防爆電機(jī)常見故障與維護(hù)

張艷龍

(平煤股份勘探工程處，河南 平頂山 467099)

目前，防爆電機(jī)廣泛應(yīng)用于煤礦井下生產(chǎn)幾乎所有的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，包括開采、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水等;而且防爆電機(jī)常常處于連續(xù)工作狀態(tài)，再加上井下條件惡劣，突發(fā)因素比較多，電機(jī)發(fā)生故障的概率比較高，對(duì)礦井安全生產(chǎn)和人員安全構(gòu)成了巨大的威脅。因此，分析和弄清防爆電機(jī)故障產(chǎn)生的原因，加強(qiáng)維護(hù)管理，對(duì)于防止或減少防爆電機(jī)故障，保證井下安全生產(chǎn)具有重要意義。

一 防爆電機(jī)的防爆原理

防爆電機(jī)是指在爆炸性環(huán)境中工作的電機(jī)，爆炸性環(huán)境包括爆炸性氣體環(huán)境、可燃性粉塵環(huán)境和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境等。煤礦井下爆炸性氣體混合物的爆炸必須具備兩個(gè)條件，一是一定的氣體濃度，二是足夠的火花能量。煤礦井下使用的隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)，在正常運(yùn)行時(shí)是不會(huì)發(fā)生爆炸事故的，但是如果是在故障狀態(tài)下運(yùn)行，就會(huì)產(chǎn)生足夠的火花、電弧、熱表面、熱顆粒等，引起滲入電機(jī)內(nèi)部的爆炸性氣體混合物爆炸，進(jìn)而引發(fā)發(fā)礦井瓦斯爆炸等安全事故的發(fā)生。從工作原理上講，電動(dòng)機(jī)主要是通過隔爆、增安等防爆技術(shù)來防止電機(jī)在工作過程中發(fā)生爆炸。例如，隔爆型電動(dòng)機(jī)防爆原理是:電動(dòng)機(jī)的外殼能夠承受內(nèi)部的爆炸性混合物爆炸而不至于外泄，從而引發(fā)外部混合物爆炸。

二 防爆電機(jī)常見故障分析

電機(jī)在正常運(yùn)行條件下，不會(huì)產(chǎn)生火花、電弧、高溫，從而引爆爆炸性氣體混合物，但是，如果電機(jī)帶病運(yùn)行，安全事故則是不可避免的。

(一)防爆面損傷

造成劃痕及砂眼的主要原因有多種，比如生產(chǎn)廠家加工及裝配中未嚴(yán)格工藝規(guī)程而劃傷，以及鑄造中質(zhì)量不好出現(xiàn)砂眼，加工中又未采取有效措施;電機(jī)在拆裝運(yùn)輸過程中，將防爆(隔爆)面碰傷和劃傷;日常維護(hù)或檢修時(shí)未使用專用工具和未按照操作規(guī)程維修，在安裝過程中造成碰傷和劃傷;用過程中不注意撞擊電機(jī)外殼，影響隔爆面的嚴(yán)密配合，有害氣體腐蝕隔爆面;缺少日常維護(hù)致使緊固螺栓松脫，電機(jī)在重載下運(yùn)行導(dǎo)致隔爆面變形或受到腐蝕等等。在潮濕環(huán)境下工作，水份進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部結(jié)露，銹蝕防爆面。降低自身的絕緣性能并使絕緣導(dǎo)熱性變差，引起絕緣擊穿進(jìn)而損壞電機(jī)，造成人身、設(shè)備安全事故。

(二)斷相運(yùn)行

雖然三相電動(dòng)機(jī)缺一相是不能啟動(dòng)的，但是電機(jī)在運(yùn)行過程中缺一相仍能運(yùn)行，即所謂的缺相運(yùn)行。三相電源少一相，或三相電機(jī)的繞組斷一組，都會(huì)造成三相電機(jī)的缺相運(yùn)行。電機(jī)缺相運(yùn)行，電流就要超過正常值，如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)電機(jī)就會(huì)因發(fā)熱而被燒毀。電機(jī)缺相主要是由電源缺相、控制回路缺相、接線松脫、連結(jié)頭虛接、電纜缺相等引起。

(三)三相電流不平衡

引起電機(jī)三相電流不平衡的原因有線路原因和電機(jī)本身的原因。主要原因是由于電機(jī)三相繞組不平衡造成的，另外和三相電壓不平衡及負(fù)載過重也有關(guān)系。常常由于三相電源電壓不平衡、匝間短路、三相匝數(shù)不等，繞組線圈錯(cuò)接、電機(jī)轉(zhuǎn)子斷條等。三相負(fù)荷不平衡要增加損耗，繞組過熱，降低電機(jī)的絕緣性能，減少變壓器壽命，甚至燒毀繞組。

(四)電機(jī)空載電流偏大

電機(jī)的空載電流與電機(jī)設(shè)計(jì)、導(dǎo)磁材料、電機(jī)功率及極數(shù)有關(guān)，一般為額定電流的20%至50%，如果電機(jī)的空載電流大于額定電流的50%，則說明電機(jī)的空載電流偏大;如果電機(jī)的空載電流低于額定電流的20%，則說明電機(jī)的空載電流偏小。定子繞組的相電壓偏高，定子繞組內(nèi)部接線錯(cuò)誤，電機(jī)氣隙偏大;定、轉(zhuǎn)子偏位，定、轉(zhuǎn)子長短不齊等。

三 防爆電機(jī)故障維修

電機(jī)在發(fā)生故障之前，都會(huì)有一些征兆或者表面故障出現(xiàn)，如果能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)這些故障征兆，準(zhǔn)確判斷其原因，及時(shí)采取相應(yīng)措施，完全可以避免或者降低電機(jī)安全事故的發(fā)生。

(一)加強(qiáng)防爆電機(jī)的日常維護(hù)

電機(jī)的日常維護(hù)主要是為電機(jī)的健康工作創(chuàng)造一個(gè)良好的環(huán)境，避免電機(jī)隔爆面產(chǎn)生銹跡、銹斑，以保證接觸面接觸嚴(yán)實(shí)，防止有害介質(zhì)趁虛而入，腐蝕機(jī)內(nèi)零件及繞組絕緣。因此，需要做好以下工作:第一是保持電機(jī)工作環(huán)境的清潔和干燥。第二是防潮防水，對(duì)于在潮濕環(huán)境中運(yùn)行的防爆電機(jī)來說，避免水在電機(jī)內(nèi)部積聚，維持電機(jī)線圈干燥和絕緣的穩(wěn)定是保證電機(jī)安全運(yùn)行的先決條件。防爆電機(jī)的防潮防水效果主要取決于電機(jī)外殼所做的防護(hù)工作，它可以避免電機(jī)表面水份侵入機(jī)內(nèi)。第四是保持電機(jī)表面清潔，保證進(jìn)風(fēng)口不應(yīng)受塵埃阻礙。第四是保證電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中良好的潤滑，運(yùn)行中一旦發(fā)現(xiàn)軸承過熱或潤滑變質(zhì)，應(yīng)及時(shí)換潤滑油。

(二)建立完善的維修制度

建立防爆電機(jī)的技術(shù)檔案，記錄每一臺(tái)電機(jī)歷史的和當(dāng)前的運(yùn)行狀況，以便為電機(jī)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控提供數(shù)據(jù)資料。在電機(jī)的日常運(yùn)行過程中，應(yīng)當(dāng)制定和遵守日常巡視檢查制度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)處理，及時(shí)消除安全隱患大。制定電機(jī)年、季、月檢修計(jì)劃，做到電機(jī)預(yù)檢，預(yù)修，把故障消滅在萌芽狀態(tài)。

(三)制定和遵守科學(xué)的技術(shù)規(guī)范

防爆電機(jī)是是在危險(xiǎn)環(huán)境下工作的，屬于特種生產(chǎn)設(shè)備，其日常養(yǎng)護(hù)和維修必須制定科學(xué)的技術(shù)規(guī)范，嚴(yán)禁違規(guī)操作。為此，在日常維護(hù)過程中禁止隨意拆卸電機(jī);拆卸檢修時(shí)，不允許損傷防爆面。維修時(shí)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守技術(shù)規(guī)范，例如拆卸時(shí)要使用專用工具，保證防爆面朝上擱置，并覆蓋防護(hù)襯墊;安裝時(shí)一定要使用專用工具，并將連接螺釘擰緊，減小配合間隙，保持良好的防爆性能。禁止任意更改接線電纜的規(guī)格型號(hào)以及接線電纜和接線口密封圈等。

四 結(jié)語

防爆電機(jī)是在惡劣的環(huán)境下運(yùn)行的專用生產(chǎn)設(shè)備，工作條件復(fù)雜，不確定因素比較多，安全隱患比較大，杜絕電機(jī)事故引發(fā)的礦難事故幾乎是不可避免的。正因?yàn)槿绱耍艖?yīng)當(dāng)提高安全，認(rèn)真研究防爆電機(jī)故障發(fā)生的機(jī)理，建立科學(xué)和完善的維修和養(yǎng)護(hù)制度，抓好標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化工作，防患于未然。

[1]孫中有.淺談防爆電動(dòng)機(jī)原理選型及維護(hù)保養(yǎng)[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012(11).

[2]于全德，馬書曉.防爆電機(jī)的特殊故障及維修[J].電氣防爆，2006(02).