大功率电动机的火灾危险和防火措施

耿庆鲁，白海斌

(德州实华化工有限公司，山东 德州 253007)

大功率电动机的火灾危险和防火措施

耿庆鲁*，白海斌

(德州实华化工有限公司，山东 德州 253007)

氯碱企业；大功率电动机；火灾危险；预防措施

分析了氯碱企业引起大功率电动机火灾的因素，提出了预防大功率电动机发生火灾的措施，并指出了使用大功率电动机时的注意事项及其巡检项目。

电动机是氯碱厂常用的动力机械，在机电系统安全运行中起主要作用。为防止大功率电动机发生火灾事故，须查找电动机起火的主要原因，采取相应的防火措施。大功率电动机分高压电动机和低压电动机两种，两者差别如下：①大功率电动机的高压电动机电流小、扭力大，更加稳定、节能、效率高，成本比低压大功率电动机大，工作环境要求高；②低压大功率电动机，电流大，稳定性差，能耗较大；③高压电动机铜损小，200 kW以上使用高压电动机较多。

1 电动机起火的主要原因[1]

由于各种故障，运行中的电动机绕组会发生过电流引起的过热，烧毁绝缘材料后起火。造成电动机过热和烧毁的原因很多，一般有如下11种。

1.1三相电压过高或过低都会引起电动机过热

当电压过高时，电动机的绕组电流就增大，使绕组发热超过容许值引起绝缘损坏后，就会短路起火；如电压过低，电动机的转速下降、定子绕组的阻抗下降，就会引起电流增大，因过热烧毁绝缘材料后，短路起火。

1.2三相电压不平衡对称

一般是由电网或是由电动机故障引起的。若加在电动机上的三相电压不对称，则运行中的电动机的多种损耗会增大，将引起电动机额外发热。一般要求三相电压之间的差值不超过5%，电动机可在额定功率下维持长期运行。

1.3缺相运行

大多是电动机的三相电源中有一相断路或绕组中有一相断路。如缺相情况发生在电动机运行中，虽尚能继续运转，但电动机转速下降，其他两相中的电流将比正常工作电流增加1.7～1.8倍，极易烧毁绕组，所以电动机不能长时间缺相运行。

1.4“小马拉大车”

“小马拉大车”可引起电动机过载，电动机会因过电流引起的过热而烧毁绝缘材料，最后引起短路起火。

1.5绕组接线有错误

主要是外部接线错误，如在检修时绕组的某极相组有一只或几只线圈嵌反或极相组接错，都会使电动机振动、有异常声响或转速过低、三相电流严重不平衡及绕组过热而被烧毁。

1.6定子或转子绕组发生各种短路

如电动机绕组发生相间短路，绕组因过电流而过热，引发绕组起火。如定子绕组的线圈绝缘损坏，导体相互接触后，便形成匝间短路。因匝间线圈流过很大的环流，三相电流不平衡，会使线圈严重发热而被烧毁。

1.7绝缘损坏

由于长期过载使用、受潮湿环境或腐蚀性气体侵蚀、金属异物掉入机壳内、频繁启动、瞬间过电压等，会使电动机绕组绝缘损坏或绝缘能力降低，形成相间和匝间短路，引发火灾。绝缘电阻过低也会使运行中电动机的绕组绝缘易受损坏和击穿，引发各种短路而发生崩烧事故。

1.8机械摩擦

当电动机轴承损坏时，摩擦增大，出现局部过热，润滑脂变稀而溢出轴承，从而加剧了轴承温度升高。轴承损坏严重时可使定子、转子摩损或者电动机轴被卡，从而产生高温或绕组短路而引发火灾。

1.9选型不当

应根据不同的使用场所选择不同类型的电动机。如在易燃易爆场所使用普通防护电动机，则当电动机发生故障时，产生的高温或火花可引燃可爆炸物，引发火灾或者爆炸。

1.10铁芯消耗过大

如果电动机铁芯的硅钢片质量、规格、绝缘强度等不符合要求，会使涡流损耗增加而引起铁芯发热和绕组过载，严重时可引发火灾。

1.11接地不良

当电动机绕组发生短路时，如果接地保护不良，会导致电动机外壳带电，可引起人身触电事故，也会使机壳发热，严重时引燃周围可燃物而引发火灾。

2 预防电动机发生火灾的措施

2.1合理选择功率和型号

应考虑传动过程中功率的损失和对电动机的实际功率的需求选择合适功率的电动机。还应根据使用环境、运行方式和生产工况等因素，主要是防潮、防腐、防尘、防爆等对电动机的要求，合理选择电动机的型号。

2.2合理选择启动方式

三相异步电动机的启动方式包括直接启动、降压启动两种。其中直接启动适用于功率较小的异步电动机。降压启动包括星—三角形启动、定子串电阻启动、自耦变压器启动、软启动器启动、变频器启动等，适用于各种功率的电动机。因此，在使用电动机时应根据电动机的型号、容量、电源等情况选择合适的启动方式。

2.3正确安装电动机

电动机应安装在不燃材料制成的机座上，电动机机座的基础与建筑物或其他设备之间应留出距离不小于1 m的通道，附近无可燃物，与周围有足够的放热距离。

电动机附近不准堆放可燃物，附近地面不应有油渍、油棉纱等易燃物。

2.4设置符合要求的保护装置

不同类型的电动机应采用相适合的保护装置，例如中小容量低压感应电动机的保护装置应具有短路保护、堵转保护、过载保护、断线保护、低压保护、漏电保护、绕组温度保护等功能。大容量高压电动机的保护装置应具有差动保护、速断保护、过压保护、过负荷保护、低压保护、单相接地保护、绕组温度保护等功能。

2.5启动符合规范要求

电动机启动前应按照规程进行试验和外观检查。所有试验应符合要求，机械及电动机部分应完好无异状。电动机的绝缘电阻应符合要求，380 V及以下电动机的绝缘电阻应不小于0.5 MΩ，6 kV高压电动机绝缘电阻应不小于6 MΩ，10 kV高压电动机的绝缘电阻应不小于10 MΩ。电动机不允许频繁启动，冷态下启动次数不应超过5次，热态下启动次数不应超过2次。

2.6加强运行监视

电动机在运行中应对电流、电压、温升、声音、振动、传动装置的状况等进行严格监视，当参数超出允许值或出现异常时，应立即停止运行，检查原因，排除故障。

2.7加强电动机的运行维护

电动机在运行中应做好防雨、防潮、防尘和降温等，保持轴承润滑良好，电动机周围保持环境整洁。

2.8电动机运行温度

严格控制电动机运行温度，运行时温升一般不得超过55 ℃。

2.9防止电动机过载运行

若负载超过电动机的额定功率、或临时电压过低以及电动机单相运行都会形成电动机过热、振动、冒火花、声响异样、同步性差等情况，有时甚至烧毁电动机，引燃四周可燃物。

2.10严格操作规程

发现不安全因素，须及时排除，电动机使用完毕，应及时切断电源。

3 使用大功率电动机的注意事项

(1)电动机过热而电流未升高的起火原因是环境温度过高(超过40 ℃)，通风、冷却系统故障，缺少维护保养，无防护装置等。要针对这些情况采取相应的措施，避免火灾。

(2)为降低启动电流、不影响供电变压器瞬间激增受损坏、不使线路电压降低而影响其他设备用电及电动机过热而引起烧毁，要求重载启动或空载启动的大功率电动机都加装软启动器。

(3)加强绝缘薄弱环节的处理，定期检查端部连线以及引出线绝缘状况，对龟裂的引出线要及时更换，对三相引出线加装绝缘套管，对定子老化的部位要浸环氧树脂漆。清扫擦拭定子线圈时，用白布擦拭，防止水滴渗透到局部破损绝缘中使绝缘降低。

(4)认真检查笼条。大修中要认真检查转子笼条在槽内的紧固情况，对松动的要加固，以减少启动时的位移，并要及时更换发生金属疲劳的笼条。

(5)采用高启动性能电动机。

采用YGD 1000-10/1060型高启动性能双定子高压笼型异步电动机(1 000 kW，电压6 kV，国产)能较好地解决重载、全压、频繁启停工况下，转子断裂、定子线圈经常过热烧损这一问题。

4 大功率电动机巡检项目

(1)检查电动机外壳、轴承油盖，判断温度、振动是否正常，必要时使用测温枪测量温度，正常应在90 ℃以下，一般运行温度在65 ℃以内。

(2)使用听棒听电动机本体是否有异声，两端轴承运转声音是否正常。

(3)电动机工作电流是否在额定电流范围内，电压是否正常。

(4)电动机本体是否干净，冷却风扇、冷却通道是否正常通畅，空气进风滤网应无堵塞和油渍。

(5)定期检查电动机的绝缘电阻，并使之在合格范围内。

(6)电动机的外部检查，要求各螺栓紧固、配件齐全、接地良好。

(7)电动机的外壳、风扇罩、风扇是否有破损，风扇罩网上是否堵有杂物影响散热。

(8)电动机是否有异味。

(9)电动机的滚动轴承不能超过95 ℃、滑动轴承不能超过80 ℃。

(10)电动机开关接线有无过热，保护动作值是否正确。

5 结语

随着氯碱厂大功率电动机使用量的不断增加，由电动机引发的事故和火灾也日趋增多，加强固定式灭火装置的管理，积极预防电动机发生火灾，保证电动机保护装置可靠动作，有效预防和及时扑灭火灾事故，才能保障人身和财产安全。

[1] 唐黎标.电动机的火灾危险和防火措施[J].安全与健康月刊，2004 (11)：28-29.

[编辑：费红丽]

Fireriskofhighpowermotorsandfirepreventionmeasures

GENGQinglu,BAIHaibin

(Dezhou Shihua Chemical Co. Ltd., Dezhou 253007, China)

chlor-alkali enterprise; high power motor; fire risk; preventive measures

The factors causing fire of high power motors in chlor-alkali enterprises are analyzed. Some measures to prevent high power motors from firing are proposed. The matters needing attention in operating high power motors and inspection items are pointed out.

TM46

B

1008-133X(2017)08-0023-03

耿庆鲁(1967—)，男，高级电气工程师，1992年毕业于成都科技大学电力工程系电力系统及自动化专业，一直从事氯碱生产的发电、输电、配电及整流装置的设计、安装和改造工作，现任德州实华化工有限公司热电车间电气主任。

2017-05-25