淺析煤礦電氣機械設備的使用維修與故障診斷

艾曉康 徐文慧

摘要：隨著科技的飛速發展和對煤炭資源需求日益增加的環境下，機械電氣設備的地位越來越高，因此對于它們的研究也越來越深入。鑒于此，本文針對目前礦業變配電系統及電氣故障的種類與特點，電氣故障尋找以及處理方法進行闡述，希望能夠對今后煤礦電氣機械設備的使用維修與故障診斷提供借鑒和參考。

關鍵詞：煤礦 ；電氣機械設備；維修；故障；管理

隨著我國對煤炭能源的需求日益增長，煤炭行業也隨之得到了迅猛發展。而礦山電氣設備作為煤礦企業經營狀況的重要組成部分之一，同時對確保安全生產的機電設備的科學管理起到越來越重要的作用。

1.企業變配電系統概況

就目前而言，企業變配電系統按模塊化設計原則，其中硬件結構較為典型的主要有以下一些內容：微型機系統、模擬量I/O輸出回路、開關量I/O回路、通信回路和電源、人機對話接口回路，下面分別進行闡述。

1.1微型機系統

變配電系統裝置硬件的數字核心部分通常都是由存儲器、CUP、 計數器/定時器等組成。

1.2模擬量I/O回路

眾所周知，微機系統屬于數字電路設備當中的一種，它是通過識別模擬信號轉化的輸出模擬信號和數字量，用來模擬調節執行機構工作的驅動。

1.3人機對話接口回路

它主要是用來人機對話，比方說定值、系統通信、調試整定等。

1.4開關量I/O回路

開關量I/O回路由光電耦合電路＼并行接口、中間繼電器等幾個部分組成，它主要作用在于發送信號、人機接口等。

1.5通信回路

綜合自動化系統是由多個子系統共同組成的，通信回路主要就是用來完成各子系統間的即時通信與遠程通信。

1.6電源

供電電源回路能夠提供整套裝置所需要的直流穩壓電源，通過這種設置可以保證整個系統的安全而可靠的實施供電。

2.礦業電氣故障的種類及特點

一般情況下，在煤礦中的電氣故障有下面幾種類型，而且不同類型的電氣故障有不同的特點。

2.1性能故障與使用故障

有些故障對使用要求不會產生影響，但對電氣設備性能或者電氣線路會有一定影響，我們稱之為性能故障。比方說如果變壓器空載損耗增加，則表明變壓器的內部鐵心出現了問題，因為鐵心出現故障的話會在一定程度上使變壓器的性能降低，與此同時增加變壓器發熱。但值得注意的是，只要能夠保證變壓器正常輸出電壓，就完全可以正常使用；還有一些電氣故障，雖然對電氣設備或電氣線路本身不會造成太大影響，但仍然無法滿足使用要求，我們稱之為使用故障。比方說發電機發出的頻率偏低、電壓偏低等，雖然對發電機本身不會有很大的影響，卻無法滿足外部對頻率和電壓的具體要求，造成這種故障的原因是發電機本身。

2.2損壞性故障和預告性故障

所謂損壞性故障指的是電氣設備或電氣線路已經遭受嚴重損壞，比方說電機繞組斷線而完全無法轉動，一旦遇到這類故障就只能盡力修復，實在不行就只能選擇更換了；另外有些故障，比方說電動機溫升偏高，在這種情況下設備并沒有完全損壞，可短時繼續使用的故障類型稱為預告性故障。但我們不能將這種故障持續時間太長，因為它將影響設備的正常使用，隨著時間的推移也很有可能演變成損壞性故障。

2.3顯性故障與隱性故障

所謂“顯性”故障指的是故障部位有那些容易被人發現的外表特征，比方說接觸器和繼電器線圈過熱、冒煙、觸點燒熔、發出焦味、移動不靈等；“隱性”故障指的是沒有那些容易被人發現的外表特征。比方說絕緣導線內部斷裂、熔斷器熔體熔斷、觸點通斷不同步等；而“隱性”故障指的是沒有外表特征的緣故往往需花費較多的精力去分析并且尋找。

2.4內部故障和外部故障

外部故障指的是是由外部因素造成的故障，比方說頻率、電源電壓、環境條件等，造成電氣設備或電氣線路的故障；內部故障指的是由于電氣設備或電氣線路內部造成的，比方說電磁力、發熱、電弧等造成絕緣材料的絕緣擊穿、設備結構損壞等。

2.5煤礦機電設備故障主要種類

通常情況下有以下幾種故障類型：①損壞故障。比方說，礦山機械開裂、腐蝕、點蝕與變形；②降解故障。機械和電氣設備組成材料受熱氧化變質、老化等；③紊亂故障。機械和電氣設備故障的，比方說礦井由于受到過高或者過低的壓力導致失敗。④寬松型失敗。比方說煤炭或者其他機電設備出現了松動和脫落故障。

3.電氣故障的處理方法

3.1煤礦設備的維護與檢修

要想做好煤礦設備的維護與檢修就需要從以下幾個方面努力：①定期檢查饋電開關外殼、隔爆軸、各隔爆面、有無劃傷損壞，一旦發現有損壞現象應立即修理。同時各隔爆面的間隙必須要達到下列要求：接線箱蓋與接線箱法蘭間隙要小于0.35mm，殼體與門蓋的間隙要小于0.35mm，孔與擇作桿的間隙要小于0.35mm，各隔爆面應時刻保持清潔外加涂上一層防銹油漆；②周期性的檢查饋電開關按扭與旋扭的接觸是否穩固，繼電器的各種動作是否正常；③控制電纜、動力電纜是否符合安裝要求，對于那些不用的接線孔必須要用鋼質堵板、橡膠密封圈和壓緊法蘭盤進行密封；④常見故障及維護方法（如表一所示）

3.2煤礦機電設備的故障診斷

我們分析礦山機械故障的目的在于可以更好地判斷故障，準確地找到故障的真正所在，以便找到一種與之對應的改進策略，從而避免礦山機械重蹈覆轍。雖然如此，但是在實際工作中往往會由于受到一些現場條件的影響會直接導致我們所觀察到的現象和所檢測到的故障現象不一定為真，比方說機械和電氣設備中的地雷離心泵是不可能吸收水分。但是這種現象可能會看到或只是屬于特定組件，比方說離心泵包裝生產過熱或者這些設備的部分中表面發生損壞等。鑒于此，礦井機電產品的不同結構部分造成故障的模式之間的不同關系同樣可以是不一樣的.

4.提高礦山管理和電氣機械裝備維護的水平

4.1礦山機械管理全面實施制度化

這就要求從企業制度入手，制定一套切合實際設備更新系統。與此同時還要制定一個科學合理的人事管理制度，這樣一來可以在日常管理工作中讓所有人員都具備強烈的責任感和主人翁意識，盡可能的消除缺陷。與此同時要結合煤炭生產的實際情況，無論是維修機電設備、設備管理標準都要全面實現制度化。一旦發現涉及個人注意安全的重要設備已經落后，要毫不猶豫的淘汰。通過這種方式確保生產工作的絕對安全。

4.2周期性的對煤礦設備關鍵部位進行檢修

由于煤礦井下工作環境非常惡劣，這會對機電設備造成很大的傷害，尤其是采煤機與掘進設備，由于井內濕度大、井壁受力多等原因，都會對采煤機的機械構件磨損造成很大的影響。比較常見的機械磨損有減速箱內孔軸承室磨損、伸縮筒軸承位磨損等，而這些零件磨損到一定程度后會由于傳動件損壞直接造成機械系統發生故障。鑒于此，煤礦務必要加大對機電設備的維修和維護力度，對機電設備的易損部位要定期維修和保養，比方說定期檢查電氣系統連接的元件狀態，如連接線路、繼電保護器等結構就可以查出是否有潛在的故障，一旦查出故障便要立即進行改進，比方說將采煤機的傳動構件需要采用耐久性強的零部件，將磨損嚴重的齒輪與軸承立即進行更換，通過這種方式增強系統的傳動性能。

5.結束語

綜上所述，我們要想實現煤礦機電設備的安全正常的運轉，就必須知道電氣故障的類型和特點，然后正確的找出故障并進行針對性的處理。只有這樣能從根本上消除機電設備事故隱患，能確保煤礦機電設備系統安全高效地運行，同時還能夠為礦業企業帶來更多的經濟效益。

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