【正文】 稱掃膛 ） ， 使鐵芯過(guò)熱 ， 絕緣焦脆 ， 脫落 。因此 ， 兩點(diǎn)或兩點(diǎn)以上接地 ， 可能引起燒毀線圈 。 如果兩點(diǎn)或兩點(diǎn)以上接地 ， 而且接地點(diǎn)都屬于同一繞組 ， 就會(huì)造成相內(nèi)短路 ， 它與匝間短路有類似之處 ， 但后果可能比匝間短路更嚴(yán)重 。 25 電動(dòng)機(jī)三相繞組的任何一點(diǎn)或一點(diǎn)以上與鐵芯或機(jī)殼相通 ， 叫做繞組接地 ， 俗稱碰殼 。 發(fā)生相間短路一般只在短路處絕緣被燒毀 ， 甚至導(dǎo)線被燒斷 ， 其他地方則相對(duì)完好 。 產(chǎn)生相間短路 ， 會(huì)造成很大的短路電流 ， 可能將電源的熔斷絲燒斷而自動(dòng)斷電 。 23 繞組燒毀痕跡的比較 電源缺相 匝間短路 相間短路 24 屬于不同相的繞組之間因絕緣損壞而直接接觸 ， 叫做相間短路 。 由于存在匝間短路時(shí) ， 短路匝內(nèi)的電流比非短路匝的電流大得多 ， 所以短路匝被燒得焦黑 ，嚴(yán)重的甚至可見(jiàn)小銅珠 ， 但同一線圈中的其他非短路匝及整個(gè)繞組的其他線圈相對(duì)保持完好 。 導(dǎo)線任一處的絕緣損壞 ， 就會(huì)造成匝間 、 相間或接地短路 。 如果電壓太低 ， 則可發(fā)生 “ 悶車 ” （ 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降低 200r以上 ） ， 電動(dòng)機(jī)很快被燒毀 。 電動(dòng)機(jī)若在輕載運(yùn)行時(shí) ， 可能影響不大 。 鐵芯和繞組都嚴(yán)重過(guò)熱 ， 這就存在著安全的隱患 。 20 電源電壓波動(dòng) （ 1） 電源電壓升高 電動(dòng)機(jī)在帶負(fù)載運(yùn)行時(shí) ， 如果電源電壓過(guò)高 ，導(dǎo)致定子繞組承受的電壓過(guò)高 ， 電動(dòng)機(jī)的鐵芯高度 “ 飽和 ” ， 空載電流急劇增大 ， 鐵芯損耗也大增加 ， 將引起鐵芯過(guò)熱 。 如果是由外部火災(zāi)燒毀電動(dòng)機(jī) ， 則因?yàn)椴劭诶@組部分直接接觸火源 ， 故其燒毀情況比較嚴(yán)重；而槽內(nèi)部分由于外部火焰不易竄入 ， 故燒毀情況比較輕微 （ 可抽出導(dǎo)體加以鑒別 ） 。 19 電動(dòng)機(jī)燒毀可以分為兩種情況 ， 即內(nèi)部升溫和外部火災(zāi) 。 17 WV 采用星形接線的異步電動(dòng)機(jī)發(fā)生缺 相 運(yùn) 行 而 燒 毀時(shí) ， 繞組燒毀的情況是兩組燒毀一組完好 ， 按照 2： 1 ； 2： 1… 順序排列 。 而此時(shí)熔體不會(huì)斷開(kāi) （ 一般熔斷器的熔體是按額定電流的 2倍選取的 ） ， 如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)并切斷電源 ， 則會(huì)燒毀電動(dòng)機(jī) ， 甚至造成火災(zāi)隱患 。 16 17 （ 4） 電動(dòng)機(jī)缺相起動(dòng)的鑒別 電動(dòng)機(jī)在缺相起動(dòng)時(shí) ， 電流高達(dá)額定電流的6～ 7倍 ， 會(huì)發(fā)出明顯的 “ 嗡嗡 ” 聲 ， 應(yīng)馬上切斷電源 ， 否則在很短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)燒壞電動(dòng)機(jī) 。 5） 電動(dòng)機(jī)定子繞組連接時(shí)有一相末接牢 ，定子繞組內(nèi)脫焊 、 斷路 。 3） 控制開(kāi)關(guān)一相虛接 。 14 WV星形聯(lián)結(jié) UWV三角形聯(lián)結(jié) 15 （ 3） 電動(dòng)機(jī)發(fā)生缺相起動(dòng) 、 運(yùn)行的原因： 1） 電動(dòng)機(jī)上熔斷器的熔體壓接不良或已被熔斷 。 而且 ， 由于三相電源變?yōu)橐幌嗑€電壓供電 ， 其電流增大很多 ， 電動(dòng)機(jī)會(huì)發(fā)生振動(dòng) 。 電動(dòng)機(jī)缺相時(shí) ， 短時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)可繼續(xù)運(yùn)行 。 發(fā)生電源缺相 ， 電動(dòng)機(jī)無(wú)法起動(dòng) ， 并發(fā)出明顯的 “ 嗡嗡 ” 聲 ， 一切斷電源響聲馬上消失 ， 這是一個(gè)非常重要的判斷 。 星形接法的電動(dòng)機(jī) ， 電源缺相 ， 或一相繞組斷路 （ 內(nèi)部缺相 ） 時(shí) ， 電動(dòng)機(jī)內(nèi)部情況與單相電動(dòng)機(jī)一樣 ， 電動(dòng)機(jī)沒(méi)有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 ， 通電后電動(dòng)機(jī)無(wú)法起動(dòng) 。 如果斷開(kāi)一相繞組時(shí)不能起動(dòng) 。 單相異步電動(dòng)機(jī)分為電容起動(dòng)式與電容運(yùn)轉(zhuǎn)式兩大類 。 12 （ 1） 缺相起動(dòng) 當(dāng)三相電源中有一相斷路時(shí) ， 叫做電源缺相 。 由于材料 、 工藝 、 或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等原因 。 轉(zhuǎn)動(dòng)和傳動(dòng)部分映少潤(rùn)滑油 ，使各軸輪加速磨損 ， 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)荷加重；軸承嚴(yán)重缺油或損壞 ， 使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子被卡住 ， 此時(shí)電動(dòng)機(jī)將很快發(fā)熱而燒毀；電動(dòng)機(jī)定轉(zhuǎn)子之間氣隙過(guò)大 ，或氣隙不均勻 ， 使空載電流增大； 定轉(zhuǎn)子軸向不對(duì)中心 。 鐵心短路時(shí) ， 鐵心渦流損耗大大增加 ， 使鐵心過(guò)熱 ， 也可能導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)著火 。 例如 ， 電動(dòng)機(jī)外風(fēng)扇或外風(fēng)扇罩拆卸后末予安裝或環(huán)境溫度超過(guò) 40℃ ， 都可能導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高并引起燃饒 。 二者都可能使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度 ， 引起燃燒 。 7） 電壓波動(dòng)太大 。 10 6） 機(jī)械性堵轉(zhuǎn) 。 5） 頻繁起動(dòng) 。 4） 接觸不良 。 時(shí)間過(guò)長(zhǎng) ， 則可引起電動(dòng)機(jī)著火 。 ） 9 3） 缺相起動(dòng) 、 運(yùn)行 。 鐵芯有毛刺 。 （ 繞組的線圈在嵌入槽內(nèi)時(shí) ， 由于操作的疏忽 ，使絕緣物擦傷 、 槽絕緣移位 ， 致使導(dǎo)線和鐵芯相接觸而造成接地 。 2） 內(nèi)部短路 。 異步電動(dòng)機(jī)的火災(zāi)危險(xiǎn)性及其分析 8 (2)異步電動(dòng)機(jī)引發(fā)火災(zāi)的原因 1） 嚴(yán)重過(guò)載 。 電動(dòng)機(jī)工作原理是磁場(chǎng)對(duì)電流受力的作用 ， 使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) 。 電動(dòng)機(jī)主要由定子與轉(zhuǎn)子組成 。 4 2W I R t?? 電動(dòng)機(jī)防火 電動(dòng)機(jī)是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的設(shè)備 ， 它是利用通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象制成 ， 分布于各個(gè)用戶處 。 3 上海浦東高橋煉油廠火災(zāi) 2023年 9月 23日晚 22時(shí) 30分許 ， 位于上海浦東北路中高路口的高橋煉油廠內(nèi)的延時(shí)焦化裝置發(fā)生火災(zāi) 。第 7章 用電設(shè)備防火 2WI R t??2W I R t??1 內(nèi)容提要： 介紹電動(dòng)機(jī) 、 照明裝置 、 家用電器 、 開(kāi)關(guān)裝置等常用電氣設(shè)備的火災(zāi)危險(xiǎn)性和安全防火要求 。 本章重點(diǎn)： 電動(dòng)機(jī)防火 、 照明裝置防火 、 家用電器防火 2 ? 1994年 5月 26日 14時(shí) 10分 ， 四川省眉山縣宏達(dá)包裝裝潢公司 ， 因電動(dòng)機(jī)導(dǎo)線絕緣破損短路引起火災(zāi) ， 燒毀建筑 184平方米 ， 凹印機(jī) 1臺(tái) ， 電動(dòng)機(jī) 1臺(tái) ， 直接經(jīng)濟(jì)損失 66256元 。 起火原因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)起火 。 電動(dòng)機(jī)按使用電源不同分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī) ， 電力系統(tǒng)中的電動(dòng)機(jī)大部分是交流電動(dòng)機(jī) ， 可以是同步電動(dòng)機(jī)或者是異步電動(dòng)機(jī) （ 電動(dòng)機(jī)定子磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速不保持同步速 ） 。通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的方向跟電流方向和磁感線 （ 磁場(chǎng)方向 ） 方向有關(guān) 。 5 2W I R t??2W I R t??軸承蓋 端蓋 定子鐵芯 定子繞組 接線盒 轉(zhuǎn)子 風(fēng)扇 風(fēng)扇罩 機(jī)座 軸承 電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖 6 繞線式轉(zhuǎn)子 鼠籠式轉(zhuǎn)子 定子鐵芯 定子繞組 7 部位 絕緣等級(jí) 測(cè)量方法 A E B F H 繞組 70 85 95 105 130 電阻法 鐵芯 70 85 95 105 130 溫度計(jì)法 集電環(huán) 70 溫度計(jì)法 滾動(dòng)軸承 60 溫度計(jì)法 滑動(dòng)軸承 45 溫度計(jì)法 電動(dòng)機(jī)的允許溫升 （ 環(huán)境溫度為 35℃ ） (1)電動(dòng)機(jī)的允許溫升與所用絕緣材料的級(jí)別相適應(yīng) 。 電動(dòng)機(jī)由于超負(fù)荷運(yùn)行導(dǎo)致工作電流超過(guò)額定值 ， 造成絕緣材料老化 、 焦脆 ，甚至開(kāi)裂脫落 ， 引起火災(zāi) 。 由于受潮 、 絕緣老化 、 過(guò)電壓擊穿 、 機(jī)械性損傷等原因 ， 造成電動(dòng)機(jī)繞組發(fā)生相間短路 、 匝間短路 ， 及繞組與鐵芯 、 端蓋間對(duì)地短路 ， 溫度急劇升高 ， 燒毀電動(dòng)機(jī) 。 繞組端部過(guò)長(zhǎng) ， 與端蓋相碰而損傷導(dǎo)線造成接地 。 金屬異物和有害粉末等進(jìn)入電動(dòng)機(jī)繞組 。 三相電動(dòng)機(jī)缺一相運(yùn)行時(shí) ， 對(duì)于恒值負(fù)載 ， 電流將增大為正常值的 倍 。 如缺相的三相電動(dòng)機(jī)在堵轉(zhuǎn)狀態(tài)下接通電源 ，由于其堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩為零 ， 電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng) ， 而這時(shí)的電流高達(dá)額定電流的 6～ 7倍 ， 在很短的 時(shí)間內(nèi)就會(huì)燒壞電動(dòng)機(jī) 。 電動(dòng)機(jī)內(nèi)部及外部的導(dǎo)線連接不良時(shí) ， 輕則過(guò)熱 ， 重則打火放電 ， 均可引起電動(dòng)機(jī)著火 。 因?yàn)槊看纹饎?dòng)都將承受堵轉(zhuǎn)電流的沖擊 ， 所以 ， 頻繁起動(dòng)也可導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高并引起燃燒 。 因安裝不好或有異物進(jìn)入 ，電動(dòng)機(jī)被卡死 ， 接通電源后 6～ 7倍的電流很容易引起電動(dòng)機(jī)著火 。 電壓過(guò)高將使鐵心發(fā)熱增加；電壓過(guò)低 ， 對(duì)于恒值負(fù)載 ， 電流將明顯增大 ， 也將使發(fā)熱增加 。 8） 散熱失效或環(huán)境溫度過(guò)高 。 9） 鐵心短路 。 11 10） 機(jī)械損壞 。 11） 制造質(zhì)量問(wèn)題 。 鼠籠轉(zhuǎn)子斷條；定子線圈繞嵌時(shí) ， 錯(cuò)接或者接反線圈或線圈組 ， 電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)電磁方面不平衡；星形與三角形錯(cuò)接；重?fù)Q繞組時(shí) ， 由于粗心將線圈匝數(shù)繞少了 ， 將造成電動(dòng)機(jī)空載電流增大 ，致使電動(dòng)機(jī)還未帶負(fù)載就可能過(guò)熱了；導(dǎo)線截面積比原來(lái)導(dǎo)線截面積小了 ， 將造成繞組電阻增大 ， 銅損失增大 ， 引起電動(dòng)機(jī)過(guò)熱 。三相交流異步電動(dòng)機(jī)在電源缺相時(shí)起動(dòng) ， 即為缺相起動(dòng) 。 實(shí)際上都有兩相繞組 。 但是 ， 如果運(yùn)行繞組正常 ， 只是啟動(dòng)繞組斷開(kāi) ， 可在外力的幫助下起動(dòng)并保持繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn) 。 13 三角形接法的電動(dòng)機(jī) ， 電源缺相時(shí)也沒(méi)有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 ， 不能起動(dòng) 。 （ 2） 缺相運(yùn)行 三相異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中發(fā)生缺相（ 即一相電源線斷開(kāi) ） ， 此時(shí) ， 電動(dòng)機(jī)仍繼續(xù)運(yùn)行 ， 這種運(yùn)行狀態(tài)稱為缺相運(yùn)行或單相運(yùn)行 。但此時(shí)電動(dòng)機(jī)的出力大為降低 。 若不及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取措施 ， 會(huì)造成火災(zāi)隱患 。 2） 電源本身缺相：上一級(jí)電源缺相 ， 本級(jí)電源因熔斷器熔斷或接觸處斷路而缺相 。 4） 自然條件原因造成電源一相斷線 。 6） 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)設(shè)備本身?yè)p壞造成一相斷電 。 電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行時(shí) ， 電流會(huì)增大為正常時(shí)的 。 檢查繞組燒毀痕跡可鑒別電動(dòng)機(jī)燒毀的原因 。 星形接線 18 UWV三角形接線 采用三角形接線的異步電動(dòng)機(jī)發(fā)生缺相運(yùn)行而燒毀時(shí) ， 繞組燒毀的情況是一組燒毀兩組完好 ， 按照 1： 2 ；1： 2… 順序排列 。 如果是由于電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的故障造成電動(dòng)機(jī)燒毀 ， 由于槽內(nèi)空間很小 ， 導(dǎo)致空氣不流通 ， 造成熱量積聚 ， 使槽內(nèi)線嚴(yán)重?fù)p壞；而槽口的繞組外露部分 ， 因有較好的散熱條件 ， 則燒毀較輕 。 根據(jù)上述兩種不同情況的對(duì)比分析可以對(duì)發(fā)生火災(zāi)的原因進(jìn)行判斷 。 同時(shí) ， 定子繞組中的電流也大大增加 ， 使電動(dòng)機(jī)的繞組過(guò)熱 。 21 （ 2） 電源電壓降低 電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與電源電壓成正比： M ∝ U2 電源電壓降低 ， 使電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩急劇下降 ， 電動(dòng)機(jī)可能因轉(zhuǎn)矩太小起動(dòng)困難 。 重載下 ， 尤其是滿載運(yùn)行時(shí) ， 電壓過(guò)低將引起負(fù)載電流分量增大的數(shù)值大于勵(lì)磁電流分量減少的數(shù)值 ， 致使定子電流增加 ， 功率損耗加大 ，時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)燒毀電動(dòng)機(jī) 。 22 內(nèi)部繞組的短路故障 電動(dòng)機(jī)的繞組采用的導(dǎo)線一般是漆包線 、 紗（ 絲 ） 包線 。 繞組中發(fā)生匝間短路時(shí) ， 短路的一匝或幾匝自己形成閉合回路 ， 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就會(huì)在這個(gè)電阻很小的閉合回路中產(chǎn)生很大的電流 ， 使短路匝的溫度急劇升高 ， 燒焦絕緣 ， 由此導(dǎo)致更嚴(yán)重的短路 。 從電動(dòng)機(jī)兩端看到的線圈燒黑情況基本相同 。 相間短路故障通常有繞組端部層間短路和槽內(nèi)上下層線圈之間短路 。 相間短路電流在短路處產(chǎn)生高熱 ， 將導(dǎo)線熔斷 ， 斷頭處燒成圓球狀 ， 并在其附近可發(fā)現(xiàn)一些小銅珠 。 因此 ， 從電動(dòng)機(jī)兩端看到的燒毀線圈的情況不同 。 如果繞組只有一點(diǎn)接地 ， 電動(dòng)機(jī)仍能正常運(yùn)行 ， 但機(jī)殼帶電 ， 會(huì)造成人員觸電的危險(xiǎn) 。 如果接地點(diǎn)屬于不同相的繞組 ， 就會(huì)造成相間短路 。 26 造成電動(dòng)機(jī)內(nèi)部短路的原因： 電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間或經(jīng)常處于過(guò)載狀態(tài)；或短時(shí)間內(nèi)重復(fù)起動(dòng) ， 致使繞組長(zhǎng)期過(guò)熱 ， 使導(dǎo)線的絕緣加速老化 ， 絕緣強(qiáng)度降低 ， 絕緣焦脆 ， 脫落；或在過(guò)電流和過(guò)電壓的沖擊下使最薄弱處被擊穿而短路 。