電動機的火災危險和防火措施
發布時間：2011-09-30 共1頁
電動機是常用的動力機械，在機電系統安全運行中起主要作用。為防止電機發生重大爆炸和火災事故，可針對起火原因，采取防火措施。
一、電機起火的主要原因
由于各種故障，會使運行中的電機繞組發生過電流過熱，燒焦絕緣材料后起火。造成電機過熱和崩燒的原因很多，常見的有如下幾種：
1.三相電壓過高或過低都會引起電機過熱。當電壓過高時，電機的繞組電流就增大，使繞組溫升超過容許值而絕緣損壞后就起火；如電壓過低，是使電機的轉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。
2.三相電壓不（平衡）對稱，一般是電網原因或是電機故障引起。若加在電機上的三相電壓不對稱，則運行中的電機多種損耗就增大，會引起電機的額外發熱。一般要求三相電壓之間的差數不超過5%，在這樣的條件下，電機還能在額定功率下維持長期運行。
3.缺相運行大多是電機的三相電源中有一相斷路或繞組中有一相斷路。如缺相情況發生在電機運行中，雖尚能繼續運轉，但電機轉速下降、其他兩相中電流將比正常工作時的電流約增加1.7-1.8倍，容易燒毀繞組，故不許電機長時間的缺相運行。
4.小馬拉大車是一種機械過載運行，這容易使電機因長期過電流過熱而烤焦絕緣材料，甚至引起火災。
5.繞組接線有錯誤。一般是外部接線錯誤，或在檢修時繞組的某極相組有一只或幾只線圈嵌反或極相組接錯，都會使電機振動、有異常聲響和轉速過低、三相電流嚴重不平衡及繞組過熱而崩燒。
6.轉子繞組端部故障。如電機的轉子部分有局部脫焊、電刷的牌號與尺寸不符、電刷的牌號和尺寸不符、電刷壓力不足或過大、電刷與繞組接觸不良、長時間運行并進入異物等，都會引起有關部分的局部過熱或使滑環與電刷之間冒出火花。
7.定子或轉子繞組發生各種短路。如電機繞組發生相間短路，短路點附近的絕緣被燒焦，因過電流而過熱，引發繞組燃燒。如定子繞組的線圈絕緣損壞，導體相互接觸后，便形成匝間短路，因匝間短路的線圈中，將流過很大的環流（是正常電流的2-10倍），使線圈嚴重發熱、三相電流不平衡、電機的轉矩降低、產生雜聲等。
8.絕緣電阻過低會使運行中電機的繞組絕緣易受損壞和擊穿，引發各種短路而崩燒。
二、防止電機火災的主要措施
1.三相電壓是否過高或過低，可用萬用表交流電壓檔檢測母線電壓和電機端電壓來判斷。如電網原因，可向供電部門反映，要求調整或利用變壓器的調節開關進行調節；如是支路壓降過大，應更換導線面積和縮短電機與母線間的距離；如電機的運行長期在340V左右，可換上功率比傳動機械設備大20%的電機，但大批量更換電機不是很經濟和現實，最好是在電網上加置電容器補償。另外，當電壓過低時，還可用交流接觸器、三相式熱繼電器等組合裝置來保護電機；當電壓過高時，只要將三相式熱繼電器調節到較高的數值即可。
2.三相電壓是否對稱，可用萬用表交流電壓檔和鉗形表分別檢測三相母線的電壓和電流值來判斷。如發現嚴重不平衡時，可確定是三相母線上過多的裝有單相大功率電熱器和交流電焊機等。為改變這種不正常情況，可重新調整和合理分配三相母線上的裝接容量。用同樣的方法檢測每臺電機上端電壓和負載電流是否平衡，如發現嚴重不平衡時，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，待找出故障點并修復后，才可通電試車。為保護電機的安全運行，可在三相饋線中采用自動開關（斷路器）、三相式熱繼電器和交流接觸器等組合裝置。
3.為防止電機缺相運轉而起火，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，可判斷運行中電機是電源一相斷電還定子繞組一相斷路。如電源一相斷電，該相的指示燈應不亮或變暗，應先停電檢查三相饋線中有無導線斷裂、熔絲燒斷、交流接觸器或斷路器主觸頭接觸不良和各個接頭松脫等，待找出故障點并修復后，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的定子繞組是否缺相運行，當確定有一相斷路時，應立即停電并拆開電機繞組的接線端部，找出故障點后并重新連接焊牢，包上絕緣在涂上絕緣漆后，才可裝好試用。（2）當容量為1.7-20千瓦電機采用Y形接法時，可在Y形的中性點與接地（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，即能自動切斷電機電源。
4.當發現小馬拉大車時，應采取如下防火措施和保護方式：（1）有銘牌標明的機械，可按銘牌上功率選配電機；如無銘牌標明，先設法減輕機械負載，使電機的負載電流不大于額定電流。（2）如無法減輕機械負載，只能選擇較大容量的電機予以適應，但應使該電機的負載電流不大于額定電流。（3）可在電機饋線中配裝三相式熱繼電器、交流接觸器和自動開關（斷路器）等組合裝置，作為電機的過載保護。
5.為防止繞組接線有錯誤，在修理或改制電機時應注意：（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繞得太少了。（2）如銘牌標明380V/220V、Y/△聯接電機，當電源電壓為380V時絕不能接成△形；當電源電壓為220V時，一般都應接成△形，但有時也可按需要接成Y形；如銘牌標明660V/380V電機，用于線電壓為380V的系統中時，一般應接成△形。（3）在定子繞組接線時，不要把△形錯接成Y形而造成電機崩燒。（4）采用Y-△起動的電機，在接線時，千萬不要把6根引出線的編號搞錯和接錯。（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子，將硅鋼片沿定子內圓表面中心放置，當定子繞組通入三相30-50%額定電壓時，無論是極或相或組或一個線圈接線有錯，硅鋼片均不旋轉；如繞組的極或相或組或一個線圈接線正確，硅鋼片均應旋轉。
6.針對轉子繞組端部故障，可用校驗燈或萬用表等檢查繞組一相斷路或脫焊等。（1）如電刷與滑環接觸不良，可調整電刷壓力和改善電刷與滑環接觸面積；（2）如發現斷線或局部脫焊，應重新連接焊牢，包上絕緣和涂上絕緣漆后，即可試用；（3）如發現電刷與滑環間火花過大，可能是電刷牌號與尺寸不符，更換合適的電刷；（4）如電刷壓力不足或過大，可調整電刷壓力；（5）如電刷在刷握內軋住，可磨小電刷；（6）如滑環表面有污垢雜物，可用0號砂布磨光，并用干凈的棉紗擦凈；（7）滑環不圓或痕跡深重，可用0號砂布打磨或將滑環車一刀。
7.為防定（轉）子繞組發生各種短路故障，可用如下保護措施：（1）在電機饋線中裝設合適的DZ5或DZ10型自動開關（斷路器）作為短路保護。（2）經常用鉗形表檢查電機的負載電流，發現三相電流嚴重不平衡并且大于額定電流，則可確定繞組有短路故障，應停車檢查。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，繞組受到機械損傷，電源電壓過高，電機過熱等原因，可用搖表等尋找故障點；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，繞制線圈時將絕緣擦破，線圈受振動而磨損，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；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；用電橋測量每相或部分繞組電阻，如電阻較小的一相或一個線圈為短路相或短路線圈。判斷繞組是否接地，可用搖表等進行檢測，當判定有接地故障時，應按直接觀察法、檢驗燈法、淘汰法等找出接地點。（3）按短路故障出現的部位和故障嚴重程度，可作如下處理：如短路點在繞組端部，損傷又不嚴重，一般將絕緣進行加強處理；如端部短路損傷嚴重或短路發生在槽內，應更換繞組。
8.絕緣電阻是否過低，可用搖表檢測判斷。要求電機絕緣電阻應大于0.5兆歐。絕緣電阻過低原因，一般是受潮、積塵、漏油、過載、散熱不良、機械損傷、化學腐蝕造成絕緣老化、損傷等，針對這些采取烘干、清掃、消漏、減輕負載、避免損傷或腐蝕或更換等措施。如仍偏低，應用試驗法找出故障點并進行修理。
三、還應注意事項
1.要采用與其生產環境特征和防火性能相適應的防護型電機。
2.防止機械過載和故障，注意及時調整和采取防火措施。
3.在安裝電機及其保護裝置和起動器時，要安裝在固定可靠的非燃燒材料基座或非燃燒建構件上；并與可燃物應保持一定距離，周圍不準堆放雜物。
4.電機過熱而電流未升高的起火原因一般是環境溫度過高（超過40攝氏度），通風、冷卻系統故障，缺少維護保養，無防護裝置等引起的。要針對這些采取相應的措施，避免火災。
5.為降低起動電流、不影響供電變壓器瞬間激增受損壞、不使線路電壓降低而影響其他設備用電及電機過熱而引起崩燒，要求重載起動（功率大于10千瓦）或空載起動（功率大于14千瓦），都應加裝降壓起動器。
6.為防止起動過于頻繁或負荷性大或阻力矩大而使起動周期延長，使電機因過電流和過熱而發生崩燒，應采用滑環式電機或雙鼠籠式電機。
