煤矿井下电动机事故原因分析及维护
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【摘要】多年来，因电动机故障发生在煤矿生产中的伤亡一直严重影响着煤矿的安全生产。根据多年的实践经验，笔者针对电动机事故的原因进行了分析，采取积极有效的措施，最大限度地减少电动机事故的发生，提高煤矿的经济效益和安全效益。
【关键词】电动机 事故 原因 预防
山西晋能集团王家岭煤业有限公司地处晋、陕、蒙交界的山西省保德县，由位列中国煤炭百强企业排名前三甲之一的晋能有限责任公司控股，国电燃料有限公司和香港利联企业股份有限公司参股共同发起组建的有限责任公司。
按照山西省政府发展循环经济的要求，王家岭煤矿项目实施综合开发，将建成一个以煤为基、链式开发、综合利用、循环发展的新型工业园区。工程一期项目――500万吨矿井和配套选煤厂，现处于基建收尾阶段，即将投产。在实际生产当中，煤矿规模越大对安全生产的要求就越严格。
众所周知，在煤矿生产作业中，电动机是将电磁能转换为机械能的一种设备，在煤矿现代化生产中处处离不开电动机。而电动机故障是影响煤矿安全生产的最主要因素之一，占煤矿井下机电事故60%以上。王家岭煤矿是一个年产上千万吨的矿井，每年要修理几百台大小不同的电机。因此，对电动机的故障原因进行分析，相应地采取措施是非常必要的。
一、常见电动机故障形式
在日常检修电动机时，发现电动机的故障形式有五种：
1.电动机轴承坏；2.电动机绕组接线、引线和端子烧坏；3.电动机绕组匝间或相间局部击穿；4.电动机绕组烧毁；5.电动机转子断轴。
二、电动机故障的原因分析
电动机损坏的原因和其本身质量、工作环境、运行状态、保护回路、操作维护等有直接的关系，有时会有几方面因素同时作用，具体有以下几类：
1.电动机本身质量不合格
我们都知道，全国生产电动机的厂家非常多，生产的电动机质量也参差不齐。有的厂家为了节省材料，降低成本，生产的电动机存在绕组线圈截面不够要求，绝缘材料不达等级，使电动机在正常使用时发热，造成绝缘迅速老化，最后发展到击穿匝间绝缘，烧坏电机。
同时。在电动机检修时，检修人员选用质量低的铜线或各种绝缘材料，同时会导致电动机检修质量下降。常见情况有：①绝缘材料等级不够。比如：用竹槽楔代替环氧树脂槽楔。②油封的质量低劣。③轴承质量不合格。④浸漆工艺不先进，绝缘不达标。⑤电动机接线不紧，焊接不牢，联接截面不够。
2.电动机运行参数发生变化
每台电动机都有一定的技术要求。如果在使用中各种参数发生变化，就会使电机烧坏，常见的原因有：①电动机过压运行；②电动机欠压运行；③电动机频繁起动；④电动机缺相运行；⑤电动机过载运行。
3. 电动机的安装达不到要求
电动机在井下接线时，连接不好，或者接线端子截面积不够大，在运行时产生热量，烧坏电动机端子或相近处的匝间绝缘。同时，电动机在安装时与所驱动设备的同轴度达不到设计要求或者地脚螺栓把不紧，电动机运行时产生振动，使电动机轴承承受径向载荷，转子轴产生疲劳破坏或者降低轴承寿命。
4.电动机的运行环境达不到要求
（1）电动机在潮湿的环境下工作，由于井下淋头水大使电机受潮，特别是综采和综掘工作面的备用电动机，由于长时间不用，绝缘受潮后其性能大大降低，通电后就会接地或短路，从而烧坏电动机绕组。
（2）电动机在通风不良的环境下工作，由于通风不畅或者被埋住在半，会使电动机散热不好或风叶损坏，烧坏电动机。
（3）冷却电动机由于停水或水流量不大，致使电动机在无冷却或半冷却状态下工作，工人不能及时发现，会使电动机温度很快超标。
三、预防和减少电机故障办法
1. 采用先进的科学技术，加强对电机的保护过去，煤矿井下使用的QC83系列磁力开关控制电动机，只能保护短路，不能保护过载和缺相。现在使用DOZBH系列真空开关对电动机的各种保护大大提高了一步。因此，要在煤矿大力推行。对大功率电动机采用TTQ400/1140（ 660）矿用隔爆兼本质安全型调压调频软起动器，在加强了过载、欠压、断相、
主回路漏电闭锁保护的同时，可以在电动机额定起动力矩起动电动机，而使电流小于4倍的额定电流，或者在达到被控电机额定力矩的1.4倍，而使起动电流小于4倍电机额定电流，满足井下电动机带负载起动的要求，是很有发展前途的一种新型设备。
2. 提高检测手段，严把产品质量关
新电动机或修复的电动机在下井前要做严格检查试验，只按常规做对地电阻测试或空负荷运转测试空载电流，不可能全面反映电机技术性能，必须做带负荷运行和全面性能检测，同时要对轴承、油脂、密封及绝缘材料严格把关，坚决抵制假冒伪劣产品，更要杜绝不具备修理资格的单位或个人修理电动机。
3.提高职工业务素质，强化设备管理制度
一是提高维修人员的技能素质。如果职工的业务素质不高，电动机维修的质量就不会过硬，其使用寿命自然就下降。而在煤矿井下运行过程中，由于对控制电机的新设备不能够及时维护，经常甩掉各种保护，使电动机在无保护的状态下运行，很容易损坏电机。
二是制定严格的设备检修责任制和设备运行检查责任制。杜绝设备超期、带病使用，定期检查轴承的情况，及时清理浮煤、积煤，保持良好的通风条件。备用电动机严禁存放在淋头水的巷道或潮湿的地方。工人要严格按操作规程执行，通过强化管理，降低事故发生率，减轻事故危害程度。
另外，要使电动机在煤矿中正常使用，平时的维护和保养是必不可少的环节，可以从四方面着手维护：
1、看。是指注意查看电动机的工作环境和工作状态。工作环境要求，看周围有没有漏水、滴水现象，电动机是否有影响其通风散热环境的物件，主要是风扇端盖、扇叶、和电动机外部是否过脏需要清洁，发现问题及时处理。否则都有可能引起电动机绝缘低而发生烧坏。在工作时注意查看记录电动机工作电流的大小和变化。
2、听。注意电动机在工作时，认真细听电动机运行时的声音是否有异常，如果经常听，不但能发现电动机及其拖动设备的不良振动，来内部轴承油的多少都能判断，从而及时作出添加轴承油，或更换新轴承等相应的措施处理。避免电动机轴承缺油干磨而堵转、走外圆、扫膛烧坏。
3、摸。平时工作一段时间后，用手背触摸电动机周围的工作温度。在轴承状况较好的情况下一般两端的温度都会低于中间绕组端的温度。如果发现两端轴承处的温度较高，就要结合所测的轴承声音情况检查轴承。如果电动机总体温度偏高，就要结合工作电流检查电动机的负载、装备和通风等情况来进行相应的处理。
4、测。主要是：在线、离线状态下都要做好测量，缺一不可。在线，电动机在工作运行时，要测量其三相工作电压和电流，看是否均衡。各相电流与平均值的误差不应超过10%，如果用钳形表测得的各相电流差值太大，则有可能有匝间发生短路。离线状态，是指在电动机停止工作运行时，要定期（每月）做好用绝缘表测量其个相对地或相间绝缘电阻，并与上月测试结果比较，以便发现有无绝缘缺陷现象，发现不良时，用烘潮灯烘烤提高绝缘，避免发生因绝缘太低而击穿绕组烧坏电机。
总之，电动机的故障大部分是人为因素造成的。通过系统分析，采取相应的措施，能够大大减少电动机事故的发生，降低生产成本，提高企业生产效率。