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［摘要］對電機(jī)接線盒結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，找到老式接線盒焊接結(jié)構(gòu)的弊端，并對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低電機(jī)絕緣電阻低造成的電機(jī)故障風(fēng)險(xiǎn)。

［關(guān)鍵詞］隔爆電機(jī);接線盒;引線腔;接線腔;絕緣電阻

0引言

礦井煤層中經(jīng)常伴隨大量甲烷等易燃?xì)怏w，空氣中浮游著煤塵等可燃粉塵和CO2、NO、NO2、SO2等腐蝕性氣體，同時(shí)，空氣濕度大，所以對隔爆型電動(dòng)機(jī)隔爆外殼的要求非常高。隔爆電機(jī)的外殼必須承受爆炸性氣體混合物通過電機(jī)隔爆外殼的隔爆面進(jìn)入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部后爆炸但不損壞，同時(shí)不會因內(nèi)部爆炸而引起外部爆炸性氣體的點(diǎn)燃而引發(fā)爆炸，從而確保防爆電機(jī)的安全功能［1－2］。隔爆電機(jī)接線盒設(shè)計(jì)在電機(jī)機(jī)座外殼的上方或后端，與電機(jī)繞組通過接線盒端子板上的絕緣子與供電系統(tǒng)電纜連接達(dá)到電動(dòng)機(jī)通電工作的作用。接線盒腔內(nèi)的防爆性能、焊接質(zhì)量是保證電機(jī)質(zhì)量的重要因素，防爆性能和結(jié)構(gòu)不合理、焊接質(zhì)量差，輕則因爬電距離不夠引起電機(jī)單相接地或者多相短路，直至導(dǎo)致跳閘;情節(jié)嚴(yán)重者使電機(jī)內(nèi)部發(fā)生爆炸的火焰?zhèn)鞯綒ね猓c井下爆炸性氣體混合物直接接觸，引起礦井火災(zāi)瓦斯煤塵爆炸等重大惡性事故［3－7］。

1隔爆電機(jī)接線盒的設(shè)計(jì)要求

煤礦井下用電機(jī)接線盒除了在性能上，要滿足國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局的《中華人民共和國煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》或由國家安全監(jiān)管部門審核通過的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及用戶要求外，結(jié)構(gòu)還必須滿足GB3836．2—2010《爆炸性環(huán)境第2部分:由隔爆外殼“d”保護(hù)的設(shè)備》的要求。同時(shí)，隔爆電動(dòng)機(jī)接線盒在空間設(shè)計(jì)上要求:(1)滿足電機(jī)電壓對絕緣子電氣間隙、爬電距離的要求;(2)滿足用戶要求的外形尺寸;(3)還要滿足工人操作接線空間的要求;(4)還要考慮制造、加工的可操作性，從而確保接線盒的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

1．1接線盒型式與相關(guān)零部件關(guān)系

我國防爆標(biāo)準(zhǔn)要求隔爆電機(jī)接線盒必須有兩個(gè)腔體，即引線腔和接線腔，如圖1所示。引線腔與電機(jī)機(jī)座內(nèi)部相通:定子本體壓入機(jī)座后與機(jī)座成為一體(稱其為定子)，共用一個(gè)隔爆腔，定子本體的引接線接到端子板上絕緣子的下方。端子板上方的腔體稱為接線腔，供電系統(tǒng)的電源電纜通過出線座處的密封圈進(jìn)入接線腔，裝配工人通過座板上的接線空間，將電源電纜與絕緣子的另一側(cè)安裝在一起［8－13］。

1．2接線盒結(jié)構(gòu)存在的問題及引發(fā)的后果

這種接線盒在強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)上都滿足GB3836．2—2010《爆炸性環(huán)境第2部分:由隔爆外殼“d”保護(hù)的設(shè)備》的要求，但存在一定的弊端。雖然側(cè)板與側(cè)板之間，側(cè)板與端子板之間都焊接很好，但是從圖2中可以看到，側(cè)板與側(cè)板之間，焊接處沒有焊縫的地方有縫隙。GB3836上雖然要求對接線盒進(jìn)行1MPa，歷時(shí)10+20s水壓試驗(yàn)，以驗(yàn)證接線盒的強(qiáng)度是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求，但是沒有要求對接線盒這兩個(gè)腔體分別進(jìn)行水壓試驗(yàn)，所以此處的縫隙被忽視。煤礦井下環(huán)境濕度大，接線盒蓋板或出線口的密封不好，外界的水及水氣進(jìn)入接線腔內(nèi)，日積月累可以通過圖2所示的滲漏處進(jìn)入電機(jī)的引線腔(目前為了提高電機(jī)電氣和絕緣電阻的可靠性，在絕緣子后端進(jìn)行灌膠處理，所以水無法通過接線柱滲漏到引線腔)，之后進(jìn)入電機(jī)的定子處。如果定子本體的絕緣吸收這些水分，隨著潮濕度的增加，絕緣電阻也隨之降低。電機(jī)絕緣電阻低，會引起電機(jī)匝間短路，電機(jī)線圈的有效匝數(shù)將減少，從而引起三相感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)磁動(dòng)勢不平衡;其次，會引起相間絕緣短路，相間短路會導(dǎo)致短路的兩相電流飆升，燒毀電機(jī);再次，還會引起對地絕緣短路，引發(fā)人身觸電的危險(xiǎn)。空間的相對濕度對絕緣電阻的影響很大，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上要盡可能減少水進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部的可能性，盡可能地降低電機(jī)內(nèi)部的濕度。

2改進(jìn)結(jié)構(gòu)

電機(jī)接線盒原結(jié)構(gòu)有可能引起電機(jī)內(nèi)部濕度增加，使電機(jī)絕緣電阻降低，針對此種情況，對原接線盒結(jié)構(gòu)做了改動(dòng)。將原端子板長度和寬度加長，延伸至側(cè)板外側(cè)，并將端子板上、下棱邊加工焊接坡口。用端子板將原一塊側(cè)板分成兩塊，通過端子板上加工的焊接坡口將兩側(cè)側(cè)板焊在端子板上。這種端子板伸出的結(jié)構(gòu)，解決了接線盒兩腔體間存在的因焊接不到形成的縫隙，可以在一定程度上降低因電機(jī)絕緣電阻低引發(fā)的電機(jī)質(zhì)量及人身安全事故。

3結(jié)束語

通過本次接線盒的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以有效預(yù)防外界水、水霧及水珠通過隱形縫隙進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部，杜絕電機(jī)絕緣電阻降低的隱患，提升了電機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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作者:劉娜 潘昭 單位:寧夏西北駿馬電機(jī)制造有限公司