煤礦機(jī)電設(shè)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(jī)電設(shè)備在煤礦安全生產(chǎn)中具有重要作用，而機(jī)電設(shè)備日常維護(hù)是保證煤礦機(jī)電設(shè)備安全正常運(yùn)行的重要工作。基于對日常機(jī)電設(shè)備維護(hù)工作經(jīng)驗(yàn)的積累和總結(jié)，本文對煤礦機(jī)電設(shè)備常見的故障及引起故障的原因進(jìn)行總結(jié)分析。旨在為煤礦機(jī)電設(shè)備的日常維護(hù)提供經(jīng)驗(yàn)交流。

關(guān)鍵詞 煤礦;機(jī)電設(shè)備;維護(hù);故障

煤礦井下機(jī)械設(shè)備大部分為電動機(jī)驅(qū)動，一旦控制電動機(jī)的啟動器、組合開關(guān)、軟啟動器、低壓饋電開關(guān)、高壓開關(guān)等出現(xiàn)故障，則會造成機(jī)械設(shè)備不能運(yùn)轉(zhuǎn)，造成一系列設(shè)備不能運(yùn)行。如：采煤機(jī)有故障，則運(yùn)輸機(jī)、皮帶機(jī)都不能運(yùn)行;通風(fēng)機(jī)不能運(yùn)行，則整個掘進(jìn)工作面無法工作;水泵不能排水，會淹沒工作面;絞車不能運(yùn)轉(zhuǎn)，則無法進(jìn)行運(yùn)輸物料等等。造成這些電氣設(shè)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(jī)電設(shè)備無電源影響

機(jī)電設(shè)備經(jīng)常遇見的無電源情況分為以下幾種：

（1）上級開關(guān)未送電或跳閘。造成這種現(xiàn)象的有：停電、負(fù)荷方有故障、上級開關(guān)本身有故障。

（2）電源缺相。造成缺相的原因很多，有隔離開關(guān)接觸不良、接觸器真空管距離調(diào)整不當(dāng)、上級開關(guān)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(cè)接在另外兩相，開關(guān)能夠正常起動，也會造成上級或本級開關(guān)保護(hù)動作跳閘（動作的先后與開關(guān)采用的保護(hù)類型、靈敏度有關(guān)系，如有甩保護(hù)行為，則電動機(jī)會因缺相運(yùn)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(xiàn)象有：熔斷器容量規(guī)格選擇小：如設(shè)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(guī)格尺寸相同，更換時沒有注意標(biāo)識，造成啟動器正常工作時熔斷;控制變壓器有短路現(xiàn)象，這種情況應(yīng)查出短路地點(diǎn)，如在繞組內(nèi)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(jī)電設(shè)備的線路和電器原件故障

2.1 線路故障

一臺（啟動器）開關(guān)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(guān)不能正常工作。這些現(xiàn)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(diǎn)（觸頭）氧化接觸不良、接點(diǎn)粘連斷不開等現(xiàn)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(jī)械有一定的關(guān)系。比如接觸器或繼電器線圈通電后，由于鐵芯受機(jī)械卡阻或鐵芯銹蝕、氣隙中有異物等出現(xiàn)閉合不嚴(yán)現(xiàn)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(xiàn)線圈燒毀現(xiàn)象。而線圈纏繞受工藝影響，本身有質(zhì)量問題，受潮氣侵蝕絕緣強(qiáng)度下降、電磁噪音震動等，會出現(xiàn)匝間短路燒毀線圈或線圈斷線不通電現(xiàn)象。大部分開關(guān)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(cè)接線位置，也會造成開關(guān)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(hù)的開關(guān)顯示欠壓，開關(guān)拒動。無欠壓保護(hù)的開關(guān)即便有時能夠暫時起動，運(yùn)行中受到震動或線路上其他大功率設(shè)備起動影響，會出現(xiàn)運(yùn)行中“偷停”現(xiàn)象、也有出現(xiàn)繼電器線圈燒毀現(xiàn)象。

3環(huán)境影響

3.1 外界環(huán)境影響

井下空氣潮濕，對電氣設(shè)備影響較大，在地面搖測幾百兆歐絕緣電阻的開關(guān)、電纜等，運(yùn)輸?shù)骄略贀u測只有幾十兆歐甚至更低，隨著并聯(lián)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(guān)漏電閉鎖或漏電保護(hù)器動作。潮氣侵入開關(guān)內(nèi)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(guān)不能起動，嚴(yán)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(guān)內(nèi)部放置干燥劑，并定期更換。有時電子元件受潮后，用熱風(fēng)機(jī)吹風(fēng)進(jìn)行干燥也能使開關(guān)恢復(fù)正常工作。

3.2 人為因素

電器元件在更換、檢修、維護(hù)過程中，工作人員粗心大意，毛手毛腳，丟東拉西，不按標(biāo)準(zhǔn)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(jī)地面試機(jī)時，左、右截割電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，牽引時上級開關(guān)發(fā)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(dāng)成JZ-4/4型更換上，結(jié)果常開、常閉接點(diǎn)接反，造成開關(guān)不能正常工作;某工作人員檢修完采煤機(jī)電控箱，接線試機(jī)時，顯示屏顯示漏電閉鎖，原因是將工具遺忘在電控箱內(nèi)、某維護(hù)工人清理開關(guān)內(nèi)粉塵時，將控制線拽脫，造成開關(guān)不能起動等等。所以，要求工作人員檢修、更換、維護(hù)電氣設(shè)備時，一定要細(xì)致、耐心、干標(biāo)準(zhǔn)活兒，以免造成故障擴(kuò)大化。

4結(jié)束語

造成井下設(shè)備不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的原因很多，首先要分清是電氣故障還是機(jī)械故障。如某工作面采煤機(jī)不能牽引，原因是牽引減速器一軸斷導(dǎo)致，屬于機(jī)械故障。其次，還要熟悉供電系統(tǒng)。某掘進(jìn)工作面使用AM-50型掘進(jìn)機(jī)，油泵電機(jī)、行走電機(jī)、運(yùn)輸電機(jī)都能正常起動，一旦起動炮頭電機(jī)則引起上級開關(guān)跳閘。原因是給掘進(jìn)機(jī)供電的移動變電站低壓側(cè)星/角轉(zhuǎn)換連接片松動導(dǎo)致。所以要正確判斷故障所在。再者，負(fù)荷變化后要及時對總開關(guān)進(jìn)行正確整定。某掘進(jìn)工作面增加2x90kW皮帶機(jī)負(fù)荷后，皮帶機(jī)一起動便引起移動變電站低壓開關(guān)跳閘，顯示屏顯示短路故障，詢問工作人員，說是已調(diào)整過整定，現(xiàn)實(shí)情況是整定結(jié)果只顯示在GOT顯示屏，而未存入PLC。所以要根據(jù)故障現(xiàn)象和開關(guān)的保護(hù)類型正確分析故障所在，才能及時處理故障，確保安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 牛良琦.煤礦機(jī)電設(shè)備常見故障及維修方式分析[J].科技與企業(yè)，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(jī)電設(shè)備維修等。