張鵬飛,張保乾,張永洲(山東省天安礦業(yè)集團(tuán)有限公司,山東 嘉祥 272400)

煤礦井下安全供電技術(shù)探析

張鵬飛,張保乾,張永洲
(山東省天安礦業(yè)集團(tuán)有限公司,山東 嘉祥 272400)

隨著礦井生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，采掘進(jìn)程的不斷延伸，礦井供電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)越來越龐大，結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜，因此更加注重煤礦井下安全供電技術(shù)。本文從煤礦井下的有關(guān)保護(hù)技術(shù)談起，分析了建立煤礦井下安全供電系統(tǒng)的因素，重點(diǎn)論述煤礦井下安全供電系統(tǒng)技術(shù)，以促進(jìn)煤礦的安全生產(chǎn)。

煤礦;供電系統(tǒng);安全供電

0 引言

當(dāng)前我國的煤炭開采技術(shù)迅猛發(fā)展，在產(chǎn)量方面得到了極大的提高，在機(jī)械設(shè)備上不斷改進(jìn)提高，應(yīng)用了許多大功率采煤機(jī)組以及運(yùn)輸設(shè)備，導(dǎo)致煤礦的用電量提升，供電系統(tǒng)的承擔(dān)負(fù)荷愈來愈大，所以，必須要保證煤礦供電系統(tǒng)能夠穩(wěn)定可靠的安全供電。

1 煤礦井下的有關(guān)保護(hù)技術(shù)

煤礦井下的工作環(huán)境非常得獨(dú)特，能夠劃分其裝置為礦用隔爆型電氣裝置與通常的電氣裝置。通常而言，通常的電氣裝置沒有防爆的作用，在沒有煤塵、瓦斯爆炸危險(xiǎn)的地方非常得適用，而礦用隔爆型的電氣裝置在有煤塵和瓦斯爆炸危險(xiǎn)的場所較為適用。并且，結(jié)合運(yùn)行電壓的高低，又能夠劃分電氣裝置為高壓電氣裝置與低壓電氣裝置，煤礦井下的電氣裝置大部分都是一類符合以及二類負(fù)荷，在運(yùn)行時間段之內(nèi)通常有著較高的電壓與電流，為此，煤礦井下的安全供電保護(hù)就變得十分關(guān)鍵。

通常造成過流保護(hù)電火災(zāi)形成的主要原因是電網(wǎng)的過流電，并且這也是由于過載與短路形成的過流電。為此，避免形成過流可以有效地防止出現(xiàn)電火災(zāi)。根據(jù)上述的原因，過流保護(hù)涵蓋過載保護(hù)以及短路保護(hù)。而目前的電子式繼電器以及電磁式繼電器都能夠保護(hù)短路，此外，能夠借助熱繼電器、電子式繼電器，電磁式繼電器實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)的目標(biāo)。

倘若毀壞了接地保護(hù)電氣裝置的絕緣，那么其架構(gòu)與金屬外殼就能夠帶電。在人們因?yàn)椴蛔⒁獾那闆r下對這一系列的電氣裝置進(jìn)行接觸時就會使觸電的事故形成。由于30mA是我國針對觸電的安全極限交流電值，因此務(wù)必有效地體現(xiàn)接地保護(hù)的功能，從而控制經(jīng)過人身的電流在極限電流的范圍內(nèi)。降低保護(hù)接地設(shè)備的有關(guān)電阻在要求的范圍之內(nèi)是保護(hù)接地的根本所在，如此能夠確保經(jīng)過人身體的電流在極限的安全電流之內(nèi)，從而確保安全生產(chǎn)。

在漏電電網(wǎng)絕緣電阻比相應(yīng)的數(shù)值小后，人體接觸就會使觸電的事故形成，并且漏電不但會使裝置受到一定程度的損壞，而且還會使事故形成，甚至?xí)纬陕╇娀鸹ɑ驅(qū)е氯梭w觸電，從而造成煤塵與瓦斯爆炸的現(xiàn)象。為此，漏電保護(hù)裝置在煤礦井下的供電系統(tǒng)當(dāng)中非常關(guān)鍵，進(jìn)而對人體內(nèi)部的電流電容進(jìn)行補(bǔ)償，以及實(shí)現(xiàn)保護(hù)漏電和監(jiān)視絕緣的功能。

重點(diǎn)借助附加直流電源保護(hù)原理的以及將直流電源附加在對地絕緣電阻檢測回路當(dāng)中的無選擇性漏電保護(hù)裝置對電路的改變進(jìn)行監(jiān)視，從而實(shí)現(xiàn)對絕緣電阻進(jìn)行檢測的目標(biāo)。借助零序電流保護(hù)原理的有選擇性漏電保護(hù)裝置其重點(diǎn)是通過零序電流互感器這種方式得到電流信號。

2 建立煤礦井下安全供電系統(tǒng)的因素分析

供電系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)全面地兼顧負(fù)荷的增長改變，并且將相應(yīng)的發(fā)展余地預(yù)留；在出現(xiàn)故障或其中存在電源進(jìn)線停電檢修的時候，另外的一電源進(jìn)線應(yīng)當(dāng)可以對所有的電流進(jìn)行承擔(dān)；應(yīng)當(dāng)盡可能使能源的耗費(fèi)降低，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)成本與投資成本的減少；需要使供電系統(tǒng)的連接線盡量地簡單，防止太過復(fù)雜化，進(jìn)而方便維護(hù)和操作，應(yīng)當(dāng)跟系統(tǒng)的有效發(fā)展以及電流負(fù)荷的改變相符合；需要確保供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，并且實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的需要。

3 煤礦井下安全供電系統(tǒng)技術(shù)

3.1 實(shí)施電子保護(hù)的技術(shù)

為持續(xù)發(fā)展的采礦技術(shù)，也不斷地提高煤礦井下供電系統(tǒng)短路保護(hù)靈敏性的精準(zhǔn)度，為此，針對供電系統(tǒng)保護(hù)短路來講，實(shí)施電子保護(hù)的策略非常關(guān)鍵。像是電壓電流連鎖保護(hù)、相敏保護(hù)，載頻保護(hù)等一系列的形式。為了使礦井供電系統(tǒng)保護(hù)短路的穩(wěn)定性指標(biāo)提升，供電系統(tǒng)的傳感器能夠借助空心互感器充當(dāng)，復(fù)合式電源的應(yīng)用能夠確保在近端形成短路的情況下電源運(yùn)行的正常性，這顯得十分必要。

3.2 應(yīng)用跳閘電器的技術(shù)

針對迅速地形成煤礦井下電壓電網(wǎng)保護(hù)短路來講，跳閘電器的動作時間有著直接性的影響，為了使保護(hù)的快捷性提升，這就要求我們將真空接觸器以及真空斷路器應(yīng)用于電磁啟動器與饋電開關(guān)當(dāng)中，事實(shí)表明，這種保護(hù)策略是十分有效的。當(dāng)今，僅僅在功率較小的低電壓開關(guān)當(dāng)中有著這種技術(shù)的可操作性和可行性。

3.3 保養(yǎng)與維修電氣裝置的技術(shù)

需要實(shí)時性地維修與保養(yǎng)電氣裝置，只有如此，才可以確保電氣裝置運(yùn)行情況的穩(wěn)定。針對一部分舊的電氣裝置而言，確保其順利運(yùn)轉(zhuǎn)是工作的主要事項(xiàng)，為此，應(yīng)當(dāng)對出現(xiàn)故障的裝置進(jìn)行實(shí)時地維修，從而實(shí)時地消除隱患。針對一部分新裝置而言，嚴(yán)格地進(jìn)行保養(yǎng)維護(hù)以及提升技術(shù)工作者的能力是關(guān)鍵，進(jìn)而正常地應(yīng)用電氣裝置，確保煤礦井下進(jìn)行高效性與安全性地生產(chǎn)。

3.4 對電纜進(jìn)行屏蔽的技術(shù)

對電纜的屏蔽是避免存在故障電火花外泄的有效策略，并且閉鎖短路也能夠?qū)崿F(xiàn)理想的成效，倘若慎重應(yīng)用這種技術(shù)，那么旁路技術(shù)的應(yīng)用也非常有效。

4 結(jié)論

綜上所述，礦井的供電系統(tǒng)對于煤礦的安全生產(chǎn)來說發(fā)揮著重要的作用，我們也應(yīng)該看到礦井井下安全供電面臨的環(huán)境十分惡劣，供電管理也是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。煤礦供電事故時常發(fā)生，不僅會導(dǎo)致礦井短時間停工，而且還可能引發(fā)煤礦特大事故的發(fā)生，嚴(yán)重影響了煤礦的安全生產(chǎn)，所以說我們應(yīng)該高度重視煤礦供電管理。物的因素、環(huán)境的因素、人的因素是導(dǎo)致煤礦供電事故的主要原因，煤礦企業(yè)應(yīng)該通過構(gòu)建合理電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、采取合理運(yùn)行方式，提高電網(wǎng)的裝備水平，提高供電系統(tǒng)人員的整體素質(zhì)，引進(jìn)事故短信平臺等措施來降低供電事故的發(fā)生頻率，促進(jìn)煤礦的安全生產(chǎn)。

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張鵬飛（1985-）男，山東濰坊人,助理工程師。