异步电动机爆炸的原因分析与预防措施论文_李剑锋

异步电动机爆炸的原因分析与预防措施论文_李剑锋

(大唐太原第二热电厂 山西省太原市 030041)

摘要:电动机爆炸不但会引起较大的人员伤亡,还会造成企业财产的损失,因此,电动机爆炸是企业在生产运行过程中需要着重关注的问题之一。由于电动机爆炸的情况无法仅根据理论知识进行分析,笔者通过介绍异步电动机爆炸实际案例的相关情况,探究电动机出现爆炸事故的主要原因,结合理论知识着重分析异步电动机爆炸预防的具体措施,以供参考。

关键词:异步电动机;爆炸原因;分析;预防

引言:电动机爆炸除了会造成严重的人员伤亡与企业内部设备损坏等情况之外,还有可能在局部区域内造成大面积长时间的停电,对周边用电区域造成较大不良影响。目前,市场中的各类电气设备上使用的绝缘材料,大部分属于可燃或易燃物质。在实际运行过程中,电机自身的正常工作也会引起内部温度不断提升,一旦与可燃、易燃绝缘材料相接触并会引起火灾或爆炸。而在开关电流时,电气设备周围会产生电弧,电弧会直接引爆周围的可燃、易燃物品。因此,电动机的安全管理应当属于企业正常工作类的核心程序之一,只有保证电动机的使用安全,才能够最大程度保证生产安全与工作人员人身安全。

一、异步电动机爆炸实际案例简介

2018年3月,某地区某木材加工厂出现了严重爆炸事件。引起本次爆炸事件的缘由是由于企业内部使用的异步电动机在生产运行过程中突然发生爆炸而引起的。根据笔者的事情了解可知,某企业主要负责生产刨花粉,因此,在生产加工木材时粉尘情况较为严重,异步电动机主要是在露天的环境下进行工作,在这样的粉尘环境中,最终引起爆炸。根据现场设备负责人的介绍可知,本次爆炸事件并未引起人员伤亡,爆炸现场的异步电动机已被彻底炸碎,所有碎片大概在爆炸现场6米直径范围之内。根据笔者的了解可知,事故电动机是一台型号为Y180-4的三项异步电动机在正常运行过程中,该电动机的额定功率为18.5Kw额定电流为35A。而该电动机的主电机,型号为YE3-355-4,在正常运行的过程中该电机的使用额定功率为280Kw,额定电流为4924A。

二、异步电动机出现爆炸事故的主要原因

根据笔者对爆炸事件相关现场及数据的了解,异步电动机出现爆炸后已被炸成多半碎片,转子绕组受爆炸影响呈现喇叭口状。

1.在检查之后,笔者发现该爆炸电动机线圈并未出现明显的灼烧的痕迹,该电动机的正常运行始终保持在出厂时配置,不存在超载运行状态。

2.根据笔者对相关工作人员的询问可知,该电动机在生产过程中已运行多时,因此,可将绕组接线错误这一可能引起爆炸的原因直接排除。

3.根据笔者询问相关人员可知,该区域内所有电气设备已正常平稳安全运行两年,因此可将电气设备存在缺陷引起爆炸这一原因直接排除。

4.根据笔者的了解可知,异步电动机正常工作的区域内作业操作具有连续性,常常出现各类可燃性粉尘,应当将工作区域划分为20区。在经过检查之后,爆炸电动机为IP44等级,一旦出现小于1mm的可燃性粉尘,便会通过异步电动机自身的排风罩或轴承运转之间存在的间隙侵入到异步电动机内部,导致电动机内部的转子与定子之间不断堆积各类粉尘。电动机长期运行下去,一定会引起自身的发热轴承升温等情况,而内部温度一旦提高,这些粉尘便容易引起异步电动机的爆炸,进而影响生产安全与工作人员人身安全。

5.在经过了解之后,笔者发现该爆炸电机在正常运转的状态下,内部叶轮的转速为1490转/min,内部刀环反向运转的速度为93转/min。此时木料在工作人员的输送下通过进料系统进入切削室,一旦木料的送入量不均匀,便会引起缺失内部木片不断堆积,最终导致叶轮刀划等部分被木片填堵,造成电动机过载负荷,定子线圈轴承不断升温。电机内部温度超过430摄氏度,内部长期积累的粉尘便会直接被引爆。

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6.除电动机过载负荷会造成轴承等内部零件温度升高引起爆炸之外,木片的堵塞还会导致电机内部电流急剧增加,造成工作区域内电路跳闸断电以保护整个工作区域的生产安全与人身安全。但在跳闸断电的一瞬间,异步电动机仍然会带动内部叶轮进行惯性旋转,使电机在内部变化的影响下高速运转,电机自身震动过大会带动内部粉尘跟随惯性旋转而旋转,轴承温度剧增,排风罩被生产过程中产生的木粉堵塞,异步电动机始终无法良好散热,最终,电动机内积攒的粉尘会被轴承的温度直接引爆。

因此,笔者在文中所列举的这一次爆炸事故,应当是一次受到综合因素影响而引起的异步电动机粉尘爆炸情况。

三、预防异步电动机爆炸的具体措施与方法

根据上述文字的内容我们可以知道,电气装置和机械设备是直接影响异步电动机正常工作平稳运行的核心要素,异步电动机一旦出现爆炸情况,主要原因是受到周围环境的不良影响。因此,根据本次爆炸事件相关情况,笔者提出了以下六点措施,以预防异步电动机的爆炸。

1.异步电动机在进行日常工作时,一旦处于粉尘环境,工作人员需要保证工作时使用最新工艺降尘除尘,保证异步电动机始终处于通风顺畅、环境良好的场所内生产加工,确保场所内各个电气设备接线情况满足实际运行需求,保证管线密封避免粉尘进入产生爆炸。

2.工作人员需要对粉尘或气体危险爆炸程度进行等级,并以此为基础对工作区域进行划分,在不同的工作区域内选择高于分区类型的防尘防爆电动机。工作人员在使用防尘防爆电动机之前,应当对其合格证书进行检查,保证其合格证书的有效性及工作的平稳安全性,避免在使用过程中出现安全事故。

3.在使用异步电动机时,工作人员需要使异步电动机的三相电压始终保持在对称平稳的状态内,严格禁止异步电动机缺相。企业应当为电机的定期检测安排专业的电工,一旦异步电动机出现一相断路时,应当立刻停止电动机的使用,并将其中的电机绕组拆开,检查其接线端部,寻找出发生故障的问题点,并在修理之后重新接牢。完成整个修理之后,专业电工还需要在修理部位包上绝缘,涂上绝缘漆避免漏电。整个修理过程结束之后,工作人员需要事先进行试用之后再投入正式使用。异步电动机中性点与零线之间若接入低压继电器,工作人员需要将其常闭触头,直接串入连接交流接触器线路回路,一旦异步电动机工作过程中出现一相断路时,电动机可自动切断电源,以保证整个区域内工作人员的人身安全,避免引起爆炸情况对周围生产环境造成破坏,对工作人员人身安全造成影响。

4.工作人员必须保证异步电动机的负载电流不大于额定电流,工作人员必须对异步电动机进行过载保护,例如三相式热继电器、交流接触器以及自动开关等设备,都是工作人员对异步电动机过载保护的组合装置选择。

5.如果异步电动机的使用环境为粉尘场所,电动机的导线、电缆都应当使用阻燃型进行穿管敷设工作,电气设备的外层金属壳需要保证接地线的正常运行。在异步电动机的运行管理工作中,工作人员需要定期维护电气设备,监督电动机的运行情况,科学、有效管理设备使用及养护、维修情况,最大程度减少异步电动机发生爆炸事故。

结语

根据文中内容可知,每一起已经发生的异步电动机爆炸的原因均有不同,一般会受到多种因素的影响最终发生爆炸,因此,我们必须根据爆炸现场的实际情况分析研究出现爆炸的原因,找到真正致使整件事故发生问题的因素,并以其为基础商讨相应的解决措施。在解决问题之后,工作人员还应当根据相关调查结果总结预防爆炸的具体措施,以便于在日后的生产过程中避免类似事故的发生,对于之后的安全生产工作产生积极影响与指导作用。

参考文献:

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[3]M.布拉德福,李光荣.爆炸危险场所用逆变器供电的异步电动机的确定[J].防爆电机,2018(02):27-32.

论文作者:李剑锋

论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期

论文发表时间:2019/7/8

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