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机车电气火灾的原因分析及预防措施 摘要:针对电传动机车在实际运用中时常发生电气火灾事故,造成机车设备严重受损并给行车安全带来不良影响的情况,从电气原理对引起机车电气火灾的两大成因进行了分析,结合机车检修、运用的实际,提出了防止机车电气火灾的11项技术措施。 关键词:机车电气火灾原因预防措施 电传动机车结构复杂,技术要求高,特别是机车的电气部分,主要承担机车的控制,电能、热能和动能的转换,满负荷时电压高达700V之多,电流达5000多A。这样大的电压、电流使机车在实际运行中,会出现电气设备过热、产生电火花和电弧等问题,如果超过规定的技术要求而未及时发现或处理不当,极有可能引发机车电气火灾,危及行车安全,因此控制机车电气火灾在机车运行、检修工作中占有很大权重,是关键问题。 引起机车电气火灾的主要原因有多种,除了设备缺陷或安装不当等设计、制造和使用方面的原因外,在运行中,电流的热量和电火花或电弧等都是电气火灾的直接原因。 1电气设备过热 1.1电气设备过热主要是电流的热效应造成 电流通过导体时,由于存在电阻,就要消耗一定的电能,消耗的电能为: △W=I2Rt 式中,△W为在导体上消耗的电能,J;I为通过导体的电流,A;R为导体的电阻,Ω;t为通电时间,s。 这部分电能以发热的形式消耗掉,其热△Q=△W。热量使导体温度升高,并加热周围的其他材料。当温度超过电器设备及周围材料的允许温度,达到起燃点时就可能引起火灾。 1.2引起电气设备过热的主要原因 (1)短路。线路发生短路时,线路中电流将增加到正常工作电流的几倍甚至几十倍,使设备温度急剧上升,尤其是连接部分接触电阻大,如果温度达到可燃物的起燃点,即会引起燃烧。 引起短路的原因很多,例如电气设备载流部分的绝缘损坏。这种损坏可能是设备长期运行,绝缘自然老化;或者是设备本身不合格,绝缘强度不符合要求;或者是绝缘受外力损伤等。运行中误操作造成弧光也会引起短路。 (2)过负荷。导线截面积和设备选择不台理,或运行中电流超过设备的额定值,都会引起发热,以至于超过设备的长期允许温度。 (3)接触不良。导线接线连接不可靠、活动触头(开关、熔丝、接触器、插座等)接触不良,导致接触电阻很大,电流通过时导致接头过热。 (4)铁芯过热。变压器、电机等设备的铁芯压得不紧,或铁芯绝缘损坏,或长时间过电压,铁芯损耗很大,或运行中使铁芯过饱和,或非线性负荷引起高次谐波造成铁芯过热。 (5)散热不良。设备的散热通风设施遭到破坏,设备运行中产生的热不能有救地散掉,造成设备过热。 (6)发热量大的一些电气设备安装或使用不当,也可能引起火灾。如电阻炉的温度一般可达600℃以上[1]。 2电火花和电弧 电火花和电弧在生产和生话中是经常见到的一种现象。例如,电气设备正常工作时或正常操作时,会发生电火花和电弧。直流电机电剧和换向器滑动接触处、交流电机电刷与集电环滑动接触处,在正常运行中会产生电火花;开关断开电路时,会产生很强的电弧;拔掉插头或接触器断开电路时,会产生电火花。电路发生短路或接地事故时,产生的电弧更大。还有因绝缘不良、电气闪络等也会有电火花、电弧产生[2]。 电火花、电弧的温度很高,特别是电弧,温度可6000℃。高的温度不仅能引起可燃物燃烧,还能使金属熔化、飞溅,构成危险的火源。 3结论 针对引起机车电气火灾的原因,结台机车检修实际,总结防止机车电气火灾的措施如下: (1)机车中修时,对线槽内部进行清扫,破损部分及时修复,清理油污、水渍,防止油、水进入污染导线,造成绝缘损坏:导线绝缘不良时,及时处理,线槽内导线摆放规范,消除导线“打弯”现象。 (2)在机车各级修程进行技术改造时,电气线路走线应规范,尽可能归入线槽,确有困难时,应可靠固定并做好防护,拆除多余不用的线头。 (3)机车中修时,必须测量主发电机输出大线内阻、其他大线与接线端于间的接触电阻;接线端子绝缘护套管不得老化、变色。 (4)车上电气线路的检修,必须严格按检修工艺执行,各部状态符合技术要求。接线端子应牢固,接线数量符合规定要求。线束和各绝绿导线在折弯处、靠近金属支架、管口等处要进行可靠固定和防磨损处理,消除大线互磨现象。铜排和导线裸露部分绝缘间隙符合技术要求。 (5)严格执行操作规程,电力机车应先升弓,确认后再台闸,防止操作过电压产生;对电力机车大功率发热元件的周边接线束的防护要到位;机车的各种保护试验应进行仿真试验(模拟机车电气线路的故障),禁止人为保护电气试验。 (6)各熔断器、自动开关型号和容量必须按机车设计的要求使用,各部状态、性能符合技术要求。严禁用其他导体代替熔断器、自动开关。内燃机车风泵保险插座与插片间接触电阻应符合要求。 (7)机车司机室电炉状态良好,各电源插座、插销(头)不得破损,严禁