基于檢測案例的小功率電機安全質量問題分析

顧俊毅

(上海電氣器具檢驗測試所,上海 200030)

基于檢測案例的小功率電機安全質量問題分析

顧俊毅

(上海電氣器具檢驗測試所,上海 200030)

小功率電機在實際使用過程中,存在不少質量問題,有些問題甚至存在一定的安全隱患。筆者在本文中對小功率電機存在的影響安全的質量問題進行了詳細的分析,筆者以小功率電機安全標準對電機檢測做出的要求為準,根據檢測實例進行詳細的闡述。在闡述檢測實例的基礎上,對電機安全標準的條文進行詳細的說明,同時著重闡明了電機不同質量問題導致的安全隱患。

小功率電機 案例分析 接地措施 爬電距離

筆者根據GB12350-2009(以下簡稱“09”規)標準對小電機進行檢測,發現不少小電機不符合標準的要求,存在諸多問題。筆者根據檢測實例對這些問題進行總結歸納,寫成文章。希望實驗室檢測人員以及企業中的技術人員能從中得到幫助。

1 電機的接地螺釘同時另作它用

1.1 檢測案例分析

在筆者的檢測過程中,發現有的電機的接地螺釘同時用作他途。如圖1所示,接地螺釘在接地的同時將接線端子盒和接地符號墊片固定住,一物多用存在諸多安全隱患。“09”規第4．3條和第16．1條已經對此作了明確規定,因此上述做法不符合標準要求(如圖1所示)。

1.2 標準條款的要求

關于接地端的應用問題,“09”規標準的第4．3條對此作了明確規定:如果接線端專供電源中線,那么應該在線上用字母N做標記。接地線端應標上接地符號,根據規定,螺釘、可拆卸的墊圈以及用來連接導線的的零部件都不能兼做固定包括接地線端等標志?！?9”規第16．1條有相關規定,除了規定的幾款電機,所有的電機都要連接有接地裝置,同時接地螺釘不能一物多用。規定的幾款電機包括以下:附加有絕緣裝置的電機；額定電機不超過42V的電機；安裝在成套設備,且設備附加有絕緣裝置的電機,以獨立電源供電的電機。

1.3 危害分析

如果可拆卸的零部件在連接有導線之后同時又接有接地符號時,在連接導線時需要將螺釘拆卸掉,此時最容易遺漏掉接地線端的標志,留下安全隱患；另外,多個零件都連接在同一個螺釘上時,螺釘的接觸電阻會有所增加,所以,當接地螺釘同時用作其他用途時,螺釘的接觸電阻會因此而有所增加,接地效果會打上很大的折扣。下,接地端子被自攻螺釘固定住的現象也常常發生,這種做法不符合相關規定。“09”規第16．2條已經就采取何種措施進行小功率電機進行接地問題做了明確的規定。在之前,在不同的測試實驗中,測試人員對條款的把握程度沒有進行統一,為了解決這個問題,在2007年,認監委TC20技術專家組明確說,根據GB12350-2000標準的要求,小功率電機連接接地螺釘時,不能加平墊圈。“09”規第16．2條通過具體的例子對防松措施進行了解釋,使測試人員對條款更加容易理解,對條款的把握也能統一起來。如圖2所示。

2 接地螺釘采用的是自攻螺釘且沒有使用防松墊圈

2.1 檢測案例分析

在筆者進行小功率電機檢測時,發現在不使用防松墊圈的前提

圖1 接地螺釘被用于固定接線端子盒,被用作接地符號的墊片

圖2 接地螺釘采用的是自攻螺釘且沒有使用防松墊圈

2.2 標準條款的要求

“09”規第16．2條有如下規定:如果電動機的接地導線由接線端連接的,那么接線端需要根據8．2中的標準設置,為了避免接線端出現松動的情況,夾緊接線端的裝置要牢固,保證人手不能擰開它。防止接線端松動的裝置有很多,例如菊花墊片、彈簧墊圈等,合格的接地接線端由機制螺釘固定,同時加防松墊片避免發生意外松動。

2.3 危害分析

保護接地原裝置一種防止意外觸電的保護機制。電器產品的絕緣保護裝置一旦失效時,一些人們容易接觸到的金屬部位容易帶電,易接觸的金屬部件的接地端子和供電電路的接地回路連接在一起形成一個通電回路,回路中形成較大的電流,一旦接觸到漏電的電器發生觸電事故,可以激發連接在供電電路中的過流保護裝置,切斷供電電路,保護人們的人身安全。筆者在在對小電機進行檢測時,發現該電機的接地端子使用的自攻螺釘并沒有形成機制螺紋,螺紋間距不符合國家標準,并且沒有采取相應的防松措施,導致設備在運輸和使用當中容易松動,易接觸金屬部件的接地電阻會增大,因此降低了電器的保護性防觸電功能,情況嚴重的螺釘過于松動而出現脫落的情況,從而接地電路斷開,電器沒有了絕緣效果,非常容易發生電擊事故。

3 爬電距離不足問題

3.1 檢測案例分析

圖3 由于繞組線沒有拉緊沒有包扎導致的爬電距離不合格現象

檢測小功率電機性能的項目中,電機基本絕緣爬電距離和電氣間隙的檢測指標是繞組和鐵芯之間的絕緣層的長度是否符合國家標準以及和安裝位置是否正確。還有就是繞組的繞制質量。在電器裝配的過程中,即使設計尺寸滿足要求,如果不能控制好鐵芯的槽絕緣層的擺放位置,絕緣層超出鐵芯的部分就會出現一端太長、一端太短的不規范情況,在檢測時,繞組與鐵芯之間的爬電距離會因此而達不到標準要求。在筆者進行電機檢測時,有這樣的一個案例:一個小功率的交流電機,額定電壓是220V,繞組線芯在繞制的過程中,并且繞線有一圈較松,繞組也沒有按規定進行很好的捆扎。標準的爬電距離是2．5mm,在測量該電機的鐵芯與繞組之間的爬電距離時,發現其爬電距離不滿足標準的要求,與“09”規中15.3條的規定不符合。具體如圖3所示。

3.2 標準條款的要求

“09”規第15.3條有如下規定∶電動機的基本絕緣的爬電距離必須大于規定值,并列出了一系列標準爬電距離。同時兼顧電機的污染距離,根據規定,工作電壓在125V和250V之間時,并且污染等級為2的電機的基本絕緣的爬電距離不能小于2.5mm。

3.3 危害分析

小功率電機的繞組通常都是由銅導線繞制的,外層用漆紗包住。一旦小電機的基本絕緣爬電距離不符合要求時,電機在長期使用的過程中非常容易積累灰塵,是繞組接地發生短路。如果出現這樣的情況而未能及時排除時,繼續運行電機會使電機的繞組燒毀,進而引發更大的災難。

4 電氣連接問題

4.1 檢測案例分析

在檢測小功率的電機時,發現電源軟線和內部導線的接線端子用螺紋接線帽連接在一起,這不符合“09”規第8.2.4條規范。

4.2 標準條款的要求

“09”規第8.2.4條規定如下∶應該合理設計接線端子,并且接線端子的位置要放置合理,為了保證導線不會脫落,夾緊導線時,保證金屬表面之間的接觸壓力足夠,但是要注意不能使導線發生破損。

4.3 危害分析

螺紋接線帽不是專業的夾持零件,用它固定導線時,無法提供足夠夾持力,在使用的過程中,線帽中的線端頭容易脫落,外殼容易帶電,存在非常大的安全隱患。

5 電氣絕緣支持

5.1 檢測案例分析

檢測中發現有的電機的導線從金屬殼的開口處穿過,在開口處絕緣子沒有固定,容易掉到殼體內,不能有效的保護導線。達不到“09”規第11.1規定的標準。

5.2 標準條款的要求

“09”規第11.1條規定,在金屬殼的開口處需要有合格的絕緣子將穿過金屬殼開口處的導線固定住,如果電動機的外殼材料是絕緣體,那么就不需要絕緣子固定導線。

5.3 危害分析

如果在金屬殼體的開口處沒有絕緣子固定導線時,導線將失去應有的保護,在長期使用過程中,金屬孔的邊緣容易損壞導線的絕緣層,使設備發生故障或者漏電,引發安全事故。

6 結語

在檢測小功率電動機時,要以GB12350-2009規范為準,規范小電機的安裝操作,避免發生漏電等安全事故。本文中,筆者通過檢測實例將檢測小電機中常見的問題進行介紹,希望對同行技術人員有所幫助。

[1]侯廷祥.小功率電機標準信息[J].電機電器技術,2013(03).

[2]B.A.MpoyopoB,楊欽慧.小功率電機機電一體化的前景和方向[J].電機與控制應用,2014(06).