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(大連派思投資有限公司，遼寧大連116000)

0 引言

電動(dòng)機(jī)是生產(chǎn)及生活中最常用的電氣設(shè)備之一,是機(jī)械能與電能相互轉(zhuǎn)換的電力機(jī)械。電動(dòng)機(jī)引發(fā)火災(zāi)是指電動(dòng)機(jī)因選用、使用過程中由于某些故障或操作管理不當(dāng)，造成電動(dòng)機(jī)機(jī)體過熱或發(fā)生電氣故障而發(fā)生的電弧打火、電火花引燃周圍可燃物造成的火災(zāi)。它直接影響設(shè)備的安全運(yùn)行，影響人民生命財(cái)產(chǎn)安全和生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量，直接、間接造成巨大損失。預(yù)防或消除電動(dòng)機(jī)應(yīng)用不當(dāng)而造成的火災(zāi)，應(yīng)從電動(dòng)機(jī)的選型，使用與維護(hù)等方面采取措施。

1 電動(dòng)機(jī)的選型

1.1 合理選擇功率和型式

1.1.1 應(yīng)考慮傳動(dòng)過程中電源電壓、功率的損失和對(duì)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率需求，選擇功率適合的電動(dòng)機(jī)；如果容量選擇過小，就會(huì)出現(xiàn)“小馬拉大車”的現(xiàn)象，發(fā)生長(zhǎng)期過載情況，影響電動(dòng)機(jī)壽命，甚至燒毀引起火災(zāi)。電壓過低也會(huì)產(chǎn)生過載。一旦發(fā)生過載,必然會(huì)引起繞組過熱燒毀電機(jī),或引燃周圍可燃物,造成火災(zāi)。

1.1.2 應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境、運(yùn)行方式和生產(chǎn)工況等因素，特別是防潮、防腐、防塵、防爆等對(duì)電動(dòng)機(jī)的要求，合理選擇電動(dòng)機(jī)的型式。電動(dòng)機(jī)的安裝環(huán)境是有要求的,電動(dòng)機(jī)有防爆型的、防水型的、防塵型的等等。按照不同的應(yīng)用環(huán)境來安裝不同型號(hào)的電動(dòng)機(jī),并且所有的電動(dòng)機(jī)都應(yīng)該在溫度不宜過高,通風(fēng)良好,避免太陽(yáng)直接照射的環(huán)境下運(yùn)行。同時(shí)還要避免雜物，例如粉塵、油泥、腐蝕性氣體、水汽等進(jìn)入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部造成電動(dòng)機(jī)故障或引起燃燒。

1.2 合理選擇起動(dòng)方式

三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方式包括直接起動(dòng)、降壓起動(dòng)兩種。其中直接起動(dòng)適用于功率較小的異步電動(dòng)機(jī)；降壓起動(dòng)包括星-三角形起動(dòng)、定子串電阻起動(dòng)、自耦變壓器起動(dòng)、軟啟動(dòng)器起動(dòng)、變頻器起動(dòng)等，適用于各種功率的電動(dòng)機(jī)。因此，在使用電動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的型式、容量、電源等情況選擇合適的啟動(dòng)方式。電動(dòng)機(jī)的接線方式容易發(fā)生錯(cuò)誤,如將星形接成三角形,會(huì)造成電動(dòng)機(jī)即使空載也會(huì)很快發(fā)熱,不用多長(zhǎng)時(shí)間就會(huì)造成電機(jī)燒毀;如果將三角形結(jié)成星形,電動(dòng)機(jī)滿載時(shí)會(huì)過熱;一相繞組反接時(shí)也會(huì)過熱,這些都會(huì)引起火災(zāi)。

2 電動(dòng)機(jī)的正確安裝

電動(dòng)機(jī)應(yīng)安裝在不燃材料制成的穩(wěn)定機(jī)座上，電動(dòng)機(jī)機(jī)座的基礎(chǔ)與建筑物或其他設(shè)備之間應(yīng)留出距離不小于1m的通道。電動(dòng)機(jī)與墻壁之間，或成列裝設(shè)的電動(dòng)機(jī)一側(cè)已有通道時(shí)，另一側(cè)的凈距離應(yīng)不小于0.3m。電動(dòng)機(jī)與其他設(shè)備的裸露帶電部分的距離不應(yīng)小于1m。電動(dòng)機(jī)及聯(lián)動(dòng)機(jī)械至開關(guān)的通道應(yīng)保持暢通，急停按鈕應(yīng)設(shè)置在便于操作的地方，以便于緊急事故時(shí)的處置。電動(dòng)機(jī)及電源線管均應(yīng)有牢固的保護(hù)接地，電源線靠近電動(dòng)機(jī)一端必須用金屬軟管或塑料套管保護(hù)，保護(hù)管與電源線之間必須用夾頭扎牢并固定，另一端要與電動(dòng)機(jī)進(jìn)線盒牢固連接并做固定支點(diǎn)。電動(dòng)機(jī)附近不準(zhǔn)堆放可燃物，附近地面不應(yīng)有油漬、油棉紗等易燃物。

3 電動(dòng)機(jī)的正確使用

3.1 應(yīng)設(shè)置符合要求的保護(hù)裝置

不同類型的電動(dòng)機(jī)應(yīng)采用相適合的保護(hù)裝置，例如中小容量、低壓感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)裝置應(yīng)具有短路保護(hù)、堵轉(zhuǎn)保護(hù)、過載保護(hù)、斷線保護(hù)、低壓保護(hù)、漏電保護(hù)、繞組溫度保護(hù)等功能。

3.2 起動(dòng)符合規(guī)范要求

電動(dòng)機(jī)起動(dòng)前應(yīng)按照規(guī)程進(jìn)行試驗(yàn)和外觀檢查。所有試驗(yàn)應(yīng)符合要求，機(jī)械及電動(dòng)機(jī)部分應(yīng)完好無異狀。電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻應(yīng)符合要求，380V及以下電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻不應(yīng)小于0.5MΩ，6kV高壓絕緣電阻應(yīng)不小于6MΩ。電動(dòng)機(jī)不允許頻繁起動(dòng)，冷態(tài)下起動(dòng)次數(shù)不應(yīng)超過5次，熱態(tài)下起動(dòng)次數(shù)不應(yīng)超過2次，以免因起動(dòng)電流過大發(fā)熱而燒毀電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)的溫升一般不超過55℃。

3.3 加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)視

電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中應(yīng)對(duì)電流、電壓、溫升、聲音、振動(dòng)、傳動(dòng)裝置的狀況等進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)視，當(dāng)上述參數(shù)超出允許值或出現(xiàn)異常時(shí)，應(yīng)立即停止運(yùn)行，檢查原因，排除故障。如發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)外殼過熱，電動(dòng)機(jī)電流表指示超過額定電流值，說明電動(dòng)機(jī)已超載，必須迅速查明原因。

3.4 加強(qiáng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行維護(hù)

電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中應(yīng)做好防雨、防潮、防塵和降溫等工作，保持軸承潤(rùn)滑良好，電動(dòng)機(jī)在旋轉(zhuǎn)過程中存在著軸承摩擦。軸承最高允許溫度是：滑動(dòng)軸承不超過80℃，滾動(dòng)軸承不超過100℃，否則軸承會(huì)被摩損。軸承摩損后使轉(zhuǎn)子定子互相摩擦發(fā)生掃膛。此時(shí)，摩擦部位溫度可達(dá)1000℃以上，而使定子和轉(zhuǎn)子的絕緣破壞，造成短路，嚴(yán)重時(shí)可產(chǎn)生火花電弧。電動(dòng)機(jī)周圍保持環(huán)境整潔。要經(jīng)常維修保養(yǎng)，引線和接線端子接觸要牢固，不能松動(dòng)；三相電源要接好，防止缺相運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)接線處各接點(diǎn)如果接觸不良或松動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致接觸電阻增大引起接點(diǎn)發(fā)熱，接點(diǎn)越熱氧化越迅速，接觸電阻越大發(fā)熱越嚴(yán)重。如此惡性循環(huán)，最后將電源接點(diǎn)燒毀產(chǎn)生火花電弧，損壞周圍導(dǎo)線絕緣，造成短路，同時(shí)可將周圍易燃易爆物品引燃引爆。由于金屬物體或其他固體落入電動(dòng)機(jī)內(nèi)，或在檢修時(shí)絕緣受損、繞組受潮，以及遇到過高電壓時(shí)將絕緣擊穿等原因，會(huì)造成電動(dòng)機(jī)的相間短路或接地。電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，機(jī)殼必須裝有良好的接地保護(hù)。如無可靠的接地保護(hù)，電動(dòng)機(jī)外殼就會(huì)帶電，萬一操作人員不慎觸及外殼，會(huì)造成觸電傷亡事故。 電動(dòng)機(jī)如果導(dǎo)線絕緣損壞,就會(huì)造成匝間短路或相間短路,如果繞組與機(jī)殼間絕緣損壞,還會(huì)造成對(duì)地短路,發(fā)生短路電弧起火。另外,接線盒內(nèi)的電源線之間,線與接線盒之間也會(huì)發(fā)生短路引燃周圍可燃物造成火災(zāi)。

4 防止電機(jī)火災(zāi)的主要措施

4.1 三相電壓過高或過低都會(huì)引起電機(jī)過熱。當(dāng)電壓過高時(shí)，電機(jī)的繞組電流就增大，使繞組溫升超過容許值而絕緣損壞后就起火；如電壓過低，會(huì)使電機(jī)的轉(zhuǎn)速和定子繞組的阻抗都下降而電流增大，因過熱燒烤焦絕緣材料后而起火。三相電壓是否過高或過低，可用萬用表交流電壓檔檢測(cè)母線電壓和電機(jī)端電壓來判斷。如電網(wǎng)原因，可向供電部門反映，要求調(diào)整或利用變壓器的調(diào)節(jié)開關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)；如是支路壓降過大，應(yīng)更換導(dǎo)線面積和縮短電機(jī)與母線間的距離；另外，當(dāng)電壓過低時(shí)，還可用交流接觸器、三相式熱繼電器等組合裝置來保護(hù)電機(jī)；當(dāng)電壓過高時(shí)，只要將三相式熱繼電器調(diào)節(jié)到較高的數(shù)值即可。

4.2 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。三相電壓是否對(duì)稱，可用萬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判斷。如發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重不平衡時(shí)，可確定是否存在三相母線上過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。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)開關(guān)(斷路器)、三相式熱繼電器和交流接觸器等組合裝置。

4.3 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。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；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，包上絕緣再涂上絕緣漆后，才可裝好試用。

(2)當(dāng)容量為1.7～20kW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。

4.4 小馬拉大車是一種機(jī)械過載運(yùn)行，這容易使電機(jī)因長(zhǎng)期過電流過熱而烤焦絕緣材料，甚至引起火災(zāi)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)小馬拉大車時(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)；無銘牌標(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)無法減輕機(jī)械負(fù)載，只能選擇較大容量的電機(jī)予以適應(yīng)，但該電機(jī)的負(fù)載電流不能大于額定電流。

(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)開關(guān)(斷路器)等組合裝置，作為電機(jī)的過載保護(hù)。

4.5 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)速過低、三相電流嚴(yán)重不平衡及繞組過熱而崩燒。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)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)。

4.6 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)部分的局部過熱或使滑環(huán)與電刷之間冒出火花。針對(duì)轉(zhuǎn)子繞組端部故障，可用校驗(yàn)燈或萬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)發(fā)現(xiàn)電刷與滑環(huán)間火花過大，可能是電刷牌號(hào)與尺寸不符，更換合適的電刷；

(4)電刷壓力不足或過大，可調(diào)整電刷壓力；

(5)電刷在刷握內(nèi)軋住，可磨小電刷；

(6)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)車一刀。

4.7 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，因過電流而過熱，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。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，電源電壓過高，電機(jī)過熱等原因，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，用指針法查找短路處；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。

4.8 絕緣電阻過低會(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。絕緣電阻是否過低，可用搖表檢測(cè)判斷。要求電機(jī)絕緣電阻應(yīng)大于0.5MΩ。絕緣電阻過低原因，一般是受潮、積塵、漏油、過載、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。

5 結(jié)語(yǔ)

電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行，事關(guān)生命與財(cái)產(chǎn)安全。通過對(duì)電動(dòng)機(jī)的準(zhǔn)確選型，正確使用，定期監(jiān)測(cè)和預(yù)防性維護(hù)，可以為電動(dòng)機(jī)安全使用提供可靠的保證。