機(jī)電設(shè)備電氣線路故障問題探析

位曉林

（山東能源集團(tuán)棗莊礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司田陳煤礦，山東 棗莊 277000）

不論是煤礦的運輸系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)還是煤礦的排水系統(tǒng)、采掘系統(tǒng)等，均使用到大量的機(jī)電設(shè)備，特別是隨著煤礦開采深度的不斷提升，機(jī)電設(shè)備面臨的工作環(huán)境更為惡劣，工作的負(fù)荷越來越大，再加上采掘粉塵及井下高地壓的影響，導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備承載的工作壓力持續(xù)提升，也增加了機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障的概率，特別是電氣線路故障頻次相對以前明顯增加。所以，及時全面實現(xiàn)對機(jī)電設(shè)備電氣線路故障的診斷和維修對于保證機(jī)電設(shè)備工作的穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要。

1 影響煤礦機(jī)電設(shè)備電氣線路穩(wěn)定性的相關(guān)因素

煤礦各個系統(tǒng)中使用到的機(jī)電設(shè)備不僅數(shù)量多，而且類型多、規(guī)模大，例如，采煤機(jī)、刮板運輸機(jī)、通風(fēng)機(jī)及各類提升機(jī)等，這些設(shè)備正常運行的基礎(chǔ)是電氣線路配置科學(xué)和質(zhì)量可靠。從這些設(shè)備使用來看，由于負(fù)載較大，所以功率較大，導(dǎo)致電流較高。如果電器線路使用的材質(zhì)較差，或者使用時間較長，導(dǎo)致線路出現(xiàn)了損壞、老化的問題，就會出現(xiàn)各種類型的故障，增加了機(jī)電設(shè)備安全隱患和工作穩(wěn)定性。一旦出現(xiàn)了機(jī)電設(shè)備電氣線路問題，不僅排查的難度較大，也會導(dǎo)致井下出現(xiàn)大面積停工的問題，嚴(yán)重影響煤礦開采質(zhì)效。所以，對于煤礦機(jī)電設(shè)備的電氣線路要制定的檢修計劃，定期開展針對性的維護(hù)和維修，提升電氣線路工作的穩(wěn)定性。

2 機(jī)電設(shè)備電氣線路常見故障及原因

（1）電路短路故障，該故障在電氣線路故障中較為常見，一旦出現(xiàn)了短路，整個電氣線路將會出現(xiàn)全部癱瘓，甚至?xí)捎诰€路中的電流數(shù)值過大，機(jī)電設(shè)備會被燒壞，嚴(yán)重也會導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生，引發(fā)嚴(yán)重的安全事故，整個煤礦的生產(chǎn)也會因此出現(xiàn)停滯。從導(dǎo)致短路的原因來看，通常情況下，是由于電線在使用的過程中出現(xiàn)了絕緣層脫落的問題，導(dǎo)致出現(xiàn)了導(dǎo)電性物品碰到后出現(xiàn)短路。在短路后，整個電器線路穩(wěn)定性會受到較大的影響，嚴(yán)重情況會導(dǎo)致整個線路出現(xiàn)癱瘓問題。從出現(xiàn)的短路類型來看，不僅有變壓線內(nèi)圈短路問題，也有兩相、三相短路，還有接地短路問題發(fā)生。

（2）機(jī)電設(shè)備超載故障。該故障是常見的故障類型，主要原因是因為機(jī)電設(shè)備中通過的電流過大，導(dǎo)致整個設(shè)備出現(xiàn)超負(fù)荷運轉(zhuǎn)狀態(tài)。若及時對該問題進(jìn)行處理，則不會對煤礦整體的生產(chǎn)產(chǎn)生較大的影響，僅導(dǎo)致短時間內(nèi)的生產(chǎn)效率偏低。若處理不夠及時，設(shè)備將長時間處于高負(fù)荷運轉(zhuǎn)狀態(tài)，導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)損壞，若局部溫度過高，還會引發(fā)火災(zāi)，甚至?xí)?dǎo)致整個電路系統(tǒng)發(fā)生故障問題。

（3）電源缺相故障。在出現(xiàn)此類故障后，機(jī)電設(shè)備將承受較大的工作負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致該故障出現(xiàn)的原因主要是因為交流異步電機(jī)在運行的過程中，三相電源中包含的熔斷器出現(xiàn)了熔斷故障，從而導(dǎo)致問題發(fā)生。

（4）機(jī)電設(shè)備過電流故障。該故障主要原因是在電氣元件或者電動機(jī)在運行的過程中，通過的電流大于了設(shè)計的額定電流，導(dǎo)致該問題出現(xiàn)的原因多數(shù)情況下是由于錯誤啟動或者負(fù)載轉(zhuǎn)矩出現(xiàn)錯誤。

3 機(jī)電設(shè)備電氣線路故障檢查方法

3.1 電壓測量法

電壓測量法是機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)電氣線路故障的常見方法，在該方法使用時，機(jī)電設(shè)備需要處于斷電狀態(tài)，技術(shù)人員用萬用表對機(jī)電設(shè)備電路兩端電壓開展檢測，特別是與故障點有關(guān)的線路電壓，需要進(jìn)行重點檢測，為了提升檢測結(jié)果的精準(zhǔn)性，可采取多次檢測的方式。同時，該方法分為分段測量法、分階測量法。對于分階測量法，該方法對技術(shù)人員的實際操作水平要求相對較低，因此，該方法使用的頻率較高，方法的實用性也較強(qiáng)。在具體操作時，將萬用表的表筆與設(shè)備的一端連接，然后移動另一只表筆，與線路中的其他點位進(jìn)行連接，萬用表會顯示不同的數(shù)值，從而判斷電氣線路出現(xiàn)故障的位置。在測量過程中，若電氣線路正常，則萬用表的讀數(shù)和電源電壓的讀數(shù)一致；若萬用表顯示的結(jié)果為“0”，則表明線路有問題，然后繼續(xù)使用萬用表，逐步將測量范圍縮小，最終將短路點的位置確認(rèn)出來。對于分段測量法，工作原理相對于分階測量法類似，主要差別是，該方法對于大型機(jī)電設(shè)備可以取得更好的檢測效果，主要通過逐步縮小故障范圍的方式進(jìn)行檢測，若機(jī)電設(shè)備整體的斷路范圍偏大，技術(shù)人員要優(yōu)先選擇使用分段測量法，可以明顯提升測量的質(zhì)效。

3.2 短接法

若機(jī)電設(shè)備的故障點，整體的負(fù)載偏小，則可選擇使用短接法。主要使用的是絕緣性能較好、完整度較高的導(dǎo)線，將可能存在故障的線路短接，若線路可以接通，則表明該線路有故障，以此類推，選擇使用同樣的方法，逐步減少兩點距離，最終將故障點的位置確定下來。在使用該方法時，可以分為分段短接法與局部短接法。若機(jī)電設(shè)備包含的元器件較多，則可選擇使用分段短接法，操作時，先短接多個元器件，將發(fā)生故障的范圍大致確定下來，然后在選擇使用局部短接的方式，將出現(xiàn)故障的位置精準(zhǔn)定位。對于局部短接法，在機(jī)電設(shè)備包含元器件數(shù)量較小的情況下使用較多，特別是對相鄰的觸點，若有吸合問題，則表明這兩個觸點之間有故障存在，因此，若機(jī)電設(shè)備中所含的故障點較少，則優(yōu)先選擇使用局部短接法，整體可以取得更好的檢測效果。

3.3 電阻測量法

該方法也分為兩種，分別為分階測量法、分段測量法。在選擇分階測量時，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將被檢測的線路斷電，主要是防止萬能表被燒壞或者其他電路對測量結(jié)果產(chǎn)生影響，導(dǎo)致顯示不夠精準(zhǔn)。該方法的標(biāo)準(zhǔn)是理論數(shù)值和測量數(shù)值之間的差別，若兩者的相近或者相同，說明線路正常。若兩者的數(shù)值差距銘心啊，則說明線路中有故障存在，若測量的數(shù)值為負(fù)數(shù)，電阻的數(shù)值同時為“0”，則表明線路中存在短路的問題。對于分段測量法，該方法也較為實用，對于線路中自然斷開點，作為分段點，將線路分為多個數(shù)段，然后對每個數(shù)段進(jìn)行測量，若得到的數(shù)值無窮大，則表明線路中有故障存在，然后進(jìn)一步縮小測量的范圍，逐步將故障點精準(zhǔn)確定出來。

4 機(jī)電設(shè)備電氣線路故障檢查步驟

（1）在對機(jī)電設(shè)備進(jìn)行電路線路檢測前，技術(shù)人員要全面了解機(jī)電設(shè)備的整體圖件，特別是機(jī)電設(shè)備的元件安裝圖、設(shè)備位置圖、工作原理圖及接線圖等，對于較為重要的部件維修圖，技術(shù)人員要重點給予分析和研究，確保精準(zhǔn)掌握線路組成情況，這是開展檢測的基礎(chǔ)。

（2）若機(jī)電設(shè)備在運行的過程中，出現(xiàn)故障問題，技術(shù)人員要及時與操作人員進(jìn)行溝通，對機(jī)電設(shè)備在出現(xiàn)故障之前和出現(xiàn)故障后的運行情況進(jìn)行對比分析，盡快的確定出故障的類型和部位。

（3）要對機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)的故障情況進(jìn)行全面分析，特別是結(jié)合機(jī)電設(shè)備的圖紙，對故障問題進(jìn)行全面研判，對故障可能出現(xiàn)的范圍或者位置進(jìn)行精準(zhǔn)確定，為后續(xù)各項工作的開展提供支撐。

（4）在將故障位置初步判定出來后，技術(shù)人員要對機(jī)電設(shè)備的外觀進(jìn)行全面的檢測，若機(jī)電設(shè)備外觀沒有問題，則需要對設(shè)備進(jìn)行全面檢測。在檢測前，要根據(jù)初步的判斷結(jié)果，科學(xué)選擇檢測方法對機(jī)電設(shè)備故障進(jìn)行全面的檢測。

5 提升機(jī)電設(shè)備電氣線路工作穩(wěn)定性的相關(guān)措施

5.1 技術(shù)措施分析

（1）在對機(jī)電設(shè)備的電氣線路進(jìn)行安裝時，要區(qū)分好信號線、動力線，線路的不同，工作原理也有著較大的差異，在安裝時，要嚴(yán)格地按照相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行安裝。同時，為了提升線路工作的穩(wěn)定性，降低線路出現(xiàn)故障的概率，應(yīng)當(dāng)從安裝的環(huán)節(jié)，最大限度地減少它們之間的相互作用，也就是對于它們之間的干擾情況要最大限度地防止。從機(jī)電設(shè)備電器線路出現(xiàn)的故障來看，動力線發(fā)生故障的概率較高，因此，在設(shè)計與安裝時，對于相關(guān)的參數(shù)，例如，電壓、電流等均需要嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行設(shè)置。（2）要全面增強(qiáng)線路絕緣性，嚴(yán)格按照電流的不同，針對性地設(shè)置線路絕緣等級。同時，對于電器線路的通風(fēng)性和散熱性要嚴(yán)格，更好增強(qiáng)線路工作的穩(wěn)定性和安全性。必要情況下，要對線路增加防護(hù)層，嚴(yán)防出現(xiàn)線路磨損、老化等問題。特別是若線路中包含的活動部件較多，必須嚴(yán)格按照規(guī)定設(shè)置防護(hù)層，從而更好地提升線路工作的溫度性，延長線路的使用壽命，增加機(jī)電設(shè)備工作的穩(wěn)定性。

5.2 管理措施分析

（1）對檢修方法要科學(xué)選擇。對于故障的位置要盡快定位，對外觀進(jìn)行觀察是第一步，然后使用本文提到的方式方法，若條件允許，還可以選擇使用模糊分級診斷、人工網(wǎng)絡(luò)診斷及計算機(jī)輔助檢測診斷等方法，更好保證設(shè)備的檢修質(zhì)量。（2）對于檢修技術(shù)要點要嚴(yán)格把控，最大限度地防止出現(xiàn)盲目將檢修范圍擴(kuò)大的問題，要從機(jī)電設(shè)備的故障實際出發(fā)，全面研判故障原因、故障點位置等。同時，在檢修的過程中，要確保安全，嚴(yán)防出現(xiàn)維修人員直接與電氣原件接觸，而導(dǎo)致觸電等安全問題發(fā)生。要注重使用各類供給，對故障進(jìn)行全面的探查，當(dāng)前使用較多的工具有電筆、歐姆表、萬能表等，不僅可以提升故障檢測的速度，還可以提升故障檢測的質(zhì)量。此外，技術(shù)人員要還要對機(jī)電設(shè)備電氣線路故障診斷情況進(jìn)行全面的分析總結(jié)，完善線路維修檔案，對電氣線路出現(xiàn)的故障規(guī)律進(jìn)行綜合研判，從而更好地提升電氣故障的維修實效。

6 結(jié)語

綜上分析，機(jī)電設(shè)備電氣線路的正常運行是設(shè)備正常運行的基礎(chǔ)，同時，機(jī)電設(shè)備正常運行是煤礦井下生產(chǎn)正常運行的關(guān)鍵。因此，煤企必須高度重視機(jī)電設(shè)備電氣線路的日常維護(hù)和檢測維修工作，科學(xué)合理地設(shè)計機(jī)電設(shè)備的電氣線路，從源頭上降低線路出現(xiàn)故障的概率，對于日常的檢測技術(shù)要因地制宜，及時有效地將故障檢測出來，并采取措施給與排除，保證機(jī)電設(shè)備的開機(jī)率和安全性。