試論煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化技術(shù)

陳喜長

摘 要：本文綜合現(xiàn)有礦區(qū)生產(chǎn)實(shí)際情況，對煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化控制電路設(shè)計(jì)原則及電氣自動(dòng)化化控制及維護(hù)技術(shù)進(jìn)行了分析與說明，其目的在于優(yōu)化煤礦電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)及為后期開采提供參考。

關(guān)鍵詞：電氣控制；煤礦機(jī)械；電氣自動(dòng)化

煤礦生產(chǎn)中的電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且設(shè)備運(yùn)行所處環(huán)境惡劣，使得使用性能明顯降低，且易造成安全隱患。如由于電氣設(shè)備故障等因素造成人員觸電事故、瓦斯、粉塵爆炸、火災(zāi)事故等，對煤礦生產(chǎn)帶來致命影響，且對社會穩(wěn)定帶來一系列的影響。結(jié)合實(shí)際情況，對煤礦開采電氣設(shè)備電氣自動(dòng)化控制電路設(shè)計(jì)原則及電氣自動(dòng)化化控制及維護(hù)技術(shù)進(jìn)行了說明與分析，可為后期煤炭生產(chǎn)正常運(yùn)行及確保其安全具有重要價(jià)值。

1 礦區(qū)機(jī)械設(shè)備電路控制設(shè)計(jì)原則及分析

綜合電氣控制相關(guān)原理及煤礦開采實(shí)際特點(diǎn)，對于煤礦電氣設(shè)備實(shí)現(xiàn)控制中應(yīng)遵循以下原則：其一，經(jīng)濟(jì)安全，礦井電氣控制中應(yīng)采取有效的措施在保證電氣安全及避免故障的前提下合理選擇電氣設(shè)備，如變壓器控制中盡可能做到向單一線路供電等，以實(shí)現(xiàn)單一化控制及減少故障的連鎖反應(yīng)。其二，當(dāng)變壓器設(shè)置高壓饋出線時(shí)應(yīng)擦求必要的保護(hù)措施，如安裝斷路器等，以保證設(shè)備正常運(yùn)行。其三，電源控制開關(guān)與線路應(yīng)保持一一對應(yīng)關(guān)系，其應(yīng)遵循就近原則，即開關(guān)距離應(yīng)盡可能接近電源。其四，分列并行應(yīng)作為變壓器設(shè)置的主要原則，可降低絕緣電阻降低而致使的繼電器惡化，從而造成大面積停電事故，使得電氣控制安全性降低及故障易發(fā)生。

2 煤礦生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備電氣控制常見故障及說明

對于煤礦生產(chǎn)中機(jī)械設(shè)備常見的電氣控制故障主要有以下幾種，具體如下：1其一，電路短路故障，即兩個(gè)不同定位未經(jīng)電阻及其他用電設(shè)備而直接相連，進(jìn)而造成電氣電路瞬間電流增加而引發(fā)事故。實(shí)際運(yùn)行中，造成線路短路故障的原因主要有以下幾點(diǎn)：其一，自然老化所致，如電氣線路長時(shí)間運(yùn)行中由于絕緣層破損而引起線路裸露而引發(fā)故障。其二，設(shè)備運(yùn)行磨損所造成線路直接接觸而引發(fā)短路問題。其二，斷路故障，若系統(tǒng)發(fā)生斷路故障，支路電流便不能正常流動(dòng)，會對控制系統(tǒng)運(yùn)行造成影響。結(jié)合實(shí)際情況，斷路故障發(fā)生因素包括自然因素，煤礦生產(chǎn)常處于室外及地下，受腐蝕及惡劣天氣的影響造成線路加速老化，從而造成線路絕緣層破損而引發(fā)電氣系統(tǒng)故障的發(fā)生；人為因素，如作業(yè)人員技能問題及責(zé)任意識不強(qiáng)，實(shí)際操作中常出現(xiàn)違規(guī)操作及電路虛接等情況，從而造成斷路故障的發(fā)生。其三，線路連接故障，若電路存在連接故障，將影響到整個(gè)電路系統(tǒng)的正常供電，導(dǎo)致設(shè)備無法運(yùn)行，甚至嚴(yán)重?fù)p壞電氣設(shè)備，造成人員傷亡。對于此，工作人員在安裝與維修線路時(shí)，必須嚴(yán)格按照安裝圖紙實(shí)施安裝，謹(jǐn)防出現(xiàn)線路漏接、虛接以及錯(cuò)接現(xiàn)象。

3 煤礦電氣控制電路常見問題解決方法及討論

3.1低壓電網(wǎng)的全方位防爆技術(shù)及應(yīng)用

快速斷電技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用對傳統(tǒng)“點(diǎn)”式控制起到了優(yōu)化作用。該種方式可使斷電與電氣安全實(shí)現(xiàn)有效的結(jié)合，形成了一種全方位的防爆防護(hù)體系，可確保電氣控制系統(tǒng)的安全有效運(yùn)行。具體來講，該類控制系統(tǒng)主要包括快速斷電開關(guān)、快速斷電移動(dòng)變電站等，發(fā)應(yīng)敏銳、快速，能使電網(wǎng)故障斷電時(shí)間小于故障明火所形成時(shí)間，其實(shí)現(xiàn)了在明火出現(xiàn)時(shí)而及時(shí)切斷電源，對整個(gè)電路防護(hù)及防爆將具有積極作用。

3.2漏電保護(hù)性能的完善與優(yōu)化

在井下低壓電網(wǎng)中存在很多電氣故障，漏電故障就是其中之一，此外漏電故障還影響供電的可靠性。對于漏電控制而言，一旦出現(xiàn)將造成停電故障，實(shí)際運(yùn)行中應(yīng)采取有效的漏電保護(hù)措施，以減少漏電及確保生產(chǎn)有序進(jìn)行。關(guān)于漏電保護(hù)，選擇性漏電保護(hù)中旁路接地分流技術(shù)可以減小因電動(dòng)機(jī)反電勢和電網(wǎng)分布電容所形成的故障點(diǎn)電流，從而提高電氣的安全程度，由此可見，選擇性漏電保護(hù)對提高井下低壓電網(wǎng)的可靠性和安全性有著非凡的意義。

3.3保護(hù)系統(tǒng)的智能化應(yīng)用

結(jié)合目前情況，在煤礦開采作用中設(shè)置電氣控制保護(hù)系統(tǒng)對確保煤礦生產(chǎn)具有一定價(jià)值?；谀壳扒闆r，智能化技術(shù)的應(yīng)用對確保煤炭生產(chǎn)的安全進(jìn)行提供了根本保證。例如，目前電子技術(shù)的應(yīng)用使得電氣控制微機(jī)化及電氣控制智能化發(fā)生。而保護(hù)系統(tǒng)的使用對漏電故障、過載故障及過電壓故障等的維護(hù)及故障的提前預(yù)警將發(fā)揮重要價(jià)值。該技術(shù)主要是在以往電壓、電流及功率因數(shù)顯示的基礎(chǔ)上增加了故障時(shí)間等，且增加了打印取樣功能，可對礦井以下各級變電所及井下低壓供電單元的監(jiān)測發(fā)揮作用。

3.4電氣設(shè)備及線路的維護(hù)與管理

設(shè)備老化是必然問題，但由于設(shè)備老化而造成的設(shè)備故障問題應(yīng)引起重視。尤其對于煤礦上所使用的電氣設(shè)備，長時(shí)間在惡劣環(huán)境下運(yùn)行，老化速度快，應(yīng)做好及時(shí)的維護(hù)保養(yǎng)，以減低設(shè)備老化程度及提高設(shè)備利用率。而針對目前煤礦電氣設(shè)備老化而造成的接地問題，應(yīng)從以下兩方面進(jìn)行考慮與分析：其一，做好設(shè)備的日常管理與維護(hù)，如采取建立設(shè)備檔案并制定維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃，及時(shí)對設(shè)備實(shí)施保養(yǎng)，了解設(shè)備狀況、運(yùn)行時(shí)間等，以對有效保養(yǎng)提供借鑒。其二，結(jié)合設(shè)備實(shí)際工作情況，做好接地設(shè)備的更換工作，采取該種方式能夠及時(shí)將故障設(shè)備切除，對減少設(shè)備運(yùn)行過程中的故障具有一定使用價(jià)值，且也可保證設(shè)備安全。

4 結(jié)束語

綜上所述，煤炭開采中的機(jī)械設(shè)備電氣控制問題是關(guān)鍵，對整個(gè)開采效率的提升及保障開采安全具有重要的價(jià)值及意義。本文結(jié)合實(shí)際情況，對煤礦機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)原則及控制故障常見類型與優(yōu)化措施進(jìn)行了討論，可為后期礦區(qū)設(shè)備電氣控制提供參考。

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