煤礦機電設備常見的故障及引起的原因分析

郭志義 付保書

摘 要 煤礦機電設備在煤礦安全生產中具有重要作用，而機電設備日常維護是保證煤礦機電設備安全正常運行的重要工作。基于對日常機電設備維護工作經驗的積累和總結，本文對煤礦機電設備常見的故障及引起故障的原因進行總結分析。旨在為煤礦機電設備的日常維護提供經驗交流。

關鍵詞 煤礦;機電設備;維護;故障

煤礦井下機械設備大部分為電動機驅動，一旦控制電動機的啟動器、組合開關、軟啟動器、低壓饋電開關、高壓開關等出現故障，則會造成機械設備不能運轉，造成一系列設備不能運行。如：采煤機有故障，則運輸機、皮帶機都不能運行;通風機不能運行，則整個掘進工作面無法工作;水泵不能排水，會淹沒工作面;絞車不能運轉，則無法進行運輸物料等等。造成這些電氣設備不能正常工作的啟動器的原因一般有以下幾種狀況。

1機電設備無電源影響

機電設備經常遇見的無電源情況分為以下幾種：

（1）上級開關未送電或跳閘。造成這種現象的有：停電、負荷方有故障、上級開關本身有故障。

（2）電源缺相。造成缺相的原因很多，有隔離開關接觸不良、接觸器真空管距離調整不當、上級開關真空管損壞、電纜線接頭處虛接或燒斷。即便控制變壓器的一次側接在另外兩相，開關能夠正常起動，也會造成上級或本級開關保護動作跳閘（動作的先后與開關采用的保護類型、靈敏度有關系，如有甩保護行為，則電動機會因缺相運行而燒毀）。

（3）熔斷器損壞。通常指控制變壓器一次和二次熔斷器，造成熔斷器熔斷的現象有：熔斷器容量規格選擇小：如設計使用5A的熔斷器用的是2A或更小，造成這種情況的原因是熔斷器外形規格尺寸相同，更換時沒有注意標識，造成啟動器正常工作時熔斷;控制變壓器有短路現象，這種情況應查出短路地點，如在繞組內部則需更換控制變壓器;動力線路接線松動：這種情況會造成電壓的波動，從而造成控制變壓器一次熔斷器熔斷，而且很難查出熔斷器熔斷的原因[1]。

2機電設備的線路和電器原件故障

2.1 線路故障

一臺（啟動器）開關的正常工作，受主電路、主控回路、輔控回路、控制回路、采樣電路、信號及信號處理等回路影響，一旦某個回路有問題，都有可能造成開關不能正常工作。這些現象有接線松動（虛接）或脫落、接頭氧化、接頭壓絕緣膠皮、插頭松動、控制線芯線斷、按鈕行程不夠、接點（觸頭）氧化接觸不良、接點粘連斷不開等現象。

2.2 電器元件故障

電器元件有一定的電壽命，受電壓的波動、溫度、濕度等因素影響較大，也與機械有一定的關系。比如接觸器或繼電器線圈通電后，由于鐵芯受機械卡阻或鐵芯銹蝕、氣隙中有異物等出現閉合不嚴現象，線圈電磁噪音大增，震動加劇，線圈電流增大，時間一長，線圈溫升超過額定值，從而出現線圈燒毀現象。而線圈纏繞受工藝影響，本身有質量問題，受潮氣侵蝕絕緣強度下降、電磁噪音震動等，會出現匝間短路燒毀線圈或線圈斷線不通電現象。大部分開關都能工作在兩種電壓等級，如不能及時改變控制變壓器一次側接線位置，也會造成開關不能正常工作：1140V電源接入控制變壓器660V位置，勵磁電流加大，輕則造成變壓器一次熔斷器熔斷，重則使變壓器繞組燒毀;660V電源接到變壓器1140V位置，二次輸出電壓不足，有欠壓保護的開關顯示欠壓，開關拒動。無欠壓保護的開關即便有時能夠暫時起動，運行中受到震動或線路上其他大功率設備起動影響，會出現運行中“偷停”現象、也有出現繼電器線圈燒毀現象。

3環境影響

3.1 外界環境影響

井下空氣潮濕，對電氣設備影響較大，在地面搖測幾百兆歐絕緣電阻的開關、電纜等，運輸到井下再搖測只有幾十兆歐甚至更低，隨著并聯支路的增多，絕緣電阻值更低。再遭受淋水、潮氣侵蝕，往往會使開關漏電閉鎖或漏電保護器動作。潮氣侵入開關內部電子元件板或集成電路板，會造成顯示器顯示錯誤，PLC誤動作，輕者開關不能起動，嚴重時損壞（腐蝕）電路板，造成永久損壞。所以，通常做法是在開關內部放置干燥劑，并定期更換。有時電子元件受潮后，用熱風機吹風進行干燥也能使開關恢復正常工作。

3.2 人為因素

電器元件在更換、檢修、維護過程中，工作人員粗心大意，毛手毛腳，丟東拉西，不按標準操作也是造成故障的主要原因。例如，某地面暖氣片廠一部小溜接觸器線圈燒毀，工作人員在更換時沒有查看更換的接觸器電壓等級，更換后依然不能正常工作;某礦采煤機地面試機時，左、右截割電機運轉正常，牽引時上級開關發生漏電跳閘，原因是工作人員接電源時接地線過長，牽引時地線晃動碰到電源接線柱引起跳閘;某工作人員更換中間繼電器時，誤將JZ-6/2型當成JZ-4/4型更換上，結果常開、常閉接點接反，造成開關不能正常工作;某工作人員檢修完采煤機電控箱，接線試機時，顯示屏顯示漏電閉鎖，原因是將工具遺忘在電控箱內、某維護工人清理開關內粉塵時，將控制線拽脫，造成開關不能起動等等。所以，要求工作人員檢修、更換、維護電氣設備時，一定要細致、耐心、干標準活兒，以免造成故障擴大化。

4結束語

造成井下設備不能正常運轉的原因很多，首先要分清是電氣故障還是機械故障。如某工作面采煤機不能牽引，原因是牽引減速器一軸斷導致，屬于機械故障。其次，還要熟悉供電系統。某掘進工作面使用AM-50型掘進機，油泵電機、行走電機、運輸電機都能正常起動，一旦起動炮頭電機則引起上級開關跳閘。原因是給掘進機供電的移動變電站低壓側星/角轉換連接片松動導致。所以要正確判斷故障所在。再者，負荷變化后要及時對總開關進行正確整定。某掘進工作面增加2x90kW皮帶機負荷后，皮帶機一起動便引起移動變電站低壓開關跳閘，顯示屏顯示短路故障，詢問工作人員，說是已調整過整定，現實情況是整定結果只顯示在GOT顯示屏，而未存入PLC。所以要根據故障現象和開關的保護類型正確分析故障所在，才能及時處理故障，確保安全生產。

參考文獻

[1] 牛良琦.煤礦機電設備常見故障及維修方式分析[J].科技與企業，2013（18）：272.

作者簡介

郭志義（1970-），山西省長治市人，高級技師，研究方向：煤礦機電設備維修等。