在防爆設備的檢驗過程中有一項非常重要的關注點,那就是設備的最高表面溫度。那怎么通過試驗測定樣品的最高表面溫度呢?
測定最高表面溫度的試驗,要在設備達到最高表面溫度時的最不利條件進行。當溫升的變化不超過2K/h時,則認為已達到最終穩定溫度。那么問題來了,什么時候是最不利的條件呢?這也是防爆檢測認證中比較常見的處理方法,大家可以學習和參考。

在GB 3836.1-2010中規定試驗應在額定電壓的90%~110%之間。對用于由交流發電機供電(無論是地區供電或經電網),且頻率為固定的電源上的交流電機,電壓和頻率的綜合變化分為A和B兩個區。在區域B內運行時,溫升可較額定電壓和頻率時高,并很可能高于區域A。

在設備的運行過程中,通常有兩種常見的理想負載模型。第一種為恒阻抗型,如風機、水泵等可視為這種情況,在這種條件下它們轉速越高負荷越大,也就是說電壓越高,電流越大,發熱越嚴重。另一種為恒功率型,如球磨機,它的轉速與功率無關,也就是說電壓升高時它的電流是減小的,電機溫度降低。電壓降低時,電機溫度反而升高。
對于應用不太復雜的設備,一般可以按照上述兩種模型進行分析選擇試驗電壓。但對于較為復雜的設備,例如異步電動機,則很難簡單進行判斷。在即將啟用的GB/T 3836.1-2021標準中,指出:
- 額定功率小于5kW的小型異步電動機,在高于額定電壓的條件下運行時,因為鐵耗和磁化電流隨著過電壓下鐵芯飽和而快速增加,通常出現最高表面溫度。
- 功率為5kW~20kW的異步電機受多種性能因素的影響,沒有具體設計的詳細了解不可能預測最終影響。
- 超過20kW的異步電動機,在低于額定電壓的條件下運行時,因電流增加導致I2R損耗的增加,通常出現最高表面溫度。在這種情況下,這些損耗通常高于過電壓引起的鐵耗和磁化電流所引起的損耗。
而當變頻器連接電機時,情況則更為復雜,由于篇幅有限,在這里就不繼續探討了。
總之,在對非理想模型下的復雜設備進行最高表面溫度測定時,通常難以直接通過經驗確定試驗電壓,最好在實際試驗總通過調整電壓等相關參數找到最嚴苛的工作狀態進而測得電機設備的最高表面溫度。