在噴涂、化工、制藥、鋰電材料、粉體輸送和金屬加工等設備中，有時不僅存在可燃氣體、蒸氣或易燃溶劑，還會同時產生可燃性粉塵。
例如，噴涂設備周圍可能存在有機溶劑蒸氣，同時伴隨涂料粉末；制藥設備既要處理含醇溶液，也要輸送藥物粉末；鋰電材料生產中，設備附近可能同時存在電解液揮發物和可燃粉體。
面對這類復雜工況，防爆伺服電機不能只按照“氣體防爆”或者“粉塵防爆”單獨選擇。
正確的選型思路是：分別識別氣體危險和粉塵危險，再按照兩套條件中更嚴格的要求，確認電機及附件是否同時具備相應的防爆能力。
防爆伺服電機和防爆柜子
一、為什么普通氣體防爆伺服電機可能不夠用？
爆炸性氣體環境與爆炸性粉塵環境屬于兩套不同的危險分類體系。
氣體防爆主要考慮：
- 可燃氣體、蒸氣或薄霧的種類；
- 氣體危險區域是0區、1區還是2區；
- 氣體組別屬于IIA、IIB還是IIC；
- 氣體的引燃溫度及設備溫度組別；
- 電機運行過程中是否產生電弧、火花或危險高溫。
粉塵防爆則需要考慮：
- 粉塵屬于可燃飛絮、非導電粉塵還是導電粉塵；
- 危險區域是20區、21區還是22區；
- 粉塵云和粉塵層的最低點燃溫度；
- 粉塵是否會進入電機內部；
- 電機表面積塵是否影響散熱并造成溫升。
因此，標有“Ex db IIC T4 Gb”的防爆伺服電機，說明其防爆能力針對的是爆炸性氣體環境，并不能僅憑這個標志認定其可以用于爆炸性粉塵環境。
同樣，只具有粉塵防爆標志的電機，也不能直接用于存在可燃氣體的場所。
二、粉塵與可燃氣體同時存在時，先確定兩個危險區域
選型前，首先要確認防爆伺服電機的實際安裝位置，而不是只看整個車間的大環境。
1.確定氣體危險區域
爆炸性氣體環境通常分為：
| 危險區域 | 基本含義 | 常見設備保護級別 |
|---|---|---|
| 0區 | 爆炸性氣體環境連續、長時間或頻繁出現 | Ga |
| 1區 | 正常運行時可能出現爆炸性氣體環境 | Ga或Gb |
| 2區 | 正常運行時一般不會出現，即使出現也只是短時間存在 | Ga、Gb或Gc |
防爆伺服電機較常見的應用場景是1區和2區。若設備安裝位置被劃為1區，電機通常需要滿足相應的Gb級設備保護要求。
2.確定粉塵危險區域
爆炸性粉塵環境通常分為：
| 危險區域 | 基本含義 | 常見設備保護級別 |
| 20區 | 爆炸性粉塵環境連續、長時間或頻繁出現 | Da |
| 21區 | 正常運行時可能出現爆炸性粉塵環境 | Da或Db |
| 22區 | 正常運行時一般不會出現，即使出現也只是短時間存在 | Da、Db或Dc |
如果電機安裝在粉體投料口、混料機、包裝機、除塵設備或粉塵容易沉積的位置，還要特別注意局部21區和22區的劃分。
我國現行的爆炸性粉塵環境場所分類可參考GB/T 3836.35—2021《爆炸性環境 第35部分：爆炸性粉塵環境場所分類》。
當同一個安裝位置既屬于氣體1區，又屬于粉塵21區時，防爆伺服電機必須同時滿足這兩個區域的使用要求，不能只選擇其中一種。
三、重點查看電機有沒有雙重防爆標志
對于氣體和粉塵危險同時存在的場所，可重點核對電機是否具有類似下面的雙重防爆標志：
Ex db IIC T4 Gb / Ex tb IIIC T135℃ Db
需要說明的是，這只是常見的標志示例，不代表所有項目都必須采用完全相同的等級。最終防爆標志應根據現場物質、危險區域和溫度條件確定。
這個示例可以拆分為兩部分理解。
氣體防爆部分：Ex db IIC T4 Gb
- Ex：表示設備用于爆炸性環境；
- db：表示采用隔爆外殼保護；
- IIC：表示適用的氣體組別；
- T4：表示設備最高表面溫度不超過135℃；
- Gb：表示設備具有較高保護級別，通常可用于氣體1區和2區。
在氣體分組中，一般按照IIA、IIB、IIC進行劃分。IIC對設備結構、隔爆接合面和防爆能力的要求更高，但選型時仍應核對證書范圍，不能只憑廠家宣傳判斷。
粉塵防爆部分：Ex tb IIIC T135℃ Db
- Ex：表示設備用于爆炸性環境；
- tb：表示采用外殼防止粉塵點燃；
- IIIC：表示適用于導電性粉塵環境；
- T135℃：表示設備規定條件下的最高表面溫度；
- Db：表示設備具有較高保護級別，通常可用于粉塵21區和22區。
粉塵分組通常包括：
- IIIA：可燃性飛絮；
- IIIB：非導電性粉塵；
- IIIC：導電性粉塵。
需要特別注意：IIC與IIIC不是同一個概念。
IIC對應爆炸性氣體組別，IIIC對應爆炸性粉塵組別。電機達到IIC氣體防爆等級，不代表自動具備IIIC粉塵防爆能力。
四、溫度等級不能只看“T4”
很多用戶在選防爆伺服電機時，只確認“是不是T4”，但在氣體與粉塵并存的場所，這種判斷方式并不完整。
氣體防爆通常采用T1至T6溫度組別，例如T4表示設備允許的最高表面溫度不超過135℃。
粉塵防爆則通常直接標注設備最高表面溫度，例如T135℃、T130℃或T100℃。選型時還要結合粉塵云最低點燃溫度、粉塵層最低點燃溫度以及積塵厚度進行判斷。
粉塵覆蓋在電機表面后，會形成隔熱層，影響電機散熱。對于長期低速大轉矩運行、頻繁啟停或持續過載的伺服電機，實際表面溫升可能比普通工況更值得關注。
因此，氣體T4合格，并不等于粉塵溫度要求一定合格。兩部分應分別核算，并按照更嚴格的溫度限制選型。
五、防護等級高不等于粉塵防爆
部分用戶認為，電機達到IP65或IP66，就可以用于可燃性粉塵環境。這種理解并不準確。
IP防護等級主要說明設備防塵、防水能力，而粉塵防爆還涉及：
- 外殼結構和接合部位；
- 密封材料；
- 電纜引入裝置；
- 設備最高表面溫度；
- 粉塵進入后的點燃風險；
- 靜電積聚及接地；
- 對應的防爆試驗和認證。
因此，IP65、IP66只能作為環境防護能力參考，不能替代“Ex tb”粉塵防爆標志和相應的防爆證書。
粉塵外殼防爆的相關要求可參考GB/T 3836.31—2021《爆炸性環境 第31部分：由防粉塵點燃外殼“t”保護的設備》。
六、防爆伺服電機還要核對這些關鍵配置
防爆伺服電機不僅是一臺電機，還包括編碼器、制動器、電纜、接線裝置、驅動器及溫度保護等部分。氣體與粉塵同時存在時，需要重點檢查以下項目。
1.編碼器是否包含在認證結構中
伺服電機依靠編碼器完成速度和位置反饋。無論采用旋轉變壓器、增量式編碼器還是絕對值編碼器，都應確認其屬于電機認證結構的一部分。
不能將普通編碼器直接安裝到防爆電機后部，然后把整套設備當作防爆伺服電機使用。
2.電纜引入裝置是否匹配
動力線、編碼器線和制動器線進入電機的位置，是防爆系統中容易被忽略的環節。
電纜接頭、格蘭頭、密封圈、堵頭和接線盒都要與電機防爆型式、線纜外徑及使用區域匹配。未經確認，不應現場隨意擴大進線孔或更換普通接頭。
3.抱閘是否屬于防爆配置
如果防爆伺服電機需要配置抱閘，應確認抱閘結構是否包含在相應型號的防爆認證范圍內。
同時還要區分保持制動和安全制動。普通抱閘通常用于停機保持位置，不應未經評估就作為人員安全或垂直軸防墜落的唯一措施。
4.驅動器安裝在哪里
多數伺服驅動器并不直接安裝在爆炸危險區域內，通常放置在安全區域的控制柜中，通過動力線和反饋線連接防爆伺服電機。
如果驅動器、接線箱、制動電阻或控制元件也需要安裝在危險區域內，則這些部件同樣需要進行單獨的防爆適用性確認。
5.低速大轉矩工況是否會造成過熱
伺服電機經常在低速、高轉矩、頻繁啟停和快速加減速狀態下工作。轉速降低后，電機自身散熱能力可能下降，而粉塵積聚又會進一步影響散熱。
選型時不能只看額定功率，還要提供：
- 連續轉矩；
- 峰值轉矩；
- 工作轉速范圍；
- 單次運行時間；
- 啟停頻率；
- 加減速時間；
- 負載慣量；
- 環境溫度；
- 安裝方式；
- 是否存在表面積塵。
必要時還要配置溫度傳感器、過載保護和驅動器溫度監控。
七、氣體與粉塵并存時的正確選型步驟
為了減少漏項，可以按照以下流程選擇雙防爆伺服電機。
第一步：確認危險物質
明確可燃氣體、蒸氣和粉塵的具體名稱，不能只寫“現場有氣體和粉塵”。
需要了解氣體組別、引燃溫度、粉塵導電性、粉塵云最低點燃溫度及粉塵層最低點燃溫度等數據。
第二步：分別確定危險區域
確認電機安裝位置對應的氣體區域和粉塵區域，例如：
- 氣體1區；
- 粉塵21區。
不能簡單以整個車間的區域劃分替代電機具體安裝位置的風險判斷。
第三步：確定防爆標志
根據危險區域、物質組別和溫度條件，確定氣體防爆與粉塵防爆兩部分標志。
例如項目可能要求：
Ex db IIC T4 Gb / Ex tb IIIC T135℃ Db
但最終標志仍應由項目設計單位、安全評估人員或具備相應能力的專業人員確認。
第四步：提供完整的伺服參數
除了防爆等級，還要提供電機功率、額定轉矩、峰值轉矩、額定轉速、最高轉速、電壓、編碼器類型、抱閘要求、線纜長度及安裝尺寸。
第五步：核對銘牌和證書
采購前應核對：
- 電機銘牌上的完整防爆標志；
- 防爆合格證上的產品名稱和型號；
- 證書是否同時覆蓋氣體和粉塵環境；
- 認證型號是否與實際交付型號一致；
- 編碼器、抱閘和接線結構是否包含在認證范圍內；
- 證書中的特殊使用條件和環境溫度范圍。
國內爆炸性環境電氣裝置的設計、選型和安裝，應結合現行的GB 3836.15—2024《爆炸性環境 第15部分：電氣裝置設計、選型、安裝規范》。該標準已于2025年8月1日實施，部分舊資料仍引用已經廢止的GB/T 3836.15—2017，項目選型時應注意版本更新。
八、三種常見選型錯誤
錯誤一：有IIC氣體防爆證，就認為也能防粉塵
IIC和IIIC分別屬于氣體與粉塵分類體系。只有氣體防爆標志，不能證明電機適用于爆炸性粉塵環境。
錯誤二：直接選擇最高防爆等級就可以
防爆等級越高，并不代表所有工況都能直接使用。還要檢查環境溫度、粉塵點燃溫度、運行轉矩、轉速、編碼器、抱閘和電纜接口。
錯誤三：只看電機，不看整套伺服系統
電機合格，不代表現場使用的普通插頭、接線盒、格蘭頭和控制元件也合格。防爆安全需要覆蓋完整的電氣和機械連接系統。
九、選型時建議向廠家提供哪些資料？
為了提高防爆伺服電機選型效率，建議一次性提供以下信息：
- 可燃氣體或蒸氣名稱；
- 粉塵名稱及是否導電；
- 氣體危險區域；
- 粉塵危險區域；
- 要求的完整防爆標志；
- 現場環境溫度；
- 電機功率、轉矩和轉速；
- 電源電壓；
- 編碼器類型；
- 是否需要抱閘；
- 電纜長度；
- 安裝方式和空間尺寸；
- 是否長期低速或頻繁啟停；
- 是否存在明顯積塵、沖洗或腐蝕環境。
資料越完整，越容易避免出現“電機功率合適，但防爆標志不覆蓋現場環境”的問題。
結語
粉塵與可燃氣體同時存在時，防爆伺服電機的選擇不能簡單理解為“選一個等級更高的氣體防爆電機”。
正確方法是分別完成氣體危險和粉塵危險識別，核對區域、物質組別、設備保護級別、溫度限制及證書范圍，再確認電機、編碼器、抱閘、電纜引入裝置和驅動系統是否形成完整可靠的防爆方案。
如果現場同時屬于氣體1區和粉塵21區，可以優先考慮具有氣體與粉塵雙重防爆標志的伺服電機，例如同時標注“Ex db IIC T4 Gb”和“Ex tb IIIC T135℃ Db”的產品。但具體型號能否使用，仍應以現場危險區域劃分、物質特性及對應型號的防爆證書為準。
易普森可根據氣體類型、粉塵類別、防爆區域、功率、轉矩、轉速及編碼器要求，協助進行防爆伺服電機與配套驅動系統選型。涉及雙重危險環境的項目，建議在設備設計階段完成防爆條件確認，避免設備制造完成后再重新更換電機和電氣附件。
常見問題
1.氣體防爆伺服電機能用于粉塵環境嗎？
不能僅憑氣體防爆證使用。需要確認電機銘牌和證書中是否同時具有粉塵防爆標志。
2.IIC防爆等級是否包含IIIC？
不包含。IIC是氣體組別，IIIC是導電性粉塵組別，兩者屬于不同分類體系。
3.IP66電機能不能代替粉塵防爆電機？
不能。IP66表示外殼防塵防水能力，不等同于粉塵防爆認證。
4.氣體1區、粉塵21區應該選擇什么電機？
應選擇同時滿足氣體1區和粉塵21區使用要求的防爆伺服電機，并核對完整防爆標志、溫度限制和證書覆蓋范圍。
5.伺服驅動器也需要防爆嗎？
如果驅動器安裝在安全區域，一般按照控制柜及系統要求配置；如果安裝在爆炸危險區域，則驅動器及相關電氣部件也需要單獨進行防爆適用性確認。
