防爆起动柜的核心工作原理是在确保电气元件运作安全(不产生引燃源)的前提下,通过电气控制回路实现电动机的起动、停止、调速,并集成保护功能,同时利用防爆结构设计将内部可能产生的电火花、高温与外部易燃易爆环境隔离,防止引发爆炸。
其具体工作流程可分为 “防爆安全隔离” 和 “电机控制保护” 两大核心环节,具体如下:
一、核心环节 1:防爆安全隔离(防止引燃外部危险环境)
这是防爆起动柜与普通起动柜的本质区别,通过结构设计阻断 “引燃源” 外传,主要依赖以下 2 种关键防爆机制(需符合 GB 3836 等国家标准):
隔爆型(Ex d)机制
柜体采用高强度外壳(如铸铝合金、不锈钢),外壳与部件的接合面(如柜门、电缆入口)设计为 “隔爆间隙”(极微小的缝隙)。即使柜内电气元件故障产生火花或局部爆炸,火焰会在通过间隙时被冷却、熄灭,无法引燃外部易燃易爆气体 / 粉尘。
增安型(Ex e)机制
对柜内接触器、继电器等元件进行 “增安处理”(如强化绝缘、密封接线端子),减少元件运作时的电火花产生概率;同时限制元件表面温度,确保其最高温度低于外部危险物质的 “引燃温度”(如 T4 组别≤135℃)。
二、核心环节 2:电机控制与保护(实现电机正常运行管理)
在防爆结构的基础上,通过内部电气回路完成对电机的控制,流程如下:
控制信号输入
接收外部指令(如现场按钮、远程 PLC 信号),触发控制回路动作(如按下 “起动” 按钮,接通接触器线圈电源)。
电机起动执行
根据电机功率和需求,选择对应的起动方式:
运行状态监测与保护
集成过载、短路、缺相、过压 / 欠压等保护功能:
过载 / 短路:通过热继电器、断路器监测电流,超过阈值时自动切断主回路;
缺相:通过相序继电器检测三相电源,缺相时立即停机(防止电机烧毁);
过压 / 欠压:通过电压继电器监测电源电压,异常时触发保护。
停止与复位
接收 “停止” 指令后,切断主接触器电源,电机断电停机;若因故障停机(如过载),需排除故障后手动复位保护元件,才能重新起动。
三、关键辅助:电缆与接地安全
电缆密封
电缆进出柜体的接口采用 “防爆密封接头”,填满密封胶,防止外部易燃易爆气体 / 粉尘通过电缆缝隙进入柜内。
可靠接地
柜体外壳、内部金属部件均需可靠接地,一方面防止元件漏电引发触电,另一方面避免外壳带电产生火花。