煤矿井下电气作业新 题库_百度文库
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煤矿井下刮板运输机电机损坏原因分折及对策
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你可能喜欢井下工作面振动电机漏电原因分析及解决措施
煤矿井下有大量煤尘，《煤矿安全规程》规定采掘、运输设备必须使用喷雾洒水装置来降灭粉尘，故煤矿井下空气潮湿，且多数地点不同程度的有顶板淋水和底板涌水。致使井下作业地点和设备安放地点，相对湿度一般都在95％以上。在这种环境下工作的电器设备，尽管相关标准规定其防爆性能、绝缘性能和保护功能必须达到相应工作环境的要求，但由于设备本身制造工艺、质量和使用、管理等方面的因素，漏电故障还是不能避免，特别是采掘工作面的移动类电器设备易出现漏电故障。
1 发生漏电故障的过程
1．1 设备工作环境及故障原因
在综合机械化采煤工作面，采煤机、刮板输送机等在工作面推进作业的同时，也不断向前移动。在作业过程中，不同位置的防尘喷雾装置也随之工作，如：采煤机内外喷雾、液压支架的架间喷雾、转载点的喷雾、后溜上方支架尾放顶煤喷雾等。大量的雾状水在工作面风流推力的作用下，以3—4 m／s的速度全部向机尾方向迅速移动，因为机尾距瓦斯尾巷较近，煤体承压能力相对薄弱，回采后矿压增大，工作面与回风连接处顶板压低、空间变小，此处风速要比工作面中部大，大量高速度的含水空气和雾状水通过电机机械零件的接合面进入设备内部。电机在运行中产生热量和一定温升，水份进入
内部后，由于热对流原理，水份被蒸发至电机上端的引线腔和接线盒内，此处温度低于定子内腔，水汽冷凝后变成液态水，滴流在带电导体上，致使导体接地电阻迅速下降至动作值，造成接地，漏电保护动作跳闸切断电源，电机停止运转，工作面停止生产。后刮板输送机尾电机安装在风量和风速都是最大的回风和瓦斯尾巷口，此处的雾状水和含水空气也最集中，所以成为漏电故障的高发设备。
1．2 检查过程
电源开关跳闸断电后，回采工作面配电点干式移动变电站(简称移变)的低压真空馈电开关(简称低压开关)显示为“漏电”，对照工作面供电系统图，如图1所示。查找漏电线路和设备，按以下方法进行：
-①从工作面设备开始逐台检查控制用磁力启动器，结果发现后刮板机的磁力启动器上“闭锁”灯亮，初步确定漏电故障设备为后溜电机，将此启动器开关打到断电位置。②检查移变低压开关，“闭锁”指示灯亮，按“复位”按钮后“分闸”指示灯亮，按下“合闸”按钮，移变低压真空馈电揩关断路器吸合，“分闸”指示灯灭，“合闸”指示灯亮，其供电的A、B支路通电。说明移变低压开关工作正常。③依次启动A、B支路供电的设备，启动、运行正常，移变低压开关未跳闸，确定漏电故障设备为B支路的后刮板输送机电机及连接电缆。④前级电源分开关停电后机械闭锁，拆除后刮板机磁力启动器负荷侧出线电缆(两根)，将前级B支路电源分开关4合闸送电，按磁力启动器8“复位”按钮，“停止”指示灯亮，按下“启动”按钮，真空接触器吸合，“停止”指示灯灭，“启动”指示灯亮，说明磁力启动器工作正常。
⑤按照井下使用便携式电工仪表的规定，用 2 500 v兆欧表，对后刮板机头、尾电机连接电缆进线进行测量，结果为机头电机及电缆相问和对地绝部有缘电阻值为无穷大，机尾电机及连接电缆绝缘电阻为0Q，确定漏电故障发生在机尾电机及连接电缆匕。 2 MQ，根据现场情况和测量数值断定：漏电故障⑥在电机原生产厂家技术人员的指导下，拆开机尾电机接线、引线盒，发现内部有积水，接线盒、引线腔四周、接线端子绝缘套、定子引线、装置、电源线、接线盒盖板等多处有水珠，局锈蚀，器壁上的水珠直接渗到接线端子螺丝上；拆下电源电缆擦干水分后测量，绝缘电阻值为的直接原因是由电机进水受潮引起。
进水原因分析
内部进水受潮导致绝缘下降，必须进一步查清进水原因，才能有针对性地采取措施防范，确保同类故障不再重复发生。在实际工作中，根据电机结构和机械零件的间隙对可能进水部位逐一拆卸检查分析。
2．1 接线盒、引线腔盖及螺丝检查发现隔爆接合面、压紧螺丝孔、盖板等处均有残存水珠或痕迹，引线、接线盒(结构如图2所示)在电机最上部位置，当风流将水雾吹到电机接线盒上时，顺螺丝六角头、弹簧垫圈接口和隔爆接合面等间隙渗入，当接合面接触压力和面积、表面粗糙度、机械损伤、锈蚀等原因所致的接触不良时有可能渗入接线腔内部。
2．2 进线装置及密封圈进线装置的进口与风流方向相对，当密封圈内径与电缆护套外径之差为正值，密封圈内圆和电缆护套外圆不圆度大于0．5 mm，或其接触表面有局部突出凹陷等缺陷超过密封圈内径全长，金属圈变形不平整、以及进线喇叭口压紧螺丝压紧力矩过小和不均匀等，快速风流携带雾化水顺进线装置配合面进入接线腔。
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煤矿井下烧坏电动机的原因分析
&&&&&&本期共收录文章20篇
　　摘要：在煤矿井下安全生产过程中，电机烧毁事故常常困扰着我们，因而使我们的生产经常陷入被动。本文重点针对煤矿井下环境，结合工作实践，详细深入地分析了电动机烧毁的各种原因，提出了针对性措施，推出了机电设备人性化管理方案。 中国论文网 /9/view-938683.htm　　关键词：煤矿井下；电机烧毁；事故分析；设备使用；管理 　　中图分类号：TD63 文献标识码：B 文章编号：11）014(C)-0207-02 　　 　　引言：在煤矿中烧坏电动机是造成经济损失较大的机电事故之一。据调查，工作面烧一台电机影响生产，轻者半班，甚至有影响两班的。如果再计及影响出煤所造成的经济损失，那就更大了。尤其是在综采或综采放顶煤工作面，生产影响更是明显，往往给本单位生产任务的完成造成被动。 　　一、选型设计不合理 　　比如工作面刮板输送机的选型，由于每台刮板输送机都有其技术特征，故一般根据厂家给出的说明书选型和安装即可。然而厂家说明书给出的输送机的辅设长度均指水平辅设长度，而现场的实际情况，工作面的倾角、长度、煤质情况、可弯曲情况、环境温度等是千变万化的，如果考虑不周，造成选型设计不合理，一旦出现“小马拉大车”、“小马拉重车”的情况，就会频繁出现烧电机的现象。而且出现这种情况会很麻烦。某矿有两个典型的例子，能足以说明选型不当所造成的严重后果。某矿东三采区综采放顶煤工作面安装完成后，正式生产时，发现煤质松软，煤炭遇防尘水后发粘，并附着在溜槽表面，使得运煤过程中磨擦阻力很大，电机过负荷，经常出现拉不动的现象，生产任务急，一时又没有较好的解决办法，那么，频繁烧坏电机也就不足为奇了，虽然后来采取了一系列措施，如刮板上焊结小刮刀、减少防尘量等，但收效甚微，据统计，此工作面从回采到煤炭自燃发火封面，仅半年多的时间，共烧坏刮板输送机电机十几台，由于回采缓慢，造成煤炭自燃，危急情况下，最后不得不封面，刮板输送机、煤机等重要设备未能回收，从而造成了较为严重的经济损失。某矿东四采区综采放顶煤工作面倾角比较大，最陡处38度多，由于设计成拉上山回采，加上延面等因素，造成刮板输送机严重过负荷，因而烧坏电机的情况时有发生，生产也因此十分被动。可见，选型设计是一个十分重要的环节，有一个因素考虑不到，就会陷入生产的被动。 　　二、供电设计不合理 　　设备选型后，必须要根据现场实际，设计出相适应的供电方案。如果采区电缆选择不当，供电距离远而截面选择小，造成线路压降大。对于电动机而言，M=KU ，电机的转矩与电压的平方成正比，例如电源电压降低到额定电压的70?，则转矩大约只有原来的1/2。因此，电源电压的降低，可能造成电动机启动困难或不能正常运转，或满载运行时电流增大而造成电机过热烧坏。 　　三、三相异步电动机两相运行 　　三相电动机缺一相电源，无论是起动前缺相，还是运行中缺相，都将使电动机定子、转子绕组电流大大增加，时间稍长，电动机就会因过热而烧毁。据统计，三相异步电动机烧毁绕组的事故，绝大多数都是由于缺相运行引起的。缺相运行时，电动机本体温度增高，振动加大和声音异常。煤矿井下造成电动机两相运行的主要原因有：1、电机接线时接线螺丝未拧紧，造成接触电阻比较大，根据焦耳定律Q=I2Rt，造成导体及其附件（零部件）温度升高，最后在相接处把线烧断，从而造成两相运行。2、开关启动频繁，真空交流接触器出现故障有一相接触不实，从而造成电机两相运行。3、真空馈电开关存在故障，有一相接触不实，或供电线路有一相断路。 　　四、接线错误 　　对△形联结的电动机，如果错误地接成Y形联结，则附加在每相绕组上的电压只有额定值的1/ ，转矩下降1/3，如果说在轻载下尚可起动，那么起动后的转速将大为下降，电流大大增加。如果将Y形联结接成了△形联结，每相绕组电压升高了倍，铁芯磁通严重饱和，还可能击穿匝间绝缘。定子绕组一相错误反接。定子三相绕组首尾联接正确时，随着各相电流大小、方向依次变化，它们产生的磁场是以同步转速旋转的。如果一相绕组的头尾接反了就会使磁场不能规则地旋转，大大削弱了旋转磁场拖动转子的力，使转速下降。与此同时，转子在不规则的力的作用下，将产生剧烈振动，并在转子中产生很大的附加电流，使电动机过热。 　　五、单相接地故障 　　若网路电压是1140V，接地前电机相绕组对地电压660V，若一相接地后，其它两相对地电压升高为1140V，当电机任一相绕组绝缘性能降低时，就会因电压升高击穿绝缘，造成相间短路烧毁电机。所以井下低压网路任一相接地是不允许长时间存在的。 　　六、电动机的机械故障 　　电动机本身如有卡阻等机械故障，也可能使电动机无法起动。例如电动机轴承磨损、烧毁，润滑油冻结，灰尘杂物堵塞等，都会使磨擦阻力增加，转动不灵活。更严重的是转子与定子相磨擦，这时接通电源后，电动机发出强烈的“嗡嗡”声响，转子根本无法起动，电流剧增，如不立即切断电源，电动机就会烧毁。造成这种故障的原因： 　　（一）因为润滑油脂不清洁、不合格，或电机长时间运行，未及时加油，或超温溢出等原因，造成轴承内套与电动机转轴长期磨损，使间隙加大，造成定子与转子相碰。 　　（二）定子绕组的某一部分发生短路或断路，使气隙中的磁场严重不对称，转子受力也不对称，转子被拉向一侧，这样，气隙磁场更不对称，加剧了转子被拉向一侧的力量。久而久之，使转子与定子相碰。 　　七、电机散热不良 　　电机温升除与电流增大有关外，还与环境温度、本身散热情况有很大关系。 　　八、电机绝缘不良 　　长期运行、长期存放或处于备用状态的电动机，如果其绝缘电阻值不符合规程要求，或者绝缘电阻等于零，则表明该电动机的绝缘不良。绝缘不良性能大大降低，通电后击穿短路烧毁电机。其原因一般有以下几种： 　　（一）库存的电机保管不善，有的在室外风吹雨淋，或在湿度大的地方长时间存放，或在井下长时间不用，或在运行中进水等都会使电机受潮，绝缘不良。 　　（二）电动机长期过载运行，发热量大、散热不良，使绝缘老化。 　　（三）绕组上积尘，或者轴承严重漏油，绕组上油污沾尘，造成绝缘电阻降低。 　　（四）绝缘胶木板炭化或击穿，造成爬电或短路。 　　九、设备使用不当，长期过载造成电机烧毁 　　工作面刮板输送机与转载机搭茬不合理，喝回头炭造成电机过载运行；工作面刮板输送机喝进锚杆等刚性物质，因憋卡而造成电机过载；工作面前部刮板输送机停机后煤机继续割煤，造成压死刮板输送机而无法起动，反复正开倒开造成电机过热；工作面后部刮板输送机多处同时放煤，因放煤量太大造成压死，反复正开倒开造成电机过热；支架工操作不当造成支架后插板插进溜槽内，因憋卡阻滞造成电机过热；工作面刮板输送机不平直，刮板严重出槽，造成磨擦阻力增大，从而造成电机过载；刮板输送机因长期磨损造成底槽磨透，因刮板憋卡造成电机过载；工作面刮板输送机一般是双机运行，如果有一个电机的液压联轴节或磨擦片失效，另一个电机就要承担所有负荷，从而造成长时间过载；牙箱内齿轮损坏，啮合不好，造成电机过载；电机重载情况下频繁起动，造成电机过热。以上等等原因，均能造成电机烧毁。 　　为了保证井下电动机的正常运转，针对上述电机烧毁的原因分析，可采取以下措施来防止这种事故： 　　（一）搞好选型设计工作，使选型设计更具有针对性和实用性。 　　（二）严禁电动机长期过载运行，并加强过载保护。 　　（三）在日常的维护工作中，注意电动机有无异常声响，通风是否良好，有无机械磨擦，轴承是否发热等。 　　（四）经常检查电动机的绝缘是否良好，发现绝缘降低时，要及时查找原因并处理，做到防患于未然。 　　（五）电动机在投入使用前，要仔细检查接线是否正确。只有经过严格检查，电动机才可投入运行。 　　（六）设备运行过程中，发现异常情况，要立即停机处理，不得带病作业。 　　（七）加强现场管理。不得出现野蛮使用设备现象，做到科学合理使用，避免出现因使用不当，造成电机烧毁事故发生。 　　（八）针对煤矿井下环境恶劣的事实，积极推行机电设备人性化管理，把对设备的维护保养提高到人性的高度，处处时时站在设备的角度考虑问题，设备操作运行要符合其性能特点，不超载，不蛮干，平时要多为设备运行创造良好的环境和条件，对设备维护保养做到严密细致、周到爱护，使设备在生产过程中发挥其应有的作用。 　　作者单位：徐州矿务集团有限公司三河尖煤矿 　　作者简介：史友旭（1966― ），男，江苏丰县人，1998年毕业于徐州工业学校，徐州矿务集团三河尖矿机电助理工程师。
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