陈召奎(河南能源化工集团永煤公司新桥煤矿机电科,河南永城 476600)
煤矿电气控制及保护接地问题分析
陈召奎(河南能源化工集团永煤公司新桥煤矿机电科,河南永城 476600)
目前状况下,我国经济发展十分迅速,在这一大环境之下各行各业都取得了较大程度上的发展。就煤矿行业而言,近几年来不断对新技术、新工艺进行有效的引进与创新,同样取得了骄人的成绩。煤矿的电气控制是整个煤矿系统中的重要组成部分,但就实际情况而言,煤矿电气控制中仍然存在着一系列的问题,这些问题的存在对煤矿行业的进一步发展造成一定程度的阻碍作用,这就需要采取有效措施进行解决。本文主要针对煤矿电气控制及保护接地问题进行了研究与分析。
电气控制 保护接地 系统分类 安全用电常识
1 煤矿电气控制电路的常见问题分析
对于电气控制而言,它在煤矿作业中有着十分重要的地位与作用,因为无论是在矿区还是在矿井下,在作业过程中所需要运用到的用电设备都需要依靠电气控制电路来保证其正常的运行。就目前状况而言,我国的煤矿井下作业系统之中主要存在着两种供电系统,分别为交流供电系统以及直流供电系统。从实际的施工作业来看,在这两种供电系统进行设置的过程中,仍然存在着一些不符合标准规范的地方,而正是这些不规范的地方成为了能够威胁煤矿生产正常运行的不安定因素。下面对当前状况下煤矿电气控制电路中的常见问题进行简要的阐述。
1.1 电控系统失控问题
一般情况下,如果煤矿电气控制电路时间过长,经常会发生相应的线路等方面的问题。针对这一情况,需要对其进行定期的检查与维护,只有这样才能及时发现电路系统中所存在的问题或者安全隐患,并采取有效措施对其进行解决。对于煤矿企业而言,其电气控制具有自身的特殊性,因为其电气控制电路是对整个矿区的电控系统进行控制,一般情况下都是通过将电路作为连接载体,并在此基础之上实现对于电控系统的远程控制。这样一来,一旦电气控制电路出现了一定程度上的故障,就会导致载体连接出现连接中断的状况,进而对整个电路系统造成影响,严重者会使整个矿区的电路系统处于瘫痪状态。除此之外,也有可能威胁到作业人员的生命安全以及给企业的经济利益带来无法挽回的损失。
1.2 引爆雷管
就目前的煤矿生产技术而言,在井下展开开采作业的过程之中,往往需要对雷管进行一定程度上的使用,通过引爆雷管来对工作面放炮,这样一来,工作面的开采工作将会更为便捷。因此在进行引爆雷管的作业过程中,往往会将雷管放在采掘工作面之上以备方便使用。而对于采掘工作面而言,它具有一定的复杂性,在采掘工作面之上,不仅存在有道轨、输送机的铜线绳、电缆等,同时还有各种复杂交错的管道。因此在这种情况之下,如果存在着相应的杂散电流通过其中,就会与大地以及接地体之间存在着一定程度的电位差。如果此时采掘巷道内的轨道处于完全不绝缘的状态时,那么在这种情况之下杂散电流就会处于一个相对较高的水平,进而有可能促使雷管发生爆炸,给作业人员的生命安全以及煤矿企业带来不可挽回的损失。
1.3 腐蚀电缆外表以及金属管线
在上文中已经提到杂散电流会通过运输巷道中的架线以及轨道进行一定程度上的传输,其实不止于此,因为一般情况下在巷道之中还会存在有一定数量的高压电缆、风管以及水管等,而这些管道的存在也为杂散电流的传输提供了有利的介质与条件。如果电流从管线中流出,电流相对集中的区域会逐渐形成一个流出点,正是这一流出点,会对管线造成一定程度上的腐蚀作用。除此之外,对于煤矿井下作业而言,其作业环境相对恶劣,而且水质大多呈现为酸性,当酸性水质碰上电流就会发生一定程度上的电解反应,进而对管线造成腐蚀。
2 预防措施
2.1 低压电网的“全方位”防爆
一般情况下,在传统的井下低压电网的电气安全防护中,往往只是对各自独立的点进行一定程度上的防爆。在这种情况之下,各个点是独立的,点与点之间不能进行有效的联系进而难以形成一个具有整体性、系统性的防爆体系,这种防爆措施具有较大的局限性。随着科学技术水平的不断发展,这种单一的防爆措施逐渐被改变,目前的电气安全防护中往往采用快速断电安全技术,这样一来,在电气的明火还没有发生外露之前,便可以对电源及时进行切断,进而对低压供电网的安全性进行合理而有效的保证。但是虽然在目前状况下这一技术已经取得了一定程度的发展,但还是不够完善,比如在对电源进行切断之后,存在于电气设备之上的一些储能元件中仍然会有可能产生一定程度的电火花和电弧,因此在今后的发展中还需要对这一技术进行有效的探索,并逐渐将之完善,解决当中存在的问题。
2.2 保护系统的智能化
随着经济的迅速发展以及科学技术水平的不断提高,煤矿行业中也不断对新技术、新工艺进行有效的引入与创新,其中井下低压电网中的微电子技术便是一种具有代表性的新型技术运用。就煤矿电气控制的整体布局来看,当前状况下的电网监测以及保护功能已经发生了一定程度上的转变,在原先的基础之上不断向智能化的方向发展。通过对智能化的保护系统进行一定程度上的使用,不仅可以对其可靠性进行有效的保障,同时也进一步丰富了电网的功能。在这种环境之下,井下低压电网的微机综合保护系统正在逐步形成,这一保护系统最大的特点便是综合性,在这一系统之下,集合了多种故障保护于一体,这样一来,便可以对各个支路的电流、电压以及功率等因素的具体情况清晰的显示出来,进而促使矿井各级变电所与井下低压供电单元都实现了微机监督和保护的功能。
2.3 漏电保护性能的完善
根据相关调查资料显示,在煤矿井下低压电网中的电气故障之中,漏电故障占有了很大一部分的比例,因此只有对矿井低压电网的漏电故障进行一定程度上的解决,才能对电网运行的稳定性与可靠性进行有效的保证。由此可见井下低压电压的漏电保护的重要性。通过进行有效的漏电保护,一方面可以对漏电事故的发生进行一定程度上的减少;另一方面又可以对供电的可靠性与稳定性进行有效的提高。就目前状况而言,通过对漏电保护中旁路接地分流技术进行一定程度上的利用,就可以解决因为电动机反电势以及电网分布电容所导致的故障点电流的产生的问题,这样一来,电气运行的安全性将会得到显著的提高。在发展的过程之中不断对漏电保护性能进行有效的完善,一方面可以对漏电保护技术进行一定程度的提高,另一方面又可以对煤矿低压电网运行的安全性与可靠性进行有效的提高。
3 目前保护接地存在的共性问题及措施
3.1 电缆接地线的连接
就目前状况而言,在电缆接地线的连接过程之中,仍然存在着一些不符合规范要求的地方,例如高压铠装电缆的外皮和橡套电缆的接地芯线有的没有和电气设备外壳连接或连接不标准、不规范等,这一问题的存在将会对井下接地网的形成造成一定程度上的影响。要想对这一问题进行有效的解决,需要做好如下几个方面的预防措施：首先需要对高压电缆头进行有效的制作,然后在此基础之上将之与高压电缆线进行一定程度上的连接,同时还需要保证接地线与铠装带的有效连接。除此之外,各个部件的连接步骤需要注意,一般情况之下,在对高压电缆头以及设备进行连接时,首先需要将接地线与设备的外壳有效的连接在一起。对于低压动力电缆的控制十分重要,一般情况下选择带有接地芯线的四芯电缆较为适宜。
3.2 主接地极和主接地母线
当前状况下主接地极和主接地母线中存在的问题主要如下：首先主接地极仅仅只在主水仓进行了设置,但没有在副水仓进行埋设;从接地极的制作材料来看,没有采用耐腐蚀的钢板进行制作,这样一来,其面积以及厚度等参数就难以达到相关的规定要求。除此之外,主接地极和主接地母线连接不标准, 不是焊接或连接处镀锌或锡,而是松动的连接和捆绑, 而且水仓中埋设的主接地没有安装检查检修的吊装装置。要想对上面这些问题进行有效的解决,需要注意如下的预防措施：首先严格控制主接地极的原材料,需要选择耐腐蚀性的钢板,除此之外,还需要对其面积以及参数进行合理的控制,一般情况下,要求钢板的厚度在5mm之上,同时其面积不得小于0.75mm2,所谓耐腐蚀就是应镀锌, 或者与主接地母线的连接处镀锌或锡。
4 结语
本文主要针对煤矿电气控制及保护接地问题进行研究与分析。首先主要对当前状况下煤矿电气控制电路的常见问题进行了一定程度上的阐述,然后在此基础之上从低压电网的“全方位”防爆、保护系统的智能化以及漏电保护性能的完善三个方面分析了相应的预防措施。最后介绍了目前保护接地存在的共性问题及措施。
[1]冯洁.试论煤矿电气控制电路常见问题及解决策略[J].黑龙江科技信息,2010(7).
[2]李卫星.在技校煤矿电气专业课中实施学案教学法的实践[J].内蒙古师范大学,2013(5).
[3]陈谦,韩帅,渊辛燕,保护等电位联结和保护接地应用中的若干问题[J].建筑电气,2013(8).
[4]郭良佩,侯学飞.煤矿电气控制以及保护接地问题分析[J].科技创新与应用,2014(1).
[5]陈强.煤矿井下电气设备保护接地管理[J].煤炭技术,2009(09).
[6]孙彦良.提高主扇风机安全运行的一些措施[J].煤矿机电,2007(3).
[7]刘加民.煤矿供电及井下电气的技术探索[J].企业技术开发,2010,29(7).
