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8 0 煤矿机电 2 0 0 5 年第4 期 对耙斗装载机运行过程进行全程状态监测， 随时反馈耙斗装 载机的运行状况信息。 本系统主要由两大部分组成， 即预警装置和过载保护装 置 本系统采用离心式摩擦离合器实现过载保护功能 。其 中预警装置实现耙斗装载机的运行状态监测、 信息反馈和过 载预警等功能， 离心式摩擦离合器实现电机轻负载软启动和 过载保护功能。 预警装置电路由传感器、 报警整定电路、 比较执行电路、 稳压电源及报警信号电路、 音频输出及放大电路5部分组 成。 根据装载机电机的额定功率， 按 0 ． 8 5 ～1 ， 设定过载 报警动作值， 装载机负载大小由信号传感器按比例反映出信 号电位的高低， 该信号送人比较执行电路。当电机不过载 时， 信号电位低 ， 报警电路不工作。只有当电机负载达到设 定的报警值时， 信号传感器输出端的电位升高， 经比较执行 电路逻辑判断后接通报警电路， 报警信号放大后再送人控制 系统的音频线发出报警铃声。 离心式摩擦离合器的内套与电动机轴配装， 在内套外缘 上开有六个扇形槽 ， 每个槽内装有可沿槽径 向运动的摩擦 靴。离合器外套通过两盘单列向心球轴承与内套相连， 离合 器外套的内孔以花键与驱动轴相连。当电动机带动内套转 动时 ， 内套带动摩擦靴转 动。由于摩擦靴可沿径 向自由移 动。 所以离心力P使摩擦靴紧紧地压在离合器外套上， 离心 力 P值为 ，、 V2 4 ,n - R n G Rn “ n m百 m 式中 m 一每个摩擦靴的质量； 一 每个摩擦靴的重量； g 一重力加速度 ； 尺 一摩擦靴重心距内套中心的距离； n 一内套转速。 因为离心力P即是摩擦靴对外套的正压力， 所以每块摩 擦靴对外套的摩擦力为 F f’ P 式中 产一 摩擦面的摩擦系数。 当摩擦靴块数等于i 时， 则总摩擦力为 Fi f P 可传递扭矩为 M i f P R 1 式中 尺 一摩擦靴与离合器外套作用半径。 当外负荷M超过所规定的扭矩时， 即M M， 则离合器 开始打滑， 实现保护作用。当电动机起动前的瞬间， 由于电 动机转速为零， 从前式中可看出， 当n 0 时， 则P 0 ， M 0 ， 即电动机起动时不传递扭矩。只有当n 达到额定转速时， 其 摩擦力矩才能达到额定值。因而这种结构的离合器既能在 超负荷情况下打滑起保护作用， 又能确保电动机轻负荷起 动。系统主要特点包括以下几点 1 “ 主动防御” 和“ 被动保护” 相结合 按照“ 主动防御” 和“ 被动保护” 相结合的原则设计的耙 斗装载机过载预警和超载保护系统， 对耙斗装载机运行过程 进行状态监测， 随时反馈耙斗装载机的运行状况信息 ， 一旦 发现过载能够及时采取措施预防事故的发生， 避免不必要的 损失或灾害的发生。 2 实现电机空负载软启动和过载保护 装有本系统的耙斗装载机的电机可以在耙斗装载机满 载的条件下实现空负载启动， 当电机转速达到额定转速后， 再逐渐无冲击地带动装载机正常工作； 当装载机负载过大并 超过离心式摩擦离合器设定的扭矩时， 离合器开始打滑， 实 现其可靠的过载保护功能， 有效地防止电机超载时电流过大 对电网的冲击。 3 简单、 实用、 可靠性强 本系统相对其它保护系统 如水介质调速型液力耦合 器、 热继电器保护、 电子过载保护系统、 速度保护等 而言， 具 有简单、 实用、 可靠性强等优点。对于耙斗装载机， 采用本系 统是解决电机堵转问题最妥当的保护措施。 收稿 日 期 2 0 0 5 0 4 2 5 文章编号 1 0 0 1 0 8 7 4 2 0 0 5 0 4 0 0 8 0 0 2 矿用变压器的维护和事故处理 程俊皓 丰城矿务局 设计院， 江苏 丰城 3 3 1 1 0 0 中图分类号 T M 4 1 文献标识码 D 矿用变压器在运行中通常会出现以下几种情况 ① 油 位过高或过低、 温度异常、 声响和冷却系统不正常； ② 负荷 超过允许的正常过负荷值； ③ 变压器声响不正常， 储油柜或 安全气道喷油， 漏油严重油内出现碳质， 套管有严重的破损 和放电等现象。 针对上述现象在运行中通常需作以下例行 检查 ① 检查变压器上层油温是否超过允许范围。由于每 台变压器负荷大小、 冷却条件及季节不同， 运行中的变压器 不能以上层油温不超过允许值为依据， 还需与以往在运行中 油温的变化状况作一比较， 如油温突然增高， 则应检查冷却 装置是否正常， 油循环是否破坏等来判断； ② 检查油质， 应 为透明、 微带黄色。油面应符合周围温度的标准线， 如油面 过低应检查变压器是否漏油， 油面过高应检查冷却装置的使 用情况； ③ 变压器的声音有何变化； ④ 套管是否清洁， 有无 裂纹和放电痕迹。电源装置及油泵是否符合运行要求； ⑤ 气候有变化时重点检查引线有无剧烈摆动， 各部触点是否存 在熔化或放电现象。 为了正确地处理故障， 通常需掌握下列情况 ① 系统的 运行方式、 负荷状态、 负荷种类； ② 变压器上层油温， 温升与 电压情况； ③ 天气情况； ④ 变压器周围有无其它作业争隋况。 变压器在运行中通常会出现绕组、 套管和电压分接开关 的故障， 而铁芯、 油箱及其它附件的故障较少。 1 绕组故障 主要有匝间短路、 绕组接地、 相间短路、 断线及接头开焊 维普资讯 2 0 0 5 年第4 期 煤矿机 电 8 1 等。产生这些故障的原因有 ① 在制造或检修时， 局部绝缘 受到损害， 遗留下缺陷； ② 在运行中因散热不良或长期过 载， 绕组内有杂物落人， 使温度过高绝缘老化； ③ 制造工艺 不良， 机械强度不能经受短路冲击， 使绕组变形绝缘损坏； ④ 绕组受潮， 绝缘膨胀堵塞油道引起局部过热； ⑤ 绝缘油内混 入水分而劣化， 或与空气接触面积过大使油的酸价过高绝缘 水平下降或油面太低， 部分绕组露在空气中未能及时处理。 变压器在运行中一旦发生绝缘击穿， 就会造成绕组的短 路或接地故障。匝间短路时的故障现象是变压器过热油温 增高， 电源侧电流略有增大， 各相直流电阻不平衡， 有时油中 有吱吱声和咕嘟咕嘟的冒泡声。轻微的匝间短路可以引起 瓦斯保护动作， 严重时差动保护或电源侧的过流保护也会动 作。发现匝间短路应及时处理， 以避免绕组匝间短路引起单 相接地或相间短路等故障。 2 套管故障 这种故障常见的是炸毁、 闪落和漏油， 其原因有 ① 密 封不良， 绝缘受潮； ② 呼吸器配置不当或者吸入水分未及时 处理。 3 分接开关故障 常见的故障是表面熔化与灼伤， 相间触头放电或各接头 放电。主要原因有 ① 连接螺丝松动； ② 带负荷调整装置 不良和调整不当； ③ 分接头绝缘板绝缘不良； ④ 接头表面 接触不良， 制造工艺不好或弹簧压力不足； ⑤ 油的酸性过 高， 使分接开关接触面被腐蚀。 4 铁芯故障 多半是由于铁芯柱的穿心螺杆或夹紧螺杆的绝缘损坏 而引起的， 其后果可能使穿心螺杆与铁芯迭片造成两点连 接， 出现环流引起局部发热， 甚至引起铁芯的局部熔毁。也 可能造成铁芯迭片局部短路， 产生涡流过热， 引起迭片间绝 缘层损坏， 使变压器空载损失增大， 绝缘油劣化。 运行中变压器发生故障后， 若是绕组或铁芯故障应作吊 芯检查， 测量各相绕组的直流电阻并进行比较， 如差别较大， 则为绕组故障。然后进行铁芯外观检查 ， 再用直流电压、 电流 表法测量片间绝缘电阻。如损坏不大， 在损坏处涂漆即可。 5 瓦斯保护故障 瓦斯保护是变压器的主保护， 轻瓦斯作用于信号， 重瓦 斯作用于跳闸。引起瓦斯保护动作的原因及处理方法为 ① 轻瓦斯保护动作后发出信号， 其原因是变压器内部有轻 微故障或是存在空气， 或是出现二次回路故障等。经运行人 员检查如未发现异常现象， 则应进行气体取样分析； ② 瓦斯 保护动作跳闸， 可能是变压器内部发生故障， 引起油分解出 大量气体， 也可能是二次回路故障等。出现瓦斯保护动作跳 闸， 应先投入备用变压器， 然后进行外部检查， 检查油枕防爆 门， 各焊接缝是否裂开， 变压器外壳是否变形， 最后检查气体 的可燃性。 6 其他 变压器自动跳闸时， 应查明保护动作情况， 进行外部检 查。经检查若是 由于外部故障 穿越性故障 或人员误动作 等引起的， 则可不经内部检查即可投入送电。如出现差动保 护动作， 则应对该保护范围内的设备进行全部检查。 此外， 因变压器有许多可燃物质， 若处理不及时可能会 发生爆炸或使火灾扩大。变压器着火的主要原因是 套管的 破损和闪落、 油在油枕的压力下流出并在顶盖上燃烧、 变压 器内部故障使外壳或散热器破裂使燃烧着的变压器油溢出。 发生这类事故时， 变压器保护应动作使断路器断开。若未断 开， 则应立即用人工拉断开断路器， 拉开电源隔离开关， 停止 冷却设备， 进行灭火。 收稿日期 2 0 0 5 0 4 2 0 文章编号 1 0 0 1 0 8 7 4 2 0 0 5 0 4 0 0 8 1 0 2 矿井斜巷跑车防护装置 的安装与使用 张矿 淮北矿业集团 朔里煤矿 ， 安徽 淮北 2 3 5 0 5 2 中图分类号 T D 5 5 3 文献标识码 D 斜巷串车运行中因断绳、 脱销、 连接装置断裂等原因， 造 成串车与主提升钢丝绳脱离， 会造成放大滑事故， 此类事故 的危害性极大， 对此， 煤矿安全规程 明确规定， 必须在倾 斜井巷内安设能够将运行中出现断绳、 脱钩的车辆阻挡住的 跑车防护装置。这类跑车防护装置按其工作方式可分为常 开式和常闭式2种， 常开式斜巷跑车防护装置由两部分组 成 ， 一是跑车检测， 二是跑车拦截。跑车检测是对运行中的 串车速度进行检测判断， 当车速超过设定的最大运行速度时 拦截装置关闭， 进行串车拦截。检测手段是利用安装在钢轨 上的传感器获得车轮通过传感器时产生的切割磁场的信号， 而后将信号交P L C控制器进行分析判断并控制挡车装置的 关闭， 挡车装置关闭后必须 由人工复位。拦截装置由挡车网 和吸能器组成， 吸能器是整个跑车防护装置的核心， 脱钩串 车的巨大的位能和势能变化全部由吸能器吸收 ， 其可靠性直 接关系到跑车防护装置的有效性。常闭式跑车防护装置是 目前可靠性比较高的安全设施， 它也由两部分组成 一是串 车位置检测 ， 二是挡车栏位置控制。挡车栏处于经常关闭状 态， 当串车到达挡车栏上方预定位置时车挡 自动打开 ， 串车 通过。串车上提通过挡车栏到达预定位置后挡车栏自动关 闭。挡车栏到预定位置的距离根据控制挡车栏升降的绞车 开闭车挡的时间和主提升绞车的最大运行速度确定， 一般在 3 0 m左右。串车位置检测是利用安装在绞车上的轴编码器 对绞车运转的圈数进行记数， 由主控 P L C控制器计算绞车 钩头的位置， 主控 P L C控制器适时向各挡车栏控制的分控 P L C控制器发出控制信号控制挡车栏的启闭。 斜巷跑车防护装置在安装和使用中通常需注意以下几 点 ① 跑车防护装置个数的选择 设计选用跑车防护时应根 据斜巷提升的最大提升载荷， 斜巷长度， 斜巷倾角， 斜巷偏口 维普资讯