农用电动机两项运行的成因及防范措施

农用电动机两项运行的成因及防范措施
    所谓“两相运行”(又称为“单相运行”)，是三相电动机在运行过程中，当某一相电源线因故断电，造成电动机继续运行的一种情况。两相运行是三相电动机工作的大忌，应及早发现并切断电源．以防电动机被损坏。
    在农村由于专职电工很少，绝大多数人把电动机两相运行而烧毁归罪于保险丝(又称熔丝)，误认为保险丝不起保险作用。孰不知电动机两相运行是不会烧断保险丝的。因而在农忙、抗旱或排涝期间，被委派的临时机电人员有些干脆不用保险丝。而用铝线或铁丝取代闸刀开关中保险丝的位置，致使电动机出现短路性的故障而无法自保，导致电动机烧毁，甚至造成给电动机供电的三芯胶皮软线燃烧的恶性事故(因农忙、抗旱、排涝期间电动机移动性较大，故用三芯胶皮软线作为电动机的供电线路)。因此，了解电动机两相运行的成因及防范措施，是很必要的。
    一、导致电动机两相运行的因素
    根据调查和反馈．农村中电动机烧毁大都是两相运行造成的。导致电动机两相运行的因素不外乎以下几个方面。
    1．用电量方面：在农忙、抗旱或排涝期间，由于用电量比较集中，变压器低压出口的保险片和配电室内供电总闸刀熔断器最容易熔断。 
    2.电动机控制闸刀方面：控制电动机的闸刀开关质量较差，加之使用时间长，没有及时检修，也会发生此类故障。据统计，最为普遍的是闸刀内的各个螺钉螺孔因使用日久滑丝，不能压紧进出闸刀的电线(头)和保险丝，这就很容易使线头从螺孔中脱出。其他原因有闸刀前端触头背面的紧固螺丝松动；或触头夹口失去弹性的夹力，与刀片接触不良等等。如发现这类问题，应及时更换用新品。
    3．线路方面：低压供电线路中途断线，也是造成电动机两相运行的因素。特别是遇暴风雨后低压线里程较长的偏僻路段(如沟壑、峡谷等)，应提前对这些路段的电线作全面检查。
    4.电动机本身：电动机中一相绕组内部或接头断线。事前应对电动机进行全面检查．对这类有故障的电动机，应修理后再行使用。
    上述的因素中只要存在一条。就会造成电动机两相运行。
    二、是否有防范措施
    从理论上来说．两相电源是无法启动电动机的，但也有偶然。笔者早在1973年就经历过一次两相电源启动了水泵电动机的事情，至今记忆犹新。那时经验少，一连启动三次，第四次启动成功，但总感电动机与往日发声异常，幸亏断电及时，电动机才幸免遇难。断电后三相保险丝完好，用电笔检测电源线，一相断电。于是顺路检查，终于在配电室中发现，总闸刀上的熔断器已经熔断。 
    电动机在运行中，如果因一相断电而发生两相运行，电动机则不会停止运行。但会发生异常沉闷的嗡嗡声。这时一相电流为零．其余两相电流大增，电动机急剧发热，有时还会闻到油漆味。遇此情况时，应立即断电。但这时电动机前应留有专人值守。
    随着电子工业的发展，电动机缺相保护的一类产品相继问世．这无疑给电动机两相运行的防范工作带来了极大的便利。但这种产品对短路性的故障没有保护作用，因此，电动机工作时的保险丝还是非常必要的。
    但有时我们急用．而手头又不具备这类产品，可临时(也可以长久)采用双闸刀控制的方法，具体接线见图l。

    图中有两只闸刀．各采用规格不同的保险丝。其中一只为“启动闸刀”．保险丝按常规方法选用：另一只闸刀为“运行闸刀”，保险丝可按照电动机额定电流或略小于额定电流(负载较轻时)来选用。如有条件，可测出定子绕组的实际电流，来选择“运行闸刀”的保险丝。这一点后边还要作详细的讨论。
    检查接线无误后，先合上“启动闸刀”，当电动机启动，进入正常的运行后，再合上“运行闸刀”，同时拉开“启动闸刀”，由“运行闸刀”单独工作。当电动机发生两相运行时，由于“运行闸刀”使用了与电动机额定电流相同的保险丝，当电流增大到保险丝的熔断电流时，保险丝迅速熔断，切断电源，使电动机得到保护。
    三、两相运行的电动机保险丝为什么不会熔断
    这个问题是消除错误认识的关键问题。 
    我们知道，保险丝常规的选用，是在电动机额定电流的1．5～2．5倍的范围内。视启动时的负载量来选用的。负载轻，倍数取得小；负载重，倍数取得大。这主要是考虑启动时电流较大的因素。而保险丝的熔断电流又是它本身额定电流的1．3～2．1倍(例如我们选用额定电流为2A的铅锡合金丝．其熔断电流最小为2．6A，而实际为3A)。因此，保险丝的最小熔断电流至少是电动机额定电流的1．3×1．5=1．95倍，如果保险丝的材料不同，这个倍数还要增大。而电动机在两相运行时，绕组电流是本身额定电流的1．73倍。所以。电动机两相运行时，按照常规选用的保险丝就不会熔断。
    四、“运行闸刀"保险丝的选用
    在双闸刀的防范措施中。“运行闸刀”担负着既能保证屯动机正常运行．又能在发生两相运行时对电动机实施保护的双重任务。因而“运行闸刀”保险丝的选用就较严格一些。下面我们以一台4．5千瓦(2900转)水泵电动机为例，来作以较详细的讨论。
    4．5千瓦电动机380V线电压接线时的额定电流为9．1A，那么，“启动闸刀”保险丝的额定电流最小应为9．1Axl．5=13．65A，其熔断电流最小为：13．65Axl．3=17．75A，以保证电动机完成启动过程。当发生短路性故障时保险丝又能迅速熔断。而“运行闸刀”所选用保险丝的额定电流应该是电动机的额定电流(也可以实测选用)，或略小一点(对轻负载)。这样保险丝的熔断电流最小为：9．1．Axl．3=11．83A：为了确保电动机发生两相运行时，绕组电流增大到9．1A×1．73=15．74A时。保险丝能迅速熔断。我们可以按照保险丝的熔断电流为依据来选用。应当在小于15．74A的两相运行绕组电流，大于11．83A的保险丝熔断电流的范围之内，就可以使用。在本例中，我们可选用熔断电流为11A、13．5A的铜体保险丝(线径为0．27和0．32毫米)。这样一来．我们所选用保险丝额定电流虽小，但熔断电流正好在我们所需要的范围之内。所以，只要电动机启动后进入正常运行，保险丝的熔断电流大于电动机的额定电流，保险丝不会熔断；当电动机发生两相运行，电流急剧增大，由于我们所选用的保险丝熔断电流小于此时增大的电流，保险丝就会迅速熔断，切断电源。实践证明，这种方法简便、经济，只要保险丝选用准确，是很可靠的。

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