摘 要：山西葫蘆堂煤業(yè)主扇機房低壓開關(guān)柜失電后，受現(xiàn)場噪聲等影響，值班人員不能及時有效發(fā)現(xiàn)風機停機，并及時切換至備用風機，往往造成兩臺主扇風機均同時處于停機狀態(tài)，影響生產(chǎn)且危及人身安全。針對這一現(xiàn)狀，安裝語音報警聲光提示裝置可以使主扇停機后被值班人員及時發(fā)現(xiàn)，及時啟動應急機制，減小事故影響范圍，保障安全生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：主扇風機；低壓開關(guān)柜；失電；語音報警

引言

煤礦井下施工和作業(yè)人員呼吸的氧氣是通過主扇風機將地面的空氣導入井下得到的，亦被稱為“礦井肺腑”，同時，主扇風機源源不斷地向井下導入空氣可以降低井下煤氣、瓦斯等氣體的濃度，確保危險氣體在安全濃度范圍之內(nèi)。因此，主扇風機是煤礦井最重要的安全設備之一，它直接關(guān)系到煤礦是否能夠高效安全運行，也關(guān)乎煤礦的安全生產(chǎn)，同時也是礦井施工人員的安全保障。文章通過對對煤礦井主扇通風機低壓開關(guān)柜進行深入分析，充分了解其工作原理，然后設計出科學實用的失電報警裝置，幫助煤礦企業(yè)能更加安全的開展施工工作。

1 主扇通風機低壓開關(guān)柜失電語音報警裝置研究的目的

近年來，煤礦安全事故頻發(fā)，這些事故中有很多是由煤礦主扇風機房低壓開關(guān)柜失電造成主扇風機停機事故引起的。而煤礦企業(yè)的施工環(huán)境通常比較惡劣，礦井下施工復雜，傳統(tǒng)的煤礦主扇機房電壓非常不穩(wěn)定，很容易出現(xiàn)主扇機房低壓開關(guān)柜失電，由此造成主扇風機停運，危及煤礦井下作業(yè)人員的人身安全。此外，傳統(tǒng)的主扇通風機狀態(tài)在線監(jiān)控系統(tǒng)主要監(jiān)視風機的整體運行狀態(tài)、風量、風壓等，其系統(tǒng)相對復雜，傳感器極易老化失效，部分關(guān)鍵參數(shù)如風機流量監(jiān)測精度較低，監(jiān)測內(nèi)容不全面，誤動作概率高，不能及時準確發(fā)現(xiàn)主扇風機單機停運等重大安全事故。所以，設計新型主扇通風機低壓開關(guān)柜失電語音報警裝置，可以監(jiān)視每臺電機的運行狀態(tài)，當主扇通風機低壓開關(guān)柜失電后及時報警，以便工作人員及時啟動應急機制并予以維修，降低煤礦的事故發(fā)生率，確保煤礦施工人員的人身安全，降低煤礦的經(jīng)濟損失。

2 主扇通風機低壓開關(guān)柜失電語音報警裝置設計基本原理

山西葫蘆堂煤業(yè)主扇通風機為抽出式對旋軸流通風機，型號為FBCDZ No-19，電機電壓為380/660V，現(xiàn)場實際采用380V雙電源供電。主扇通風機共計2臺，編號為A組、B組，正常工作時會由其中一組工作，另一組備用。主扇風機還有兩個旋轉(zhuǎn)風門用作檢修時風道的入口，在主扇風機系統(tǒng)中，每一臺風機的兩臺電機扇葉的數(shù)量和角度是不同的，其中一級電機要比二級電機的扇葉數(shù)量多、角度大。

主扇通風機擁有在線監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以分別對A組或B組風機的一級和二級電機的風機軸溫、風量、風壓和電動風門等實施實時監(jiān)測和控制。主扇機房低壓開關(guān)柜雖然有電壓、電流等狀態(tài)指示，但現(xiàn)場風機噪聲較大，當出現(xiàn)兩臺電機中的一臺停機或雙機均停機時，工作人員是很難及時發(fā)現(xiàn)的，僅憑借工作人員的觀察發(fā)現(xiàn)，將會造成極大的安全隱患。主扇通風機低壓開關(guān)柜失電語音報警裝置對開關(guān)柜內(nèi)的交流接觸器的吸合與分開狀態(tài)進行監(jiān)測，達到監(jiān)視每臺電機運行狀態(tài)的目的。所以，主扇通風機低壓開關(guān)柜失電語音報警裝置的實質(zhì)是對主扇機每臺電機的交流接觸器狀態(tài)的識別，并且報警，讓這種異常狀態(tài)容易被工作人員發(fā)現(xiàn)。

相關(guān)設計原理電路圖如圖1所示。

我們結(jié)合山西葫蘆堂煤業(yè)主扇機房低壓開關(guān)柜失電后，受現(xiàn)場噪聲等影響，值班人員不能及時有效發(fā)現(xiàn)風機停機，并啟動應急機制，往往造成容易造成設備損壞或者兩臺主扇風機均同時處于停機狀態(tài)，影響生產(chǎn)且危及人身安全這樣的特殊情況，在報警器的設計上也采用了報警聲音更大的報警器，同時報警燈也讓亮度顯著提升，這樣保證在煤礦區(qū)復雜的作業(yè)工作人員可以更容易發(fā)現(xiàn)事故，并及時處理事故，避免損失的擴大化。此外，之前的報警裝置具有一個致命的缺陷，這是因為報警裝置本身的電源和主扇通風機的開關(guān)柜是相互串聯(lián)的，一旦主扇通風機開關(guān)柜失電，報警裝置也會因為沒有供電而失靈，這樣報警裝置就起不到任何的報警作用。因此，在本次設計中，我們采用一個輔助繼電器的常閉觸點與電源、聲光語言報警器和控制開關(guān)形成獨立的回路，來實現(xiàn)主扇機房低壓開關(guān)柜失電后，語音報警聲光提示裝置啟動。

3 主扇通風機低壓開關(guān)柜失電語音報警裝置設計思想以及基本思路

我們以A組風機為例，當A組風機運行且需監(jiān)視時，閉合控制開關(guān)，啟動風機。輔助繼電器的線圈電源并聯(lián)且取自于風機電機啟動接觸器的負荷側(cè)。當啟動接觸器動作，輔助繼電器線圈得電，常閉觸點打開，此時，語言報警電路未形成回路，報警器不響；當啟動接觸器斷電，輔助繼電器線圈失電，常閉觸點動作，報警回路形成，發(fā)出報警。這種電路設計的好處是，當主扇通風機低壓開關(guān)失電后，報警器將一直處于報警狀態(tài)，直到電路恢復正常，這就保證主扇通風機的事故能夠得到及時的處理，不至于因為工作人員的疏忽而忘掉，造成重大的安全任事故。此外，作者在報警回路的設計中加裝煤礦淘汰下來的UPS電源，使得該報警裝置性能更優(yōu)。

4 主扇通風機低壓開關(guān)柜失電語音報警裝置運行效果和經(jīng)濟效益分析

首先，作者設計的報警裝置采用一個輔助繼電器的常閉觸點與電源、聲光語言報警器和控制開關(guān)形成獨立的回路，來實現(xiàn)主扇機房低壓開關(guān)柜失電后，語音報警聲光提示裝置啟動，其性能穩(wěn)定，報警效果良好，一旦主扇機房低壓開關(guān)柜失電，聲光語言報警器將迅速啟動，很容易被工作人員發(fā)現(xiàn)，確保故障的及時維修。其次，為保證在礦井大面積斷電的情況下，此報警回路亦能正常工作，我們在報警回路中加裝UPS電源，既提高設計裝置的可靠性，也充分利用廢舊設備，避免材料的浪費。

5 結(jié)束語

通過上文的分析，我們可以看出，這種嶄新的主扇通風機低壓開關(guān)柜失電語音報警裝置首先可以讓主扇通風機低壓開關(guān)柜失電后及時報警，以便工作人員及時維修，降低煤礦的事故發(fā)生率，確保煤礦施工人員的人身安全，減少煤礦的經(jīng)濟損失。其次，為保證在礦井大面積斷電的情況下此報警回路亦能正常工作，在報警回路中加裝UPS電源，既提高設計裝置的可靠性，也充分利用廢舊設備，避免材料的浪費。

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