電動(dòng)機(jī)的火災(zāi)危險(xiǎn)和防火措施

電動(dòng)機(jī)的火災(zāi)危險(xiǎn)和防火措施
電動(dòng)機(jī)的火災(zāi)危險(xiǎn)和防火措施

電動(dòng)機(jī)是常用的動(dòng)力機(jī)械，在機(jī)電系統(tǒng)安全運(yùn)行中起主要作用。為防止電機(jī)發(fā)生重大爆炸和火災(zāi)事故，可針對(duì)起火原因，采取防火措施。

一、電機(jī)起火的主要原因

由于各種故障，會(huì)使運(yùn)行中的電機(jī)繞組發(fā)生過(guò)電流過(guò)熱，燒焦絕緣材料后起火。造成電機(jī)過(guò)熱和崩燒的原因很多，常見(jiàn)的有如下幾種：

1.三相電壓過(guò)高或過(guò)低都會(huì)引起電機(jī)過(guò)熱。當(dāng)電壓過(guò)高時(shí)，電機(jī)的繞組電流就增大，使繞組溫升超過(guò)容許值而絕緣損壞后就起火；如電壓過(guò)低，是使電機(jī)的轉(zhuǎn)速和定子繞組的阻抗都下降而電流增大，因過(guò)熱燒烤焦絕緣材料后而起火。

2.三相電壓不（平衡）對(duì)稱，一般是電網(wǎng)原因或是電機(jī)故障引起。若加在電機(jī)上的三相電壓不對(duì)稱，則運(yùn)行中的電機(jī)多種損耗就增大，會(huì)引起電機(jī)的額外發(fā)熱。一般要求三相電壓之間的差數(shù)不超過(guò)5%，在這樣的條件下，電機(jī)還能在額定功率下維持長(zhǎng)期運(yùn)行。

3.缺相運(yùn)行大多是電機(jī)的三相電源中有一相斷路或繞組中有一相斷路。如缺相情況發(fā)生在電機(jī)運(yùn)行中，雖尚能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，但電機(jī)轉(zhuǎn)速下降、其他兩相中電流將比正常工作時(shí)的電流約增加1.7-1.8倍，容易燒毀繞組，故不許電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間的缺相運(yùn)行。

4.小馬拉大車(chē)是一種機(jī)械過(guò)載運(yùn)行，這容易使電機(jī)因長(zhǎng)期過(guò)電流過(guò)熱而烤焦絕緣材料，甚至引起火災(zāi)。

5.繞組接線有錯(cuò)誤。一般是外部接線錯(cuò)誤，或在檢修時(shí)繞組的某極相組有一只或幾只線圈嵌反或極相組接錯(cuò)，都會(huì)使電機(jī)振動(dòng)、有異常聲響和轉(zhuǎn)速過(guò)低、三相電流嚴(yán)重不平衡及繞組過(guò)熱而崩燒。

6.轉(zhuǎn)子繞組端部故障。如電機(jī)的轉(zhuǎn)子部分有局部脫焊、電刷的牌號(hào)與尺寸不符、電刷的牌號(hào)和尺寸不符、電刷壓力不足或過(guò)大、電刷與繞組接觸不良、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行并進(jìn)入異物等，都會(huì)引起有關(guān)部分的局部過(guò)熱或使滑環(huán)與電刷之間冒出火花。

7.定子或轉(zhuǎn)子繞組發(fā)生各種短路。如電機(jī)繞組發(fā)生相間短路，短路點(diǎn)附近的絕緣被燒焦，因過(guò)電流而過(guò)熱，引發(fā)繞組燃燒。如定子繞組的線圈絕緣損壞，導(dǎo)體相互接觸后，便形成匝間短路，因匝間短路的線圈中，將流過(guò)很大的環(huán)流（是正常電流的2-10倍），使線圈嚴(yán)重發(fā)熱、三相電流不平衡、電機(jī)的轉(zhuǎn)矩降低、產(chǎn)生雜聲等。

8.絕緣電阻過(guò)低會(huì)使運(yùn)行中電機(jī)的繞組絕緣易受損壞和擊穿，引發(fā)各種短路而崩燒。

二、防止電機(jī)火災(zāi)的主要措施

1.三相電壓是否過(guò)高或過(guò)低，可用萬(wàn)用表交流電壓檔檢測(cè)母線電壓和電機(jī)端電壓來(lái)判斷。如電網(wǎng)原因，可向供電部門(mén)反映，要求調(diào)整或利用變壓器的調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)；如是支路壓降過(guò)大，應(yīng)更換導(dǎo)線面積和縮短電機(jī)與母線間的距離；如電機(jī)的運(yùn)行長(zhǎng)期在340V左右，可換上功率比傳動(dòng)機(jī)械設(shè)備大20%的電機(jī)，但大批量更換電機(jī)不是很經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)實(shí)，最好是在電網(wǎng)上加置電容器補(bǔ)償。另外，當(dāng)電壓過(guò)低時(shí)，還可用交流接觸器、三相式熱繼電器等組合裝置來(lái)保護(hù)電機(jī)；當(dāng)電壓過(guò)高時(shí)，只要將三相式熱繼電器調(diào)節(jié)到較高的數(shù)值即可。

2.三相電壓是否對(duì)稱，可用萬(wàn)用表交流電壓檔和鉗形表分別檢測(cè)三相母線的電壓和電流值來(lái)判斷。如發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重不平衡時(shí)，可確定是三相母線上過(guò)多的裝有單相大功率電熱器和交流電焊機(jī)等。為改變這種不正常情況，可重新調(diào)整和合理分配三相母線上的裝接容量。用同樣的方法檢測(cè)每臺(tái)電機(jī)上端電壓和負(fù)載電流是否平衡，如發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重不平衡時(shí)，先停電檢查定子繞組相間或匝間是否短路，定子繞組是否接地，待找出故障點(diǎn)并修復(fù)后，才可通電試車(chē)。為保護(hù)電機(jī)的安全運(yùn)行，可在三相饋線中采用自動(dòng)開(kāi)關(guān)（斷路器）、三相式熱繼電器和交流接觸器等組合裝置。

3.為防止電機(jī)缺相運(yùn)轉(zhuǎn)而起火，可采取如下措施：（1）在三相式熱繼電器的輸出端裝接三只小功率指示燈，可判斷運(yùn)行中電機(jī)是電源一相斷電還定子繞組一相斷路。如電源一相斷電，該相的指示燈應(yīng)不亮或變暗，應(yīng)先停電檢查三相饋線中有無(wú)導(dǎo)線斷裂、熔絲燒斷、交流接觸器或斷路器主觸頭接觸不良和各個(gè)接頭松脫等，待找出故障點(diǎn)并修復(fù)后，才可通電試車(chē)；如指示燈都亮著，可用鉗形表檢查三相電流就能判斷電機(jī)的定子繞組是否缺相運(yùn)行，當(dāng)確定有一相斷路時(shí)，應(yīng)立即停電并拆開(kāi)電機(jī)繞組的接線端部，找出故障點(diǎn)后并重新連接焊牢，包上絕緣在涂上絕緣漆后，才可裝好試用。（2）當(dāng)容量為1.7-20千瓦電機(jī)采用Y形接法時(shí)，可在Y形的中性點(diǎn)與接地（零）之間接上約10-40V低壓繼電器，并將該繼電器的常閉觸頭串入交流接觸器線圈回路中，如電源或定子繞組有一相斷路時(shí)，即能自動(dòng)切斷電機(jī)電源。

4.當(dāng)發(fā)現(xiàn)小馬拉大車(chē)時(shí)，應(yīng)采取如下防火措施和保護(hù)方式：（1）有銘牌標(biāo)明的機(jī)械，可按銘牌上功率選配電機(jī)；如無(wú)銘牌標(biāo)明，先設(shè)法減輕機(jī)械負(fù)載，使電機(jī)的負(fù)載電流不大于額定電流。（2）如無(wú)法減輕機(jī)械負(fù)載，只能選擇較大容量的電機(jī)予以適應(yīng)，但應(yīng)使該電機(jī)的負(fù)載電流不大于額定電流。（3）可在電機(jī)饋線中配裝三相式熱繼電器、交流接觸器和自動(dòng)開(kāi)關(guān)（斷路器）等組合裝置，作為電機(jī)的過(guò)載保護(hù)。

5.為防止繞組接線有錯(cuò)誤，在修理或改制電機(jī)時(shí)應(yīng)注意：（1）不要把部分繞組的線圈接反，或不要將三相中一相繞組的始末端接反，或不要把繞組的匝數(shù)繞得太少了。（2）如銘牌標(biāo)明380V/220V、Y/△聯(lián)接電機(jī)，當(dāng)電源電壓為380V時(shí)絕不能接成△形；當(dāng)電源電壓為220V時(shí)，一般都應(yīng)接成△形，但有時(shí)也可按需要接成Y形；如銘牌標(biāo)明660V/380V電機(jī)，用于線電壓為380V的系統(tǒng)中時(shí)，一般應(yīng)接成△形。（3）在定子繞組接線時(shí)，不要把△形錯(cuò)接成Y形而造成電機(jī)崩燒。（4）采用Y-△起動(dòng)的電機(jī)，在接線時(shí)，千萬(wàn)不要把6根引出線的編號(hào)搞錯(cuò)和接錯(cuò)。（5）如要檢查繞組的接線是否正確，可用一塊圓形硅鋼片，中間鉆孔并套在銅條上作為轉(zhuǎn)子，將硅鋼片沿定子內(nèi)圓表面中心放置，當(dāng)定子繞組通入三相30-50%額定電壓時(shí)，無(wú)論是極或相或組或一個(gè)線圈接線有錯(cuò)，硅鋼片均不旋轉(zhuǎn)；如繞組的極或相或組或一個(gè)線圈接線正確，硅鋼片均應(yīng)旋轉(zhuǎn)。

6.針對(duì)轉(zhuǎn)子繞組端部故障，可用校驗(yàn)燈或萬(wàn)用表等檢查繞組一相斷路或脫焊等。（1）如電刷與滑環(huán)接觸不良，可調(diào)整電刷壓力和改善電刷與滑環(huán)接觸面積；（2）如發(fā)現(xiàn)斷線或局部脫焊，應(yīng)重新連接焊牢，包上絕緣和涂上絕緣漆后，即可試用；（3）如發(fā)現(xiàn)電刷與滑環(huán)間火花過(guò)大，可能是電刷牌號(hào)與尺寸不符，更換合適的電刷；（4）如電刷壓力不足或過(guò)大，可調(diào)整電刷壓力；（5）如電刷在刷握內(nèi)軋住，可磨小電刷；（6）如滑環(huán)表面有污垢雜物，可用0號(hào)砂布磨光，并用干凈的棉紗擦凈；（7）滑環(huán)不圓或痕跡深重，可用0號(hào)砂布打磨或?qū)⒒h(huán)車(chē)一刀。

7.為防定（轉(zhuǎn)）子繞組發(fā)生各種短路故障，可用如下保護(hù)措施：（1）在電機(jī)饋線中裝設(shè)合適的DZ5或DZ10型自動(dòng)開(kāi)關(guān)（斷路器）作為短路保護(hù)。（2）經(jīng)常用鉗形表檢查電機(jī)的負(fù)載電流，發(fā)現(xiàn)三相電流嚴(yán)重不平衡并且大于額定電流，則可確定繞組有短路故障，應(yīng)停車(chē)檢查。如繞組相間短路，可能是繞組匝間或端部相間的絕緣未墊好，繞組引出線套管或線圈組間的接線套管未套好，繞組絕緣受潮或老化，繞組受到機(jī)械損傷，電源電壓過(guò)高，電機(jī)過(guò)熱等原因，可用搖表等尋找故障點(diǎn)；如繞組匝間短路，可能是繞組受潮或絕緣老化，電源電壓太高，線圈端碰傷，繞制線圈時(shí)將絕緣擦破，線圈受振動(dòng)而磨損，線圈組間的接線套管未套好等原因，可用短路偵察器查找繞組短路點(diǎn)；如繞組中極相組短路，可在繞組兩端通入3-6V直流電，用指針?lè)ú檎叶搪诽?；用電橋測(cè)量每相或部分繞組電阻，如電阻較小的一相或一個(gè)線圈為短路相或短路線圈。判斷繞組是否接地，可用搖表等進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)判定有接地故障時(shí)，應(yīng)按直接觀察法、檢驗(yàn)燈法、淘汰法等找出接地點(diǎn)。（3）按短路故障出現(xiàn)的部位和故障嚴(yán)重程度，可作如下處理：如短路點(diǎn)在繞組端部，損傷又不嚴(yán)重，一般將絕緣進(jìn)行加強(qiáng)處理；如端部短路損傷嚴(yán)重或短路發(fā)生在槽內(nèi)，應(yīng)更換繞組。

8.絕緣電阻是否過(guò)低，可用搖表檢測(cè)判斷。要求電機(jī)絕緣電阻應(yīng)大于0.5兆歐。絕緣電阻過(guò)低原因，一般是受潮、積塵、漏油、過(guò)載、散熱不良、機(jī)械損傷、化學(xué)腐蝕造成絕緣老化、損傷等，針對(duì)這些采取烘干、清掃、消漏、減輕負(fù)載、避免損傷或腐蝕或更換等措施。如仍偏低，應(yīng)用試驗(yàn)法找出故障點(diǎn)并進(jìn)行修理。

三、還應(yīng)注意事項(xiàng)

1.要采用與其生產(chǎn)環(huán)境特征和防火性能相適應(yīng)的防護(hù)型電機(jī)。

2.防止機(jī)械過(guò)載和故障，注意及時(shí)調(diào)整和采取防火措施。

3.在安裝電機(jī)及其保護(hù)裝置和起動(dòng)器時(shí)，要安裝在固定可靠的非燃燒材料基座或非燃燒建構(gòu)件上；并與可燃物應(yīng)保持一定距離，周?chē)粶?zhǔn)堆放雜物。

4.電機(jī)過(guò)熱而電流未升高的起火原因一般是環(huán)境溫度過(guò)高（超過(guò)40攝氏度），通風(fēng)、冷卻系統(tǒng)故障，缺少維護(hù)保養(yǎng)，無(wú)防護(hù)裝置等引起的。要針對(duì)這些采取相應(yīng)的措施，避免火災(zāi)。

5.為降低起動(dòng)電流、不影響供電變壓器瞬間激增受損壞、不使線路電壓降低而影響其他設(shè)備用電及電機(jī)過(guò)熱而引起崩燒，要求重載起動(dòng)（功率大于10千瓦）或空載起動(dòng)（功率大于14千瓦），都應(yīng)加裝降壓起動(dòng)器。

6.為防止起動(dòng)過(guò)于頻繁或負(fù)荷性大或阻力矩大而使起動(dòng)周期延長(zhǎng)，使電機(jī)因過(guò)電流和過(guò)熱而發(fā)生崩燒，應(yīng)采用滑環(huán)式電機(jī)或雙鼠籠式電機(jī)。