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礦山安全:煤礦井下電氣設(shè)備常見故障分析

[日期:2024-11-15]   來源:云南技能培訓(xùn)網(wǎng)  作者:云南技能培訓(xùn)網(wǎng)   閱讀:38次
 一、開關(guān)類
  1、電源故障:
  當(dāng)合上隔離開關(guān)后,開關(guān)無顯示及開關(guān)內(nèi)電器元件不工作。
  排除技巧
 。1)首先判斷三相電源線路是否已經(jīng)供入開關(guān)內(nèi),是否存在缺相情況(因為控制變壓器一般使用兩相電源)。
 。2)檢查隔離開關(guān)是否存在損壞情況,造成電源線路經(jīng)過隔離開關(guān)后斷開(這種情況有時是單向性的,可以將隔離開關(guān)向反方向試驗來確定)。
  (3)檢查控制變壓器電源線路是否斷開或虛連,熔斷器是否燒毀.一定要弄清熔斷器燒毀的原因,是否是因為控制變壓器損壞或短路,不要強(qiáng)行短接或隨意更改熔斷器的容量,這是一個很危險的做法,如果是變壓器內(nèi)部或線路短路發(fā)熱,不能及時燒毀熔斷器斷開電源,強(qiáng)大的短路電流產(chǎn)生的高溫就可能引起開關(guān)內(nèi)部線路起火和爆炸,引發(fā)故障的進(jìn)一步擴(kuò)大與危害。
 。4)檢查控制變壓器二次電源線路是否斷開或虛連,熔斷器是否損壞,如果熔斷器損壞也一定要查清楚損壞原因,不得隨意更改其容量和短接。檢查變壓器是否損壞,內(nèi)部導(dǎo)線是否斷開或燒毀。
  (5)電源故障的其它方面:電源故障雖然只是從接線腔、隔離開關(guān)、熔斷器到控制變壓器這幾個點(diǎn),但故障的現(xiàn)象是多種多樣的,有些是比較直觀的,有些是看不到的,例如,隔離開關(guān)和控制變壓器,它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu),由于井下條件的局限是不可能拆開檢修的,所以,我們必須了解它們的構(gòu)造原理,工作狀況,才能準(zhǔn)確的判斷出它的好壞。
  2、保護(hù)回路的故障:
  某一保護(hù)動作造成不能送電,或保護(hù)系統(tǒng)不動作。
  (1)漏電閉鎖和漏電跳閘保護(hù)的故障:
  采掘工作面都采用這兩種保護(hù)措施。
  排除技巧:
  (1)當(dāng)開關(guān)出現(xiàn)漏電顯示不能合閘時,
  首先要判斷出漏電點(diǎn)出在哪一部分,一般分為三部分來判斷,那就是:開關(guān)、線路、用電器(電動機(jī))。將負(fù)載電纜拆下,單獨(dú)試驗開關(guān),如果恢復(fù)正常就可以確定是線路或用電器(電動機(jī)),反之就是開關(guān)本身的問題。
  (2)開關(guān)本身的漏電故障也可以分為三個部分來排除:
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  重點(diǎn)檢查接線柱、導(dǎo)線、接觸器、隔離開關(guān)是否有絕緣損壞、老化、接地等故障。可用兆歐表對地進(jìn)行測量(將控制變壓器一次拆開防止擊穿)。
  ②控制回路漏電故障:
  重點(diǎn)檢查控制變壓器、中間繼電器、試驗按鈕或開關(guān)、操作線路是否絕緣損壞或接地。
  ③保護(hù)回路的漏電故障:
  漏電保護(hù)插件是否損壞。檢測回路導(dǎo)線是否接地,檢漏元件(三相電抗器、零序電抗器、電容器)是否損壞。這些都有可能造成漏電故障。
 。3)過流保護(hù)回路的故障:
  過流保護(hù)又分為:短路、過載、斷相幾種,它的保護(hù)要靠監(jiān)視主回路電流變化的電流互感器來實現(xiàn)。我們可以根據(jù)它的保護(hù)原理進(jìn)行推斷來排除故障。
  排除技巧:
 。1)過流頂閘:
  必須弄清楚是過負(fù)荷、短路還是缺相引起的,確定不是負(fù)載故障時,主回路帶有熔斷器的開關(guān)要對熔斷器進(jìn)行測量,保證三相電源相等,檢查過流整定是否正確,整定元件是否損壞,保護(hù)插件是否損壞,過流繼電器是否誤動作,內(nèi)部主接觸器輸出端是否有短路故障。
 。2)過流保護(hù)系統(tǒng)不動作:
  電流互感器是否損壞或線路斷開,使過流信號無法到達(dá)保護(hù)回路,不能引起過流繼電器動作,致使開關(guān)不能進(jìn)行保護(hù)跳閘。過流保護(hù)插件是否損壞,過流繼電器保護(hù)觸點(diǎn)是否短路或粘連,當(dāng)過流信號傳遞后觸點(diǎn)不能及時打開,開關(guān)不能及時分?jǐn),致使過流故障不動作。
  二、電動機(jī)類:
  1、電動機(jī)的頂閘故障:
  電動機(jī)的頂閘故障是多種多樣的,但總的可以分為三種故障狀態(tài):
 。1)短路故障:
  這種故障往往發(fā)生在定子線圈上,一是由于受潮或進(jìn)水造成絕緣下降引起線圈匝間短路引起的。一是由于定子線圈進(jìn)線接線柱由于高溫引起絕緣下降而發(fā)生短路故障。還有一種短路故障是由于轉(zhuǎn)子軸承損壞掃膛將定子線圈損壞,引起短路故障。
  (2)缺相故障:
  這種故障一般情況出現(xiàn)在接線柱,由于機(jī)械拉斷與長期虛連氧化引起,或者由于電動機(jī)長時間處于高溫狀態(tài),引起接線柱灌錫溶化線路脫落,造成缺相故障。這種故障比較隱蔽,必須將電動機(jī)接線腔全部拆下才能發(fā)現(xiàn)。
 。3)漏電故障:
  這種故障一般都是由于電動機(jī)內(nèi)部因進(jìn)水受潮或溫度過高,引起線圈繞組對地絕緣下降或擊穿,才產(chǎn)生的漏電故障。
  2、機(jī)械故障:
 。1)軸承損壞:
  電動機(jī)由于軸承損壞引起的機(jī)械拖動嚴(yán)重磨損,造成電動機(jī)功率急劇下降,供電電流迅速上升,使開關(guān)過負(fù)荷跳閘。
 。2)機(jī)械卡阻:
  風(fēng)葉葉輪或電動機(jī)軸,由于變形和損壞造成卡阻現(xiàn)象,電動機(jī)無法正常工作,引起開關(guān)跳閘。
  3、電動機(jī)過熱的故障:
  (1)過負(fù)荷引起的過熱:
  采掘工作面由于工作進(jìn)度較快,機(jī)械運(yùn)行強(qiáng)度大,使得電動機(jī)經(jīng)常處于超負(fù)荷狀態(tài),溫度上升很快,使得電動機(jī)的功率也隨著溫度的升高而下降,工作電流隨之升高,引起開關(guān)跳閘。
  (2)散熱系統(tǒng)不良引起的過熱:
  風(fēng)冷式電動機(jī)的風(fēng)葉損壞和風(fēng)道堵塞造成過熱故障。電動機(jī)由于被煤或粉塵覆蓋,造成電動機(jī)散熱不良造成過熱故障。
 。3)水冷式電動機(jī):
  冷卻水不足或沒有冷卻水造成過熱,冷卻水道堵塞引起冷卻水無法循環(huán)造成過熱故障。
  排除技巧:
  電動機(jī)的故障排除,主要是必須了解其故障原因,結(jié)合實際故障現(xiàn)象,加以判斷定位,準(zhǔn)確無誤地將故障排除:一是較短時間內(nèi)盡快恢復(fù)生產(chǎn);二是迅速在故障的初發(fā)階段,將故障排除,避免故障進(jìn)一步擴(kuò)大,造成危害。以下是在三相電源的正常情況下對電動機(jī)進(jìn)行的故障定位方法:
 。1)過負(fù)荷、過熱故障的定位:
  當(dāng)電動機(jī)每運(yùn)轉(zhuǎn)一下,也可能是幾秒鐘就發(fā)生頂閘現(xiàn)象,就可以從過負(fù)荷、過熱引起的方面去排除,重點(diǎn)檢查運(yùn)載、電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、減速器的工作情況,是否存在機(jī)械磨損,軸承損壞等狀況,檢查的電動機(jī)冷卻水、通風(fēng)道是否暢通無阻。一一排除后,電動機(jī)就可以恢復(fù)正常的工作狀況。
 。2)短路、缺相、機(jī)械卡死故障的定位:
  開關(guān)給電動機(jī)送電后,電動機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)并發(fā)出“嗡、嗡”聲響迅速頂閘,就可以定位于短路、缺相和機(jī)械卡死,具體方法如下:
  第一、用人工或其它手段轉(zhuǎn)動電動機(jī)和減速器,是否機(jī)械卡死。如果正常就可以定位于電動機(jī)短路、缺相。打開電動機(jī)接線盒和接線盒下端,檢查是否有短路、斷相狀況并加以排除。
  第二、用萬用表、兆歐表進(jìn)行三相測量,如果三相全部通路或接線正常,就可以定位于電動機(jī)內(nèi)部繞組匝間短路。如果三相有斷相狀況,外部又檢查不出,就可以定位于電動機(jī)內(nèi)部繞組或線圈接線處斷開和虛連。
  三、電纜類:
  1、電纜的漏電故障:
  電纜漏電故障分為兩種現(xiàn)象:分散性漏電和集中性漏電。
 。1)分散性漏電現(xiàn)象:
  供電系統(tǒng)中幾條線路或所有的線路,由于受潮、橡套絕緣老化、沿絕緣層表面對地電阻的整體下降,使電纜總的對地絕緣電阻低于11千歐(660v系統(tǒng))、20千歐(1140v系統(tǒng)),這種漏電現(xiàn)象,雖然沒有產(chǎn)生芯線直接接地,也會動作使饋電開關(guān)跳閘,這種情況就是分散性漏電。
  排除技巧:
  可采用拆除所有負(fù)載電纜,再將電纜逐一壓接,密切觀察開關(guān)內(nèi)歐姆表指針變化情況,確定是哪一根電纜的絕緣水平低,然后再用兆歐表進(jìn)行測量。檢查到某接線盒或電纜的絕緣水平太低時,則進(jìn)行更換。必須指出防止供電線路產(chǎn)生分散性漏電的有效措施,就是定期測定電纜或接線盒的對地電阻,加強(qiáng)預(yù)防性檢修,有條件要及時更換不合格的接線盒或電纜,避免他們帶故障運(yùn)轉(zhuǎn),確保人員及礦井安全。

(2)集中性漏電故障的現(xiàn)象
①當(dāng)供電系統(tǒng)中某個接線盒與電纜線路的一相對地絕緣遭到破壞,或工作人員與各種導(dǎo)電物體接觸到帶電的芯線和接線柱時,就發(fā)生一相接地而產(chǎn)生集中性漏電故障。
②當(dāng)一相發(fā)生漏電時,接地的那一相導(dǎo)線對地電壓為零,其他兩相對地電壓升高,如果使用驗電筆在接線盒和電纜外皮檢查,驗電筆發(fā)亮,就可以判斷出發(fā)生了集中性漏電故障。
③發(fā)生集中性漏電故障后,要根據(jù)電纜接線盒的新舊程度使用時間的長短,周圍條件(如潮濕、積水、淋水)和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況,估計漏電的大致范圍,然后進(jìn)行細(xì)致的檢查,找到漏電故障點(diǎn)。
排除技巧:
(1)漏電跳閘后,試合饋電開關(guān),如果能合上,可能是間歇性集中性漏電;
(2)試合饋電開關(guān),如果合不上,則要拆出全部負(fù)載電纜線路,還是合不上,則漏電部位在電源線路上,然后用兆歐表檢測故障位置。
(3)拆除負(fù)荷后,能合上饋電開關(guān),再將負(fù)載線路逐一壓接,如壓接某一負(fù)載線路發(fā)生故障,則表示這一負(fù)載線路有集中性漏電故障,進(jìn)行檢查到故障點(diǎn)。
2、電纜的斷路故障:
電纜芯線的斷路故障,發(fā)生時對電器設(shè)備的危害是極大的,常常造成燒毀設(shè)備的現(xiàn)象。
排除技巧:
(1)利用萬用表和兆歐表檢測
將電纜線路的一端短接,然后在電纜線路的另一端用萬用表和兆歐表進(jìn)行檢測,如果線路是通路,那么這兩種儀表的指針讀數(shù)為零(萬用表應(yīng)打在歐姆擋位置)如果檢測到斷路的芯線,指針讀數(shù)為無窮大。
(2)利用半導(dǎo)體電纜故障探測儀進(jìn)行
這一種儀器使用方便,能夠迅速探測出電纜的各種故障。它是由發(fā)射機(jī)和接受機(jī)與探測金屬鉤組成,探測金屬鉤用插銷與接受機(jī)的輸入端連接,發(fā)射機(jī)有三個輸出端a,b,c,探測斷路故障時,將發(fā)射機(jī)的b端接在故障芯線上,a端接在其它芯線上,進(jìn)行探測時將電纜芯線的另一端全部接地,將金屬鉤沿電纜表面從這一端像另一端移動,沒有到達(dá)斷線點(diǎn)時,揚(yáng)聲器、耳機(jī)始終有響聲,到達(dá)斷線點(diǎn)時,叫聲減小或停止。
3、電纜短路故障和單相接地故障
這兩種故障的危害:輕則引起電纜爆炸、漏電跳閘、無法正常生產(chǎn),重則因爆炸火花引起瓦斯煤塵爆炸,漏電引起人身觸電身亡。
排除技巧:
(1)使用電纜故障探測儀,將探測金屬鉤更換為搜索線圈,探測短路故障時,將發(fā)射機(jī)輸出端a和c接到短路芯線上,將搜索線圈沿電纜移動,揚(yáng)聲器或耳機(jī)有周期性的音頻叫聲,當(dāng)?shù)竭_(dá)故障點(diǎn)附近時,叫聲會突然降低,有實測證明鎧裝電纜的故障點(diǎn)約在其后100毫米處,橡套電纜的故障點(diǎn)約在其后200毫米處。
鎧裝電纜發(fā)生單相接地故障時,將發(fā)射機(jī)輸出端a與c故障芯線和鉛皮上,探測方法與短路相同,在這種情況下,在故障點(diǎn)后面也可能有聲音,但很低,沒有周期性變化。

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