浅谈采煤机电动机故障保护装置的改进措施

更新时间：2021-08-30 点击次数：558

李婧婧

安科瑞电气股份有限公司

摘要：本文以采煤机电动机为研究对象，旨在提高采煤机电动机保护装置的精确性和可靠性。

关键词：采煤机电动机常见故障保护装置

0 引言

采煤机是采煤工作的关键设备，其工作效率决定着采煤的效率，但是采煤机电动机容易出现短路和漏电现象。研究表明，由于采煤工作环境恶劣地面潮湿、粉尘浓度大等问题容易导致采煤工作陷入瓶颈。采煤机电动机保护装置可以一定程度上保护采煤机电动机，随着对采煤机电动机的要求越来越高，传统的采煤机电动机想要适应时代的发展，需要提升电动机短路保护和漏电保护装置的抗干扰能力，能够有效的提高采煤工作的效率。

1 采煤机电动机保护装置简介及意义

采煤机是实现煤矿生产机械化和现代化的重要设备之一，是采煤工作的关键，目前更多的工厂使用电动采煤机可以有效的减轻体力劳动、提高安全性、达到高生产、高效率的目的。采煤机电动机一般情况会配备载割电动机、牵引电动机、调高电动机3种电机设备，可以有效的提高电动机的效率，但是容易在采煤恶劣的环境下出现短路和漏电的问题，因此采煤机电动机一般会设置保护装置来防止意外的发生，常见的采煤机电动机保护装置有短路保护、漏电保护2种。由于采煤工作环境较为恶劣，采煤工作时常会出现很多问题，采煤机电动机保护装置可以有效的保护采煤机电动机的合理运行，提高采煤工作的效率。

2 采煤机电动机故障保护装置存在的问题

2.1 电动机短路保护存在的问题

随着经济建设的不断发展，采煤工作也成为了目前的热门工作之一，采煤机电动机成为了采煤工作的常用装置，但是采煤机电动机很容易出现短路、过载以及漏电等问题，这些问题很容易出现采煤机电动机老化、失效等问题。采煤机电动机在运行的过程中需要经过电流隔离器、电流互动器等装置，因此采煤机电动机短路保护需要通过装置进行电流测试。若电流超过电流值会对电路进行相应的保护，但是若是电流出现波动会出现到电动机短路保护装置。

采煤机电动机有规定的额定电流，一旦电路中的电流超过了额定电流，才能判断电路出现短路从而引发电动机短路保护装置，一般情况下在配备电流表若是在配置量程是0~1300A电流的范围才能准确的测试出电路的情况；但是常见的符合要求的电流表电流范围是0~1600A，但是大量程电流测试设备会降低电路测量的准确性，很容易出现电流过大超过额定电流但是电流装置无法测出的情况，很容易出现短路保护装置失效。

2.2 电动机漏电保护装置存在的问题

电动机漏电现象常常出现在载割电动机、牵引电动机方面，若是电动机接线步骤出现故障和问题便十分容易出现漏电的问题。目前，采煤工作供电系统中线点会出现不接地的问题，但是这样的供电方式即便发生漏电现象也无法检测出来。为了解决漏电保护装置存在的问题，需要为漏电保护装置设置一个独立的接地电源，并且保证采煤机电动机漏电保护装置的工作方式为附加直流电源式保护，从而提高电动机漏电保护装置的效率。

采煤机电动机漏电保护装置在实际应用过程中，时常会出现烧毁、漏电等状况。采煤机电动机漏电保护装置失误的原因主要是电动机中的传感机器受到磁场干扰而准确度降低的现象；二是采煤机电动机漏电保护装置的电压是由电阻分压得到的，因此采煤工作的环境过于恶劣使得阻值变化进而影响到电压值，造成了漏电保护装置的失误；三是采煤机电动机漏电保护装置采用的直流电源式保护方式只能通过切断电源的保护动能，导致了漏电保护装置出现故障。采煤机电动机漏电保护装置出现故障会一定程度上给作业人员增加难度和复杂性。

3 采煤机电动机故障保护装置的改进措施

3.1 短路保护的改进

采煤机电动机需要在短路保护装置方面进行相应的改进，连线问题是采煤机电动机的关键问题。由于连线导致电流检测出现问题的事故太多，因此首先需要在采煤机电动机接线基础上进行改进，想要实现电动机短路保护的改进，改变电动机线路的问题。首先可以在采煤机电动机接入一个335A快速熔断器，能够有效的解决电动机短路保护装置出现的问题，熔断器可以通过电流接触启动采煤机电动机，熔断器可以瞬间检测到电路中的电流值，一旦电流值超过了电流传感器，从而导致熔断器短路。当熔断器出现短路时短路电流会增大为额定电流的8到10倍，电流值瞬间增大熔断器在感受到增大后的电流值之后便会瞬间断路，从而对载割电动机实现了保护功能。除此之外，还需要在电路上增加一个交流接触器和电流互感器，交流接触器可以实现对电路电流的改变，电流互感器可以增大快速熔断器对电流值的测量，能够让快速熔断器快速的对电路上的电流进行检测，这些增加的电流检测装置可以有效的对电路中的载割电动机实现保护功能，并且不需要检查电路中的电流值就能通过熔断器来判断采煤机电动机的电路电流值，才能实现电路短路保护。

3.2 漏电保护装置的改进

采煤机电动机在运行的过程中十分容易出现漏电的问题，因此漏电保护装置的合理运行是至关重要的，在遇到漏电保护装置出现烧毁或者失误时可以提出相应的措施：

（1）将检测电路中的电流的原件电流互感器进行替换，霍尔电流传感器是十分常见的一种电流互感器并且是根据电路中的磁通量进行计算和感应的，在电路运行的过程中其他的电流互感器有可能会因为磁场的变化和干扰出现失误，但是霍尔电流传感器能有效避免磁场带来的干扰提升了电测试值的精确性。

（2）改变电路中的基准电阻，电阻由于敏感度较强导致电路测试电流的不准确，需要使用高精度的电阻。电路中的电阻十分容易出现遏制电压变化的情况，导致漏电保护装置无法及时的处理电路中的漏电行为，但是高精度的电阻操作可以有效提升电路基准电压的稳定性和误差，减少漏电保护装置中出现的误差。

（3）可以提高漏电保护装置中的精确性准确的找出电路漏电的位置，传统的漏电保护装置无法找到准确的漏电位置从而导致无法准确的检测出漏电的问题，于是可以在电路中加入继电器和PLC控制器才能收集到漏电信号，两者相互结合可以同时计算出控制继电器的动作实现对采煤机电动机的漏电保护。

（4）在电路中增加滤波电路避免由于采煤机电动机中的电流和谐波信号对电路形成干扰，从而导致漏电装置出现故障，滤波器可以减少外部电路对于电路本身的影响，专注的寻找电路本身的漏电现象和情况，提高电动机漏电保护装置的可靠性和稳定性。

4.安科瑞智能电动机保护器介绍

4.1产品介绍

智能电动机保护器(以下简称保护器)，采用单片机技术，具有抗干扰能力强、工作稳定可靠、数字化、智能化、网络化等特点。保护器能对电动机运行过程中出现的过载、断相、不平衡、欠载、接地/漏电、堵转、阻塞、外部故障等多种情况进行保护，并设有SOE故障事件记录功能，方便现场维护人员查找故障原因。适用于煤矿、石化、冶炼、电力、以及民用建筑等领域。本保护器具有RS485远程通讯接口，DC4-20mA模拟量输出，方便与PLC、PC等控制机组成网络系统。实现电动机运行的远程监控。

4.2技术参数

4.2.1数字式电动机保护器