煤礦電氣設(shè)備與供電系統(tǒng)保護(hù)應(yīng)用

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摘要：社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展需要足夠的煤炭能源輔以支撐，井下開采活動和井下安全作業(yè)成為發(fā)展的趨勢。這就要求高度重視煤礦電氣設(shè)備和供電系統(tǒng)的安裝，這樣才能使得采礦活動有充足的動力來源。針對煤礦井下機(jī)電保護(hù)裝置類型、煤礦電氣設(shè)備和供電系統(tǒng)的特性，分析了煤礦供電設(shè)備電氣保護(hù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，深入探討了煤礦電氣設(shè)備與供電系統(tǒng)的保護(hù)措施，以期對實踐工作有所幫助。

關(guān)鍵詞：煤礦；電氣設(shè)備；供電系統(tǒng)；機(jī)電保護(hù)裝置

煤礦機(jī)電設(shè)備受供電系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，為了提升煤礦機(jī)電系統(tǒng)的運行可靠性，必須積極做好機(jī)電設(shè)備及供電系統(tǒng)的保護(hù)工作，根據(jù)機(jī)電系統(tǒng)運行特點進(jìn)行供電保護(hù)措施選擇，從管理、監(jiān)測、防護(hù)等多個角度安排工作。同時還應(yīng)選取科學(xué)的保護(hù)裝置，為煤礦機(jī)電安全運行提供基礎(chǔ)保障。

1煤礦井下機(jī)電保護(hù)裝置類型

1.1漏電保護(hù)裝置

漏電保護(hù)裝置主要包括有選擇性漏電保護(hù)裝置、無選擇性漏電保護(hù)裝置，二者存在較大的區(qū)別。首先，從工作原理上來講，有選擇性漏電保護(hù)裝置根據(jù)零序電流保護(hù)原理，在傳感器獲得連續(xù)電流信號時，通過電流信號來判斷是否漏電；無選擇性漏電保護(hù)裝置則是根據(jù)直流電源保護(hù)原理檢查絕緣電阻，判斷與監(jiān)測直流電源的變化情況。從各自側(cè)重的優(yōu)勢來講，有選擇性漏電保護(hù)裝置具有快速監(jiān)測性、及時控制性及大范圍防護(hù)作用；無選擇性漏電保護(hù)裝置在實際操作上更具便捷性[1]。漏電保護(hù)裝置十分重要，可以從兩方面進(jìn)行分析：一方面，井下開采活動受地質(zhì)構(gòu)造、瓦斯?jié)舛鹊榷嘀匾蛩氐挠绊懀绻蛔⒁膺M(jìn)行防范，很容易滋生火花火源，引發(fā)采礦安全事故，造成經(jīng)濟(jì)和人力上的損失；另一方面，電流對采礦金屬機(jī)械設(shè)備具有一定的腐蝕作用，很容易導(dǎo)致金屬管道和電纜的絕緣層失去保護(hù)作用。因此采礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)高度重視漏電保護(hù)裝置的安裝與完善，進(jìn)而規(guī)避一系列安全隱患[2]。

1.2過流保護(hù)裝置

過流保護(hù)裝置是根據(jù)電流過大產(chǎn)生短路情況提出的，其能夠很好地規(guī)避火災(zāi)事故的發(fā)生。過流保護(hù)主要包括過載保護(hù)和短路保護(hù)，當(dāng)電壓和電流大于額定值的1.5倍時，電氣設(shè)備處于一種過載、負(fù)載狀態(tài)，如果不稍加注意，會導(dǎo)致過載保護(hù)和延時縮短。最好控制短路保護(hù)動作值高于過載動作值，保證斷相運行過程中電壓不至于過低。短路保護(hù)則是考慮到電路短路火災(zāi)的意外情況，要求進(jìn)行短路保護(hù)切斷電源、規(guī)范線路操作[3]。

1.3斷相保護(hù)裝置電氣設(shè)備

電動機(jī)經(jīng)常會出現(xiàn)三相電源缺乏、熔斷器無法工作等故障，為此需要進(jìn)行必要的斷相保護(hù)。通過替代缺少的一項三相電措施來保護(hù)電動機(jī)的絕緣性能。1.4接地保護(hù)裝置接地保護(hù)裝置能夠有效防止過強電流對人體的傷害，同時也能夠起到一定的降低電阻的作用。需要補充的數(shù)據(jù)是：接地電阻應(yīng)不得低于2Ω，5m距離是主要地極與非主要地極之間的最低限值。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對這些數(shù)值爛熟于心，嚴(yán)格按照數(shù)值進(jìn)行接地保護(hù)裝置設(shè)置[4]。

2分析煤礦電氣設(shè)備和供電系統(tǒng)

煤礦電氣設(shè)備和供電系統(tǒng)具有以下幾點獨特性質(zhì)：a)嚴(yán)格按照規(guī)范要求采用雙回路電源保持電路流通；b)考慮實際采煤量和電氣設(shè)備供電電壓要求（見表1）合理分配供電時長；c)保證電氣設(shè)備和供電系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定使用，安裝一般型電氣設(shè)備和防爆型電氣設(shè)備，防止瓦斯爆炸發(fā)生意外。

3煤礦供電設(shè)備電氣保護(hù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

如圖1所示，煤礦供電設(shè)備包括一般型高壓開關(guān)柜、高壓防爆配電裝置和低壓供電設(shè)備等。過流保護(hù)、漏電保護(hù)和接地保護(hù)構(gòu)成了煤礦供電設(shè)備的電氣保護(hù)措施。其中，過流保護(hù)和漏電保護(hù)的工作原理相似，基本都是監(jiān)測電流值，通過電流繼電器有選擇性切斷電路，進(jìn)而防止電流過大；接地保護(hù)的不同之處在于其是將電流導(dǎo)入大地，以防造成巨大危害。

3.1一般型高壓開關(guān)柜

高壓開關(guān)柜應(yīng)用于煤礦地面變電所、低瓦斯礦井的井底車場等地方，其具備結(jié)構(gòu)簡單、電磁感應(yīng)、瞬間短路、失壓及漏電保護(hù)等功能。隨著電力技術(shù)的不斷進(jìn)步，電氣保護(hù)方式和保護(hù)設(shè)備的可靠性提高，完成了從電磁感應(yīng)式到微處理器數(shù)位式的轉(zhuǎn)變。

3.2高壓防爆配電裝置

PB系列、BGP系列是目前綜采工作面使用較為普遍的高壓防爆配電裝置。之前高壓防爆配電裝置的機(jī)械彈簧部分存在操作不方便、老化不精確等問題，現(xiàn)在主要應(yīng)用的是高壓真空斷路器、綜合保護(hù)器裝置，其優(yōu)勢十分明顯，能夠監(jiān)視漏電、保護(hù)失壓、顯示電流大小等。

3.3低壓供電設(shè)備

煤礦低壓供電設(shè)備主要作為插件進(jìn)行安裝，可以與主回路電氣設(shè)備配合實現(xiàn)保護(hù)功能。

4煤礦電氣設(shè)備與供電系統(tǒng)保護(hù)措施

4.1加強檢修管理

機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障十分常見，其影響著生產(chǎn)流程和生產(chǎn)任務(wù)。為此，企業(yè)要做好對機(jī)電設(shè)備的維修與管理工作。a)建立電氣設(shè)備檢修保護(hù)制度并嚴(yán)格執(zhí)行，檢修的內(nèi)容涉及排水、通風(fēng)、供電系統(tǒng)保護(hù)等，檢修方式分簡單檢修和綜合系統(tǒng)檢修兩種；b)要安排專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行電氣設(shè)備與供電系統(tǒng)的修復(fù)與管理，例如專業(yè)的技術(shù)人員對主通風(fēng)裝置、主排水裝置進(jìn)行全面檢修之后再將其投入運行[5]。

4.2規(guī)范管理制度提倡科學(xué)管理

管理工作對于機(jī)電設(shè)備的正常工作十分必要。一方面需要工作人員具備管理思維與意識，加強對井下電氣設(shè)備的監(jiān)測；另一方面，采礦企業(yè)要建立相應(yīng)的管理機(jī)制，注重開展電氣設(shè)備管理的培訓(xùn)活動，提高一線員工的安全管理能力與意識，并通過建立安全考核機(jī)制獎勵按照企業(yè)安全生產(chǎn)規(guī)程規(guī)范工作的員工，以此來建立現(xiàn)代化的采礦企業(yè)管理模式。5結(jié)語綜上所述，煤礦開采深度和難度的增加對井下電氣設(shè)備和供電系統(tǒng)的技術(shù)升級帶來了極大的挑戰(zhàn)，采礦企業(yè)要緊抓發(fā)展的契機(jī)，不斷加強、擴(kuò)展對電氣設(shè)備和供電系統(tǒng)的保護(hù)工作，為煤礦的安全生產(chǎn)和科學(xué)運行提供支撐，進(jìn)而保障機(jī)電及供電系統(tǒng)裝設(shè)合理。采礦企業(yè)不僅要安排專業(yè)的防爆、電氣管理、電纜等人員進(jìn)行操作，還要建立相應(yīng)的責(zé)任制度進(jìn)行監(jiān)督與考核，使得工作的落實更加具體和有效。

參考文獻(xiàn)：

［1］李晨明.對煤礦供電設(shè)備的安全防護(hù)與電氣保護(hù)技術(shù)研究［J］.科技與企業(yè)，2012(5)：100.

［2］郝永，王立強.煤礦電氣保護(hù)的選擇性研究［J］.河北煤炭，2005(4)：16-17.

［3］尚海柱.淺談煤礦電氣保護(hù)的選擇性［J］.電氣開關(guān)，2005(1)：23-24.

［4］胡承波，林現(xiàn)軍.論煤礦電氣設(shè)備與供電系統(tǒng)的保護(hù)［J］.科技傳播，2010，28(19)：33-34.

［5］曹保銀，周孟然.基于煤礦供電系統(tǒng)和電氣設(shè)備的保護(hù)［J］.煤礦機(jī)械，2006，27(1)：924-926.

作者:李晶 單位:西山煤電杜兒坪煤礦