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1、機車電氣火災的原因分析及預防措施摘要:針對電傳動機車在實際運用中時常發(fā)生電氣火災事故,造成機車設備嚴重受損并給行車安全帶來不良影響的情況,從電氣原理對引起機車電氣火災的兩大成因進行了分析,結合機車檢修、運用的實際,提出了防止機車電氣火災的11項技術措施。關鍵詞:機車電氣火災原因預防措施電傳動機車結構復雜,技術要求高,特別是機車的電氣部分,主要承擔機車的控制,電能、熱能和動能的轉換,滿負荷時電壓高達700V之多,電流達5000多A。這樣大的電壓、電流使機車在實際運行中,會出現(xiàn)電氣設備過熱、產生電火花和電弧等問題,如果超過規(guī)定的技術要求而未及時發(fā)現(xiàn)或處理不當,極有可能引發(fā)機車電氣火災,危及行車安全
2、,因此控制機車電氣火災在機車運行、檢修工作中占有很大權重,是關鍵問題。引起機車電氣火災的主要原因有多種,除了設備缺陷或安裝不當?shù)仍O計、制造和使用方面的原因外,在運行中,電流的熱量和電火花或電弧等都是電氣火災的直接原因。1電氣設備過熱1.1電氣設備過熱主要是電流的熱效應造成電流通過導體時,由于存在電阻,就要消耗一定的電能,消耗的電能為:△W=I2Rt式中,△W為在導體上消耗的電能,J;I為通過導體的電流,A;R為導體的電阻,Ω;t為通電時間,s。這部分電能以發(fā)熱的形式消耗掉,其熱△Q=△W。熱量使導體溫度升高,并加熱周圍的其他材料。當溫度超過電器設備及周圍材料的允許溫度,達到起燃點時就可能引起火
3、災。1.2引起電氣設備過熱的主要原因(1)短路。線路發(fā)生短路時,線路中電流將增加到正常工作電流的幾倍甚至幾十倍,使設備溫度急劇上升,尤其是連接部分接觸電阻大,如果溫度達到可燃物的起燃點,即會引起燃燒。引起短路的原因很多,例如電氣設備載流部分的絕緣損壞。這種損壞可能是設備長期運行,絕緣自然老化;或者是設備本身不合格,絕緣強度不符合要求;或者是絕緣受外力損傷等。運行中誤操作造成弧光也會引起短路。(2)過負荷。導線截面積和設備選擇不臺理,或運行中電流超過設備的額定值,都會引起發(fā)熱,以至于超過設備的長期允許溫度。(3)接觸不良。導線接線連接不可靠、活動觸頭(開關、熔絲、接觸器、插座等)接觸不良,導致接
4、觸電阻很大,電流通過時導致接頭過熱。(4)鐵芯過熱。變壓器、電機等設備的鐵芯壓得不緊,或鐵芯絕緣損壞,或長時間過電壓,鐵芯損耗很大,或運行中使鐵芯過飽和,或非線性負荷引起高次諧波造成鐵芯過熱。(5)散熱不良。設備的散熱通風設施遭到破壞,設備運行中產生的熱不能有救地散掉,造成設備過熱。(6)發(fā)熱量大的一些電氣設備安裝或使用不當,也可能引起火災。如電阻爐的溫度一般可達600℃以上[1]。2電火花和電弧電火花和電弧在生產和生話中是經(jīng)常見到的一種現(xiàn)象。例如,電氣設備正常工作時或正常操作時,會發(fā)生電火花和電弧。直流電機電劇和換向器滑動接觸處、交流電機電刷與集電環(huán)滑動接觸處,在正常運行中會產生電火花;開關
5、斷開電路時,會產生很強的電??;拔掉插頭或接觸器斷開電路時,會產生電火花。電路發(fā)生短路或接地事故時,產生的電弧更大。還有因絕緣不良、電氣閃絡等也會有電火花、電弧產生[2]。電火花、電弧的溫度很高,特別是電弧,溫度可6000℃。高的溫度不僅能引起可燃物燃燒,還能使金屬熔化、飛濺,構成危險的火源。3結論針對引起機車電氣火災的原因,結臺機車檢修實際,總結防止機車電氣火災的措施如下:(1)機車中修時,對線槽內部進行清掃,破損部分及時修復,清理油污、水漬,防止油、水進入污染導線,造成絕緣損壞:導線絕緣不良時,及時處理,線槽內導線擺放規(guī)范,消除導線“打彎”現(xiàn)象。(2)在機車各級修程進行技術改造時,電氣線路走
6、線應規(guī)范,盡可能歸入線槽,確有困難時,應可靠固定并做好防護,拆除多余不用的線頭。(3)機車中修時,必須測量主發(fā)電機輸出大線內阻、其他大線與接線端于間的接觸電阻;接線端子絕緣護套管不得老化、變色。(4)車上電氣線路的檢修,必須嚴格按檢修工藝執(zhí)行,各部狀態(tài)符合技術要求。接線端子應牢固,接線數(shù)量符合規(guī)定要求。線束和各絕綠導線在折彎處、靠近金屬支架、管口等處要進行可靠固定和防磨損處理,消除大線互磨現(xiàn)象。銅排和導線裸露部分絕緣間隙符合技術要求。(5)嚴格執(zhí)行操作規(guī)程,電力機車應先升弓,確認后再臺閘,防止操作過電壓產生;對電力機車大功率發(fā)熱元件的周邊接線束的防護要到位;機車的各種保護試驗應進行仿真試驗(模
7、擬機車電氣線路的故障),禁止人為保護電氣試驗。(6)各熔斷器、自動開關型號和容量必須按機車設計的要求使用,各部狀態(tài)、性能符合技術要求。嚴禁用其他導體代替熔斷器、自動開關。內燃機車風泵保險插座與插片間接觸電阻應符合要求。(7)機車司機室電爐狀態(tài)良好,各電源插座、插銷(頭)不得破損,嚴禁將導線直接插入電源插座使用。(8)各電器線圈過壓吸收電阻(片)狀態(tài)良好,過壓吸收電阻(片)與導線間距離適當,防止因電