在石化、化工、煤矿、粮食加工等存在爆炸性环境中，一台普通的电机可能成为整个生产系统的安全隐患。专业防爆改造不仅关乎合规性，更是保障生命财产安全的重要措施。
面对日益严格的安全监管和防护需求，许多企业正寻求将现有普通电机改造为防爆电机。这种改造不仅能显著降低爆炸风险，还能大幅节约设备更换成本。
特别是对于大型、特殊或高价值的电机，专业防爆改造可比购置新设备节省30%-50%的费用，并缩短工期，保障生产连续性。本文将详细介绍普通电机防爆改造的两种主流技术路径：外壳防护型和正压型防爆改造。
一
风险隐患：普通电机在爆炸环境中的致命威胁
普通电机在结构上完全没有考虑防爆要求，其在正常运行或故障时，极易成为点燃源。在爆炸性环境中，使用普通电机无异于“抱着炸弹运行”。
电火花危险：电机内部的接线端子、换向器、电刷在运行中都会产生正常的电火花。由于缺乏防爆结构，这些火花直接暴露于危险环境中。
高温表面：电机过载、堵转、润滑不良或散热不佳时，其表面温度可能急剧升高，超过周围可燃性气体或粉尘的点燃温度。
机械火花与静电：电机转子与定子摩擦、轴承损坏时，可能产生机械火花；皮带传动产生的静电若未有效导出，可能积聚放电。
法律法规的强制性要求：中国《爆炸危险环境电力装置设计规范》强制要求，在爆炸危险区域内，必须使用相应防爆等级的电气设备。
监管机构会将此作为检查重点，一旦发现违规，企业将面临停产整顿、高额罚款等严厉处罚。
二
防爆型式：两种主流的改造路径与技术原理
外壳防护型防爆改造（主要针对粉尘环境）
外壳防护型：改造主要通过增强电机外壳的密封性能和机械强度，防止粉尘进入电机内部并限制表面温度，使其能在爆炸性粉尘环境中安全运行。
适用范围：主要用于爆炸性粉尘环境（20区、21区、22区）的高低压电机改造。
防护原理：通过达到IP5X或IP6X的防护等级完全防止粉尘进入，并控制电机表面温度低于粉尘云或粉尘层的引燃温度。
根据GB 3836.31-2021标准，防粉尘点燃外壳“t”保护的设备分为三个保护等级：“ta”（EPL Da）、“tb”（EPL Db）和“tc”（EPL Dc），分别对应不同的防护等级要求。
防爆标志：典型的粉尘防爆电机标志如 Ex tb pxb IIIC T135℃ Db 其中tD表示粉尘防爆外壳保护，A21表示适用于21区爆炸性粉尘环境，T130℃表示最高表面温度不超过130℃。
正压型防爆改造（气体与粉尘环境均适用）
正压型（Ex p）改造通过保持电机外壳内部保护气体的压力高于外部大气压力，以阻止外部爆炸性混合物进入外壳内部。
适用范围：既可用于爆炸性气体环境，也可用于爆炸性粉尘环境，适用面更广。
防护原理：在电机外壳内充入清洁空气或惰性气体作为保护气体，使内部压力高于外部环境压力，从而防止爆炸性气体或粉尘进入壳体内部。
根据GB 3836.5-2021标准，正压保护分为三种保护等级（“pxb”、“pyb”和“pzc”），依据外部爆炸性环境要求的设备保护级别（Mb、Gb、Db、Gc或Dc）是否有潜在内释放源，以及正压外壳内设备是否有点燃能力进行划分。
三
标准规范：最新技术要求与认证依据
正压型改造标准体系
T/CAMETA 001035-2023《旋转电机正压防爆改造技术导则》是2023年12月15日发布，2024年3月1日实施的团体标准。该标准规定了一般用途旋转电机升级改造为正压防爆旋转电机的改造技术要求、温度极限、检查与试验和标志。
GB 3836.5-2021《爆炸性环境第5部分：由正压外壳“p”保护的设备》规定了由正压外壳“p”保护的爆炸性气体环境或爆炸性粉尘环境用电气设备结构和试验的专用要求。
外壳防护型改造标准依据
GB 3836.31-2021《爆炸性环境第31部分：由粉尘点燃外壳“t”保护的设备》规定了由防粉尘点燃外壳“t”保护的Ex设备和Ex元件的设计、结构和试验要求。
该标准适用于在爆炸性粉尘环境中用外壳保护和限制表面温度保护的电气设备，对防护等级（IP代码）与设备类别的关系作了明确规定。
四
技术要求：核心改造内容与实施要点
外壳防护型改造关键技术
· 结构密封设计：电机外壳所有接合面应紧密配合，公差符合标准要求，并能有效密封以防止粉尘进入。仅用油脂保持密封性不符合要求。
· 防护等级提升：根据保护等级不同，外壳防护等级需达到IP5X或IP6X。对于“ta”保护等级设备，防护等级必须达到IP6X；对于“tb”和“tc”保护等级，根据设备类别不同，要求达到IP5X或IP6X。
· 表面温度控制：限制电机表面温度低于可燃性粉尘的引燃温度。对于“tb”和“tc”保护等级设备，应在正常运行条件下，在外壳外表面上测量最高表面温度。
· 外壳机械强度：在进行防尘试验之前，外壳需承受压力试验。“ta”等级设备需进行4kPa的压力试验，“tb”和“tc”等级设备需进行2kPa的压力试验。
正压型改造核心技术要求
· 正压控制系统：建立完整的正压保护系统，包括供气源、压力监测装置、换气系统和安全联锁装置。
· 安全联锁装置：正压控制柜与电机控制互锁，当压力低于设定最低值时，正压控制柜发出声光报警并切断电机工作电源。
· 换气要求：电机在运行前要用保护气体对电机内部进行清洗。最小换气量至少为电机外壳容积的5倍，确保可能进入外壳内的爆炸性混合物被稀释到安全水平。
· 保护气体：保护气体必须是清洁的空气或惰性气体。为保证电机内部气流畅通，限制空气滞留，电机内部的结构，零件的设置应避免出现通风死角。
五
差异对比：两种改造路径的适用场景
为了让您更直观地了解两种改造方式的特点，以下是它们的核心对比：
表：两种防爆改造方式的对比
比较维度
外壳防护型 ：爆炸性粉尘环境
正压型改造： 爆炸性气体环境和粉尘环境均可适用
防护原理 阻止粉尘进入+限制表面温度 保持内部正压，阻止外部爆炸物进入
防护等级 IP5X或IP6X（根据保护等级） 根据气体/粉尘环境确定
温度控制重点 表面温度≤粉尘引燃温度 表面温度≤介质引燃温度
结构复杂度 相对简单 复杂，需配套气源和控制系统
维护要求 定期清理表面积尘 持续供气，监测压力，定期换气
防爆标志示例 ：Ex tb pxb IIIC T135℃ Db或
六
实施指南：改造流程与注意事项
改造可行性评估
· 电机状态评估：只有那些机械性能良好、绕组绝缘完好、有改造价值的电机才考虑改造。本身已接近寿命终期的电机不应改造。
· 结构空间评估：电机内部必须有足够的空间来加装或改造成防爆结构，而不影响其核心性能。
· 技术可行性分析：某些特殊结构的电机（如某些多极电机、特殊冷却方式的电机）可能无法通过经济可行的方式改造。
资质认证要求
· 专业机构施工：防爆改造是一项极其专业的特种作业，绝对禁止用户或普通维修厂自行改造。改造工作必须由具备防爆电气产品生产许可证或维修资质的专业厂家完成。
· 认证与检测：防爆改造完成后，必须送交国家授权的防爆电气检验机构进行检验，获取防爆合格证。
· 铭牌更换：在电机上更换新的、包含完整防爆信息的铭牌
测试与验证
改造完成后必须进行一系列严格的测试，以验证其防爆性能和安全可靠性，包括但不限于：
· 外壳压力试验：验证外壳的机械强度。
· 防护等级测试：验证外壳防尘防水能力。
· 温度试验：测定电机在额定工作状态下，外壳及转子的最高表面温度。
· 正压系统测试：对于正压型改造，需进行换气试验、最低正压检查、保护装置动作可靠性试验等。