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煤礦井下電氣設備常見故障分析

一、開關類

1、電源故障：

當合上隔離開關后，開關無顯示及開關內(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）檢查隔離開關是否存在損壞情況 , 造成電源線路經(jīng)過隔離開關后斷開（這種情況有時是單向性的， 可以將隔離開關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，不要強行短接或隨意更改熔斷器的容量， 這是一個很危險的法，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，強大的短路電流產(chǎn)生的高溫就可能引起開關內(nèi)部線路起火和爆炸， 引發(fā)故障的進一步擴大與危害。

（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、熔斷器到控制變壓器這幾個點，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， 才能準確的判斷出它的好壞。

2、保護回路的故障：

某一保護動作造成不能送電，或保護系統(tǒng)不動作。

（1）漏電閉鎖和漏電跳閘保護的故障：

采掘工作面都采用這兩種保護措施。

排除技巧：

（1）當開關出現(xiàn)漏電顯示不能合閘時，首先要判斷出漏電點出在哪一部分， 一般分為三部分來判斷， 那就是：開關、線路、用電器（電動機）。將負載電纜拆下，單獨試驗開關，如果恢復正常就以確定是線路或用電器（電動機），反之就是開關本身的問題。

（2）開關本身的漏電故障也可以分為三個部分來排除：

①主回路漏電故障：

重點檢查接線柱、導線、接觸器、隔離開關是否有絕緣損壞、老化、接地等故障。可用兆歐表對地進行測量（將控制變壓器一次拆開防止擊穿）。

②控制回路漏電故障：

重點檢查控制變壓器、中間繼電器、試驗按鈕或開關、操作線路是否絕緣損壞或接地。

③保護回路的漏電故障：

漏電保護插件是否損壞。檢測回路導線是否接地，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）過流保護回路的故障：

過流保護又分為：短路、過載、斷相幾種，它的保護要靠監(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)它的保護原理進行推斷來排除故障。

排除技巧：

（1）過流頂閘：

必須弄清楚是過負荷、 短路還是缺相引起的， 確定不是負載故障時，主回路帶有熔斷器的開關要對熔斷器進行測量， 保證三相電相

等，檢查過流整定是否正確， 整定元件是否損壞，保護插件是否損壞，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保護回路，不能引起過流繼電器動作， 致使開關不能進行保護跳閘。過流保護插件是否損壞， 過流繼電器保護觸點是否短路或粘連， 當過流信號傳遞后觸點不能及時打開，開關不能及時分斷，致使過流故障不動作。

二、電動機類：

1、電動機的頂閘故障：

電動機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， 由于機械拉斷與長期虛連氧化引起，或者由于電動機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內(nèi)部因進水受潮或溫度過高， 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、機械故障：

（1）軸承損壞：

電動機由于軸承損壞引起的機械拖動嚴重磨損， 造成電動機功率急劇下降，供電電流迅速上升，使開關過負荷跳閘。

（2）機械卡阻：

風葉葉輪或電動機軸， 由于變形和損壞造成卡阻現(xiàn)象， 電動機無法正常工作，引起開關跳閘。

3、電動機過熱的故障：

（1）過負荷引起的過熱：

采掘工作面由于工作進度較快， 機械運行強度大， 使得電動機經(jīng)常處于超負荷狀態(tài)， 溫度上升很快， 使得電動機的功率也隨著溫度的升高而下降，工作電流隨之升高，引起開關跳閘。

（2）散熱系統(tǒng)不良引起的過熱：

風冷式電動機的風葉損壞和風道堵塞造成過熱故障。電動機由于被煤或粉塵覆蓋，造成電動機散熱不良造成過熱故障。

（3）水冷式電動機：

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，準確無誤地將故障排除：一是較短時間內(nèi)盡快

恢復生產(chǎn)；二是迅速在故障的初發(fā)階段，將故障排除，避免故障進一步擴大，造成危害。以下是在三相電源的正常情況下對電動機行的故障定位方法：

（1）過負荷、過熱故障的定位：

當電動機每運轉(zhuǎn)一下， 也可能是幾秒鐘就發(fā)生頂閘現(xiàn)象， 就可以從過負荷、過熱引起的方面去排除，重點檢查運載、電動機的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、減速器的工作情況，是否存在機械磨損，軸承損壞等狀況，檢查的電動機冷卻水、通風道是否暢通無阻。一一排除后，電動機就可以恢復正常的工作狀況。

（2）短路、缺相、機械卡死故障的定位：

開關給電動機送電后，電動機不運轉(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)動電動機和減速器，是否機械卡死。如果正常就可以定位于電動機短路、 缺相。打開電動機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內(nèi)部繞組或線圈接處斷開和虛連。

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：

可采用拆除所有負載電纜， 再將電纜逐一壓接， 密切觀察開關內(nèi)歐姆表指針變化情況， 確定是哪一根電纜的絕緣水平低， 然后再用兆歐表進行測量。檢查到某接線盒或電纜的絕緣水平太低時， 則進行更換。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， 加強預防性檢修， 有條件要及時更換不合格的接線盒或電纜，避免他們帶故障運轉(zhuǎn)，確保人員及井安全。

（2）集中性漏電故障的現(xiàn)象

①當供電系統(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當一相發(fā)生漏電時， 接地的那一相導線對地電壓為零， 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）和設備運轉(zhuǎn)情況，估計漏電的大致范圍，然后進行細致的檢查，找到漏電故障點。

排除技巧：

(1) 漏電跳閘后，試合饋電開關，如果能合上，可能是間歇性集中

性漏電；

(2) 試合饋電開關，如果合不上，則要拆出全部負載電纜線路，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) 拆除負荷后，能合上饋電開關，再將負載線路逐一壓接，如壓接某一負載線路發(fā)生故障，則表示這一負載線路有集中性漏電故障，進行檢查到故障點。

2、電纜的斷路故障：

電纜芯線的斷路故障，發(fā)生時對電器設備的危害是極大的，常常造成燒毀設備的現(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） 利用半導體電纜故障探測儀進行

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)射機和接受機與探測金屬鉤組成， 探測金屬鉤用插銷與接受機的輸入端連接，發(fā)射機有三個輸出端 a,b,c, 探測斷路故障時，將發(fā)射機的 b 端接在故障芯線上， a 端接在其它芯線上，進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，沒有到達斷線點時，揚聲器、耳機始終有響聲，到達斷線點時，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)射機輸出端 a 和 c 接到短路芯線上，將搜索線圈沿電纜移動，揚聲器或耳機有周期性的音頻叫聲，當?shù)竭_故障點附近時，叫聲會突然降低，有實測證明鎧裝電纜的故障點約在其后 100 毫米處，橡套電纜的故障點約在其后200 毫米處。

（2） 鎧裝電纜發(fā)生單相接地故障時，將發(fā)射機輸出端 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，在故障點后面也可能有聲音，但很低，沒有周期性變化。