淺談煤礦電動(dòng)機(jī)燒毀情況分析

吳國軍　茹曉瑩　于寶民

摘要:通過對煤礦現(xiàn)場使用的電動(dòng)機(jī)燒毀情況進(jìn)行分析,結(jié)合井下現(xiàn)場的具體情況提出采取的幾項(xiàng)措施預(yù)防電動(dòng)機(jī)燒毀的次數(shù),降低影響生產(chǎn)的事故率,為今后煤炭企業(yè)的應(yīng)用和管理提出可借鑒經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞:安全生產(chǎn) 電動(dòng)機(jī) 斷電保護(hù) 分析 措施

中圖分類號:TM32文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-8937(2009)03-0094-02

電動(dòng)機(jī)在煤礦生產(chǎn)過程當(dāng)中占有著至關(guān)重要的地位。機(jī)電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常,直接影響到煤礦的安全生產(chǎn)。而在我礦生產(chǎn)運(yùn)行當(dāng)中,燒壞電動(dòng)機(jī)則是我礦影響生產(chǎn)多、造成經(jīng)濟(jì)損失大的主要事故原因之一。相關(guān)資料顯示,工作面燒一臺電動(dòng)機(jī)影響生產(chǎn)輕者幾個(gè)小時(shí),重者會影響到幾個(gè)班的生產(chǎn)。根據(jù)我廠檢修資料統(tǒng)計(jì),全年平均燒壞大小電動(dòng)機(jī)約300臺次,僅礦內(nèi)檢修費(fèi)就需近105萬,如外修則需200多萬。不僅如此,影響生產(chǎn)所造成的間接損失就更大了。

從現(xiàn)場燒毀電動(dòng)機(jī)的情況來看,地面較少、井下則較多(約占90%);固定的井下設(shè)備燒的少、采區(qū)運(yùn)輸機(jī)用的電動(dòng)機(jī)燒的多(占井下的85%左右)。從所燒的電動(dòng)機(jī)繞組來看,有的是匝間;有的是兩相;有的是三相;有的是由接地引起的相間燒毀。造成燒毀的主要原是電動(dòng)機(jī)長時(shí)間過負(fù)荷,溫度升高,絕緣損壞、接地等故障。

電動(dòng)機(jī)的使用壽命與電動(dòng)機(jī)的實(shí)際溫升高低、使用與維護(hù)情況等有直接關(guān)系。電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中長時(shí)間超過允許溫升,電動(dòng)機(jī)的壽命就會縮短。中小型電動(dòng)機(jī)的壽命一般為15年;井下小型電動(dòng)機(jī)壽命5年。現(xiàn)場使用經(jīng)驗(yàn)表明,只要電動(dòng)機(jī)使用合理、維護(hù)得當(dāng),運(yùn)行中不超溫、超載,電動(dòng)機(jī)就會超過5-15年以上的使用壽命;反之,就會大大縮短使用壽命,就現(xiàn)場電動(dòng)機(jī)燒毀情況根據(jù)我們近年來的工作經(jīng)驗(yàn)對其原因分析如下:

1電動(dòng)機(jī)電源電壓不穩(wěn)定,超過允許用電范圍

國家標(biāo)準(zhǔn)

規(guī)定:電動(dòng)機(jī)電源電壓不準(zhǔn)超過額定電壓的±5%。如果井下采區(qū)變電所內(nèi)的動(dòng)力變壓器運(yùn)行后,未校驗(yàn)二次出口電壓便投入運(yùn)行,因而不知道電動(dòng)機(jī)的端電壓是否滿足不超額定電壓的±5%的要求,這樣就會導(dǎo)致電機(jī)過壓或欠壓燒毀。

2三相電動(dòng)機(jī)斷相運(yùn)行。造成電動(dòng)機(jī)兩相電的原因有

①電動(dòng)機(jī)接線時(shí)接線端子螺栓未擰緊或銅、鐵相接,長時(shí)間運(yùn)行接線處發(fā)熱,最后在接線處把線燒斷或螺栓松動(dòng),從而造成電動(dòng)機(jī)兩相運(yùn)行。

②空氣開關(guān)內(nèi)的熔斷器額定電流與電動(dòng)機(jī)的額定電流不匹配,或在安裝時(shí)受到損傷,則在啟動(dòng)時(shí)負(fù)載增大可能燒斷一相。

③開關(guān)頻繁啟動(dòng)。空氣開關(guān)觸頭燒損未及時(shí)處理,或開關(guān)觸頭壓簧因過熱失去彈性而引起一相接觸不良。真空開關(guān)的真空管如果松動(dòng),就會出現(xiàn)兩相拉不開或一相合不上的情況,這樣也會造成電動(dòng)機(jī)兩相運(yùn)行,其輸出功率下降。在滿載的情況下,因兩相運(yùn)行其相電流升高到1.73倍,導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)兩相過熱燒毀。

3電動(dòng)機(jī)長時(shí)間過載運(yùn)行。采區(qū)電動(dòng)機(jī)過載的主要原因

①采區(qū)運(yùn)輸機(jī)械安裝鋪設(shè)不合格,不平不直或超長安裝或兩臺設(shè)備搭接不合理,造成撒貨量增大掩埋機(jī)頭機(jī)尾,卡鏈、托帶,使電動(dòng)機(jī)長時(shí)間過載運(yùn)行。

②采區(qū)電纜選擇不當(dāng)或變電所與工作面距離過遠(yuǎn),造成線路壓降過大,使電動(dòng)機(jī)欠壓,有載啟動(dòng)困難,啟動(dòng)時(shí)間長、電流大而過熱。

③工作面上貨量大,超載運(yùn)輸或拉上山啟動(dòng),使電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難,超載超溫運(yùn)行而過熱。

④工作面檢修人員利用電動(dòng)機(jī)頻繁的正反轉(zhuǎn)啟動(dòng)、接鏈、斷帶,使電動(dòng)機(jī)在短時(shí)間內(nèi)正反向啟動(dòng)幾十次。在電動(dòng)機(jī)繞組內(nèi)產(chǎn)生很大的沖擊電動(dòng)力,使繞組絕緣震動(dòng)而損壞,最后形成匝間或相間短路。

⑤流水運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中,突然某一臺運(yùn)輸機(jī)出現(xiàn)故障停止運(yùn)行,造成其它運(yùn)輸機(jī)堵轉(zhuǎn)或掩埋,即燒毀。

4電動(dòng)機(jī)超壓啟動(dòng)或欠壓運(yùn)行

造成這種現(xiàn)象的原因是安裝電工不負(fù)責(zé)任。我國生產(chǎn)的防爆電動(dòng)機(jī)多為△接或Y接兩種接法,如果電工不看電源電壓等級和電動(dòng)機(jī)的接線情況而直接接線運(yùn)行,電動(dòng)機(jī)電壓超過額定電壓的√3倍或欠壓√3倍導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)燒毀。

5軸承損壞使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和定子相碰,其原因有

第一,潤滑油型號不符合標(biāo)準(zhǔn)或油脂不合格,由于電動(dòng)機(jī)超溫或旋轉(zhuǎn)而溢出。

第二,電動(dòng)機(jī)長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn),未及時(shí)注油及油脂不清潔。軸承缺油后,其壽命將大大縮短。而軸承間隙的磨損過大又使轉(zhuǎn)子與定子相碰,嚴(yán)重時(shí)電流增大造成電動(dòng)機(jī)“掃堂”而燒毀。

6電動(dòng)機(jī)散熱不良

電動(dòng)機(jī)溫升除與電流有關(guān)外還與環(huán)境溫度、本身散熱情況有很大關(guān)系。采區(qū)運(yùn)輸機(jī)械用電動(dòng)機(jī)往往被煤或矸石壓埋,有時(shí)電動(dòng)機(jī)風(fēng)翅損壞未及時(shí)更換也會造成通風(fēng)不良和表面散熱不好。水冷電動(dòng)機(jī)無水或水壓小或水管堵、漏未及時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)電動(dòng)機(jī)有載運(yùn)行時(shí)就易使電動(dòng)機(jī)過熱。

7電動(dòng)機(jī)接地

當(dāng)電動(dòng)機(jī)任意一相繞組絕緣性能遭破壞時(shí),就會使其余兩相繞組對地電壓變?yōu)榫€電壓,繞組因電壓升高擊穿絕緣,造成相間短路燒毀電動(dòng)機(jī)。所以在井下絕對不允許電動(dòng)機(jī)繞組接地情況出現(xiàn)。

8電動(dòng)機(jī)受潮

庫存的電動(dòng)機(jī)保管不善,有的在露天風(fēng)吹雨淋或在濕度大的地點(diǎn)存放,在井下長時(shí)間存放、運(yùn)輸當(dāng)中過水、運(yùn)行地點(diǎn)有淋水等都會使電動(dòng)機(jī)受潮,繞組受潮后絕緣性能大大降低。通電后絕緣擊穿造成短路燒毀電動(dòng)機(jī)。

9井下現(xiàn)有的空氣開關(guān)選擇的熔斷器或熱繼電器等短路保護(hù)裝置過大而不能可靠的保護(hù)電動(dòng)機(jī)

①熔斷器只能保護(hù)短路,不能保護(hù)過載和兩相運(yùn)行;例:JH-20調(diào)度絞車電動(dòng)機(jī)功率20KW、電壓660V、額定電流24.8A、啟動(dòng)電流161A。為使電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)熔斷器不燒斷,取安全系數(shù)為2,選用QBZ-80開關(guān)熔斷器額定電流為80A。若電動(dòng)機(jī)在滿載時(shí)出現(xiàn)兩相運(yùn)行,則相電流增大√3倍、為43A。只有熔體額定電流的53%,若電動(dòng)機(jī)長時(shí)間過載1.5倍、電流為24.8×1.5=37.2A。過載電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于熔件額定電流,所以電動(dòng)機(jī)已燒毀,而熔件也不會熔斷。

②熱繼電器目前所采用的大多數(shù)為母線過載傳熱的間接加熱方式,首先是靈敏性差;在電流較大時(shí),電動(dòng)機(jī)已經(jīng)燒毀了而熱繼電器接點(diǎn)還未閉合,達(dá)不到保護(hù)的目的。其次是可靠性差,它在不同溫度環(huán)境下動(dòng)作時(shí)間是不同的;若開關(guān)周圍溫度低,繼電器的動(dòng)作時(shí)間就會慢,造成電動(dòng)機(jī)已經(jīng)過載而繼電器還未動(dòng)作。

10現(xiàn)場對電磁繼電器、電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器等保護(hù)元件的整

定不合理也是導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)燒毀的主要原因。操作人員為保生產(chǎn)蠻干,將保護(hù)整定過大而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)已燒毀 、開關(guān)還未動(dòng)作。

總之,為了保證井下安全生產(chǎn)、電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),針對上述十項(xiàng)電動(dòng)機(jī)燒毀的原因分析,除采取措施預(yù)防電動(dòng)機(jī)的超溫、過載、單相對地、兩相運(yùn)行、并加強(qiáng)電動(dòng)機(jī)的適當(dāng)維護(hù)外,我們必須搞好安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化,強(qiáng)化機(jī)電設(shè)備管理,實(shí)行強(qiáng)制檢修包機(jī)制,提高人的素質(zhì),做好司機(jī)和檢修人員的安全技術(shù)培訓(xùn)工作;提高他們的技術(shù)水平,并嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)規(guī)程制度,以減少井下燒毀電動(dòng)機(jī)的數(shù)量;提高安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化;減少影響生產(chǎn)的時(shí)間;確保煤礦的安全生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行;同時(shí)又是節(jié)支降成應(yīng)對危機(jī)的有利辦法。