防爆电动执行器防爆结构设计，多重防护机制构筑工业安全屏障

　　在石油化工、天然气开采、煤矿等易燃易爆环境中，电动执行器作为关键控制设备，其防爆性能直接关系到生产安全。防爆电动执行器通过隔爆外壳、增安措施、本质安全电路及密封技术的协同设计，构建起多层级防护体系。本文从结构原理、核心组件及技术标准三个维度，解析其防爆设计的关键要素。
 

　　一、隔爆外壳：阻断爆炸传播的“物理屏障”

　　隔爆型防爆结构（Ex d）是执行器常用的防护方式，其核心原理是通过高强度外壳承受内部爆炸压力，并阻止火焰向外部危险环境传播。

　　1.材质与强度

　　外壳采用铸钢（ZG25）或不锈钢（316L），厚度≥8mm，可承受1.5倍最大爆炸压力（通常≥1MPa）；

　　法兰连接处采用金属齿形垫片，压缩量控制在30%~50%，确保接合面间隙≤0.15mm，阻断火焰通路。

　　2.快开结构优化

　　为兼顾检修便利性，部分设计采用液压助力快开门，通过液压缸实现门盖自动弹开，同时配备机械互锁装置，确保门盖未全部闭合时设备无法通电。

　　二、增安型与本质安全设计：预防爆炸的“双重保险”

　　1.增安型措施（Ex e）

　　电机绕组采用真空压力浸渍（VPI）工艺，绝缘等级提升至F级（155℃），防止电弧引发可燃气体；

　　接线端子增加弹簧压紧结构，接触压力≥15N，避免松动产生火花。

　　2.本质安全电路（Ex i）

　　控制信号线采用限能电路设计，将能量限制在0.2mJ以下（远低于甲烷最小点火能0.28mJ）；

　　隔离变压器输出端加装齐纳安全栅，确保故障状态下电压≤12V、电流≤50mA。

　　三、密封与防护：隔绝危险物质的“最后防线”

　　1.电缆引入装置

　　采用压紧螺母+橡胶密封圈+金属挡板三级密封结构，密封圈内径与电缆外径差值≤0.3mm，防护等级达IP68；

　　对于多芯电缆，每根线芯单独加装热缩套管，防止毛细现象导致可燃气体渗入。

　　2.呼吸与排液装置

　　外壳顶部安装防爆呼吸阀，当内部压力升高时自动释放气体，同时配备阻火网（孔径≤0.5mm）阻止火焰外泄；

　　底部设置排液阀，定期排出冷凝水，避免积水腐蚀内部元件。

　　四、标准与认证：全球合规的“通行证”

　　防爆电动执行器需通过IECEx、ATEX、NEPSI等国际认证，其设计需符合：

　　IEC 60079-0：防爆设备通用要求；

　　IEC 60079-1：隔爆型“d”保护要求；

　　GB/T 3836：中国防爆国家标准。

　　从隔爆外壳的“硬防护”到本质安全电路的“软约束”，防爆电动执行器通过结构、电路、密封、标准的四维协同设计，为易燃易爆场所提供了可靠的安全方案。随着工业4.0发展，集成物联网功能的智能防爆执行器正成为新趋势，其防爆设计需进一步兼顾电磁兼容性与数据传输安全性，推动工业安全向更高水平迈进。