煤矿防爆灯用防爆电机的泄露值是多少

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YB3-355L2-8防爆电机200KW防爆电机煤矿用防爆电
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品牌:新大力
型号:YB3-355L2-8
加工定制:是
产品类型:隔爆型三相异步电动机
额定功率:200KW(kW)
额定电压:380/660(V)
额定转速:14855(rpm)
产品认证:ISO
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摘& 要:煤矿井下爆炸性气体混合物的爆炸必须具备两个条件,一定的气体浓度和足够的火花能量,煤矿井下使用的隔爆型三相异步电动机,在正常运行时是不会发生爆炸事故的,但如果在故障状态下运行,就会产生足够的火花、电弧,热表面,灼热颗粒等,引起渗入电机内部的爆炸性气体混合物爆炸,此时电机隔爆失效,就会引起矿井瓦斯爆炸事故。
关键词:防爆;电机;故障
&&&&&&& 煤矿用电动机,特别是煤矿采区工作面电动机,因其工作面用电动机,因其工况条件非常恶劣,突发事件较多。电动机过载运行,频繁启动,使电动机事故率较高,寿命也就很短。
&&&&&&& 本文对电机安全运行可靠度进行了初步探计,通过统计分析具体故障的成因,对电机安全运行的软环境提出了要求。
&&&&&&& 1 电机安全运行可靠度
&&&&&&& 电机的任何一个部件的失效都将使电机出现故障,因此,其可靠性本模型为串联模型,各部件的失效可以看成是独立的,其可靠度计算公式为:R(t)=R1 (t)&R2 (t)&Rn (t)=Ri (t)(1)
式中第R1&i部件的可靠度,是时间函数。
&&&&&&& 电机在整修寿命期内,通常可分为三个阶段,第一阶段为磨合阶段,即早期失效阶段,失效率随时间迅速下降,这一阶段通常在出厂前的检验中就被剔除,第二阶段为偶然失效期,失效期基本不变,是最重要的阶段,电机这一阶段能否正常运行,是煤矿井下安全生产的保障,第三阶段是耗损阶段,电机使用到一定程度后,由于轴承磨损、绝缘和电子元件老化,其故障率随时间上升。
&&&&&&& 对于第二阶段,通常将故障率看作常数,这时电机寿命服从指数分布,各单元的可靠度为R1(t)=e-&it
&&&&&&& (2)
&&&&&&& 式中&i-第i单元的失效率,&=&&& &i电机的平均寿命a=1/&
&&&&&&& Ai与温度,湿度、压力、负载等因素有关,各部件的工作失效率通常用&i=&0i.ki.Di& (3)
&&&&&&& 式中&0i&基本失效率;ki&环境因子;Di&降额因子。
&&&&&&& 在一些可靠性预计手册中,都给出来了&oi、ki、Di的参考值,可以根据电机使用情况选取。
&&&&&&& 从以上分析可知,引起电机故障的因素很多,随机性也较强。但大多数电机即使出现故障,也不会引起电机内、外爆炸的发生,而且有些故障一经排除,电机就会继续正常工作。
&&&&&&& 2 具体故障统计分析
&&&&&&& 事例1定子内部发生故障:
&&&&&&& 日七煤矿务局新兴矿井下综采三队在3#层8710工作面采煤,所用的SCJ-764/400运输机在投用第五天正常运行中突然发生电机内部爆炸,将后端盖炸飞甩出8米多,电机后端盖8-M12螺栓全部从螺栓头根部切断,轴承外小盖上4-M12螺栓从螺扣处断开,端盖有裂纹及变形,止口边掉一块,内部定子线包出线端部有一短路烧毁痕迹,另一端发现烧熏痕迹,向外传爆,但内外部条件所限,未引起重大恶性事故。
&&&&&&& 隔爆电机在井下实际运行中,发生故障最多的部件就是定子绕组,例如:任意一相定子绕组线圈(匝间)短路,相绕组接反以及相间短路等,电机内部绕组短路,断路线匝内通过很大的环流,使绕组迅速发热直到烧毁,此时,若电机内爆炸性气体混合物有足够的浓度,就会被点燃发生爆炸,如果电机壳体或联接件强度不够,或隔爆结构隙超过标准要求,就向外传爆,就有可能诱发矿井瓦斯爆炸。
&&&&&&& 电机过载,过电压,单相运行和绝缘材料老化,损坏都会造成绕组短路。
&&&&&&& 从矿上反馈回来的信息看,电机温升过高是绝缘材料失效的主要原因,通过大量研究,得出了对于ABH级绝缘材料,温度每升高8度、10度、180度,绝缘寿命将降低一半,另外,电机密封性能不好,机组漏出的油、水等流进电机,也使电机绝缘材料提前失效。
&&&&&&& 事例2轴承损坏和圆筒隔爆面失效:
&&&&&&& 日富强煤矿第二采区所用采煤机电机井下运行2小时出现故障,电机停止转动,经检查发现,电机轴承损坏,前端盖和轴研磨,抱轴,圆隔爆面失效(电机所用轴承为瑞典SKF公司进口轴承、质量可靠、寿命高)。
&&&&&&& 轴承作为支承电机转子的部件,要求有足够的旋转寿命和一定的旋转精度,轴承损坏的先兆是轴承温度急剧升高,轴承内部的3锂基润滑脂稀释、流失、轴承干磨,造成轴承损坏,因此电机轴承常安装温度报警,只是用户常忽略不接。
&&&&&&& 对于隔爆电机,轴承装置包括了电动机主要的外壳防护结构、转子支撑结构和隔爆结构,由于其含有转动隔爆接合面,因此结构设计要求非常严格。
&&&&&&& 事例3接线腔内电气元件损坏:
&&&&&&& 七煤龙湖煤矿1台双速电机在井下使用两天半,因接线腔漏水烧毁了低绕组的接线端子和接线柱,电机停转。
&&&&&&& 按线腔作为电机和外部电源的联接装置,相对电机内部是一个独立的隔爆腔,其内的接线柱将电机定子引出线和外部电源联接在一起,一般有六个接线柱,接线柱之间必须绝缘,如果接线柱之间发生短路现象,就会产生巨大的热量,烧毁接线柱。若渗入到接线腔内的爆炸性气体混合物有足够的浓度,接线腔内就会发生爆炸。
组成防爆电机的每一个部件都可能发生故障,下面表1是对1996年下半年到1997年上半年之间矿上反馈回来的电机主要故障所做的统计分析。
&&&&&&& 其中故障频数10为故障率最高,依此类推:
&&&&&&& 从上面的表格可以看出,序号3接线盒部件1个故障发生,接线盒就有爆炸向外传爆的可能,序号1或2与4同时发生,电机才有爆炸和向外传爆的可能。
&&&&&&& 对于煤矿井下使用的隔爆型三相异步电动机,隔爆结合面锈蚀,有划痕或间隙超过标准这类故障,在加工及装配中,通过检查就能够查出,未检测出的概率非常低,因此,只要管理完善,监察员责任心强,隔爆结合面故障是完全可以避免的,隔爆电机在井下使用也是非常安全的,即使电机内部因故障发生爆炸,也不会引起矿井爆炸。
&&&&&&& 3 电机安全运行的软件环境
&&&&&&& 一般情况下,隔爆电机在井下使用是否安全,取决于以下三个因素:
&&&&&&& 3.1使用环境。煤矿井下潮湿,突发事件较多,电动机过载运行,频繁起动,这些客观条件,在设计电机时已经充分考虑,井下所用电机的隔爆外壳及其它部件都有足够的强度,在使用中需要注意干涉,如运输机工作时与采煤机电机发生干涉,事例2中电机轴承损坏就是这个原因。
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