jié)構(gòu)改造，將電機內(nèi)外部的風扇位置進行合理的改動，并且要對風扇附近結(jié)合面的密封性進行著重加強。
3.2 對于可應用于 1 區(qū)環(huán)境的 px 保護型式
**規(guī)定在危險的運行環(huán)境中應用正壓型防爆電機，在換氣的時候一定要對外殼的排氣口的實際換氣流動速度進行監(jiān)測，在這種情況下是能根據(jù)規(guī)定的開口和排氣口外殼的壓力情況進行推測的，得到的相應結(jié)果一定是實際監(jiān)測得到的排氣口處的流量，監(jiān)測使用的工具為流量計，而不可以使用簡單的機械膜片或者是壓力計[3]，根據(jù)監(jiān)測的結(jié)果來進一步判斷電機的換氣過程是否符合相關(guān)的標準要求。
但是在這一監(jiān)測過程中遇到*大的難點就是對正壓控制系統(tǒng)的設(shè)計，遇到設(shè)計難點的主要原因就是因為監(jiān)測壓力用的流量計原本就是電氣元件，想要將流量計安裝在電機的排氣口位置就需要對其進行防爆處理。而電機排氣口位置的壓力值不會過高，因此使用的檢測流量計除了使用電磁流量計以外，用其他的流量計檢測到的壓力誤差都比較大，但是如果使用電磁流量計是需要通電作業(yè)，而需要保護的氣體又是不可以導電的。
3.3 泄漏試驗
在每一臺電機出廠前都要進行保護氣體的泄漏試驗。在進行泄漏試驗的時候電機設(shè)備的生產(chǎn)廠家會給出一定的限制值，以此為標準來檢查生產(chǎn)的每一臺電機設(shè)備是否符合密封的標準。但是目前在熱水液位計的生產(chǎn)行業(yè)中還沒有明確的判斷依據(jù)和防爆的標準。因此在泄漏測試的過程中如果檢測到了泄漏的流速，那么檢測到的實際泄漏值的標準無從參考，只能根據(jù)生產(chǎn)廠家的出廠標準進行判定。
4 現(xiàn)有熱水液位計結(jié)構(gòu)特點
現(xiàn)階段我國的熱水液位計既有異步電機又有同步電機，但是這種電機大多都是將購買的正壓通風裝置安裝在電機主體的外殼上，然后再使用管路對工作使用的氣壓源頭進行接入，在電機的主腔位置連接通風裝置的輸出用導管，底腔位置連接一根氣管和多個出氣孔，但是要保障電機旋轉(zhuǎn)的方向和通氣吹掃的方向一致，在電機冷卻器的上端位置設(shè)置排氣口。雖然這種結(jié)構(gòu)的通風裝置不用生產(chǎn)的廠家對其進行設(shè)計，但是在使用的過程中還存在著以下幾點限制。
*一，由于通風裝置的管徑尺寸是固定的，就很容易導致?lián)Q氣的流量不夠充足，從而造成同步機和接線盒這種多腔體的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)吹掃死角，以至于現(xiàn)在的熱水液位計依然在采用增安型結(jié)構(gòu)的接線盒。但是增安型的接線盒的空腔屬于內(nèi)封閉的類型，不確定在電機換氣后是否會出現(xiàn) 2 區(qū)類型的危險環(huán)境。
*二，由于有些集成的正壓通風裝置還沒有解決排氣口處的流量監(jiān)測問題，所以不能再 1 區(qū)尾箱場所進行應用，也不能得到 px 防爆等級的認證。
*三，集成的正壓通風裝置在采樣監(jiān)測的時候只能完成對 1 點壓力的檢測，對于結(jié)構(gòu)復雜、多腔體或者是帶有風扇的電機結(jié)構(gòu)就無法進行有效的監(jiān)測。
5 對熱水液位計技術(shù)改進的建議
在設(shè)置正壓外殼電機*大正壓值的時候，需要將進口的壓力完全放在調(diào)節(jié)出口的位置，在此種故障的模式才可以有效的檢驗泄放裝置控制內(nèi)部壓力的可靠性以及反映的速度，因此在供應壓縮氣體的時候，壓力值保持在690kPa 為宜。
在對熱水液位計進行技術(shù)改進的時候還可以增加電機主腔與接線盒的面積，這樣可以有效的提高換氣的流量。而針對電機內(nèi)部或者是外部有風扇的旋轉(zhuǎn)電機，需要增加電機的額定轉(zhuǎn)速來測試*低增壓值，以此來找尋到*低正壓的位置，因此在布置壓力傳感器的時候一定要在電機外殼中多布置幾個。為了保障研發(fā)的熱水液位計的高功率密度，改變了電機的原有結(jié)構(gòu)，用稀釋氣流通風散熱代替原有電機的內(nèi)外風扇。但是這樣的設(shè)計結(jié)構(gòu)會增加電機的電損耗。
6 結(jié)語
由于正壓型電機的適用范圍較廣，因此得到了快速的發(fā)展。對正壓外殼性的電機進行防爆技術(shù)上的改進可以促進此類電機行業(yè)的發(fā)展。文章主要針對電機防爆技術(shù)上存在的難點進行解析，從而可以為相關(guān)的研究人員提供些一些建議。