煤矿井下低压安全供电新技术探讨.DOCVIP

煤矿井下低压安全供电新技术探讨 作者姓名：黎丽琴 作者单位：河北金牛能源股份有限公司邢台矿运输区 煤矿井下低压安全供电新技术探讨 黎丽琴 （河北金能金牛有限责任公司邢台矿，河北邢台054000） 摘要：目前煤矿井下低压供电系统因设备本身存在重大缺陷，造成各种电气故障，严重威胁矿井安全。我们结合当代科学成果和煤矿现实，不仅对部分缺陷进行了有效的实践尝试，而且也对其他方面存在问题提出了解决设想。 关键词：分级闭锁 选择性断电技术 分级分区控制技术 监测联网技术 零序电流 我国煤矿井下供电系统由于各种原因造成电气设备技术落后、安全性能差、保护不完善等严重现状，再加上工人素质问题，安全意识不强，普遍存在误操作或违章作业的现象，我国煤矿井下在用的矿用隔爆型防爆电器防爆安全性能存在着严重缺陷，接线腔没有机械-电气闭锁功能，给工人违章提供了可能。从而经常发生各种事故，不仅影响煤矿正常生产造成重大经济损失，而且引发人身事故、危及职工生命安全。随着时代的进步、科技的发展、计算机技术的普及，煤矿井下供电应该怎样改进以适应社会潮流，为建立本质安全性矿井保驾 护航？本文针对目前煤矿井下供电现状做简单分析并提出改进。 一，当前煤矿井下供电系统主要存在问题 首先，现有的防爆电器结构型式的开关主腔都设有机械联锁机构，即只有将隔离开关和执行机构断开的情况下才能打开，但断路器或接触器的电源侧仍然带电。为了防止人身触电，设计时在主腔内加装一个“危险”警示牌，警示操作人员注意触电危险，没有从技术上彻底解决主腔没有带电体这一根本问题。但是所有开关的接线腔无任何闭锁机构，只有在上盖设有“开盖前断电”警示牌，对操作者无任何技术限制措施，操作者可按自己主观愿望任意操作，在没有停掉上级电源的情况下打开接线腔作业，极易造成人身触电和电火花引起瓦斯爆炸事故。第二，目前我国煤矿井下低压供电系统的选择性漏电保护仍不完善，致使供电安全与质量严重制约煤矿安全生产。第三，现在井下供电系统的运行状态既不能在地面显示，也不能远方操作，根本就不能满足当代安全供电要求。第四，针对煤矿最为突出的瓦斯煤尘超限防治，目前的供电系统不仅反应缓慢而且应对措施不当。 二，国家有关规定和名词解释 中华人民共和国安全生产行业标准AQ1023-2006煤矿井下低压供电系统及装备通用安全技术要求明确规定： 1、供电系统用电磁启动器除符合产品规定外，还应具有分级闭锁保护功能，保证在接线端子不带电情况下方能打开接线腔。负载接线腔闭锁于本级开关，电源接线腔和主腔闭锁于上级开关。 2、供电系统用煤电钻除符合产品规定外，还应具有全闭锁保护功能，保证在接线端子不带电情况下方能打开接线腔。 3、供电系统用照明信号综合保护装置除符合产品规定外，还应具有全闭锁保护功能，保证在接线端子不带电情况下方能打开接线腔。 4、分级闭锁:将接线腔分成电源进线和负载出线两个独立隔爆接线腔，在带电情况下打开任一接线腔时，在接线腔未失爆前通过闭锁机构动作使开关分闸断电且闭锁的一种保护。负载出线腔闭锁于本级开关，电源进线腔闭锁于上级开关。 5、全闭锁：设备的电源进线和负载出线只设一个隔爆腔，在带电情况下打开接线腔时，在接线腔未失爆前通过闭锁机构动作使上级开关分闸断电且闭锁的一种保护。 三，分级闭锁技术方案 设想的开关将接线腔分为电源接线腔和负载接线腔。每腔都满足防爆要求，也就是独立隔爆。电源防爆接线腔和负载防爆接线腔都安装开盖闭锁装置：压缩盖板、闭锁杆、行程开关。如下图： 分级闭锁技术电原理图 从图中可以看出，我们在开关的电源腔和负载腔均设置一个闭锁开关。电源腔的闭锁开关为常闭触点，正常情况下，闭锁杆受压，触点断开，正常供电；当开关盖被打开时，闭锁杆抬起，常闭触点闭合，电路经过电阻R接地使上级开关动作断开电源，保证安全。负载腔的闭锁开关为常开触点，只有闭锁杆被压下其触点闭合时该开关的控制电源才可以得电，否则，当打开负载腔闭锁杆被抬起时其触点断开，开关的控制电源被断电从而确保安全。 选择性断电技术方案 在供电系统的运行过程中，往往由于电气设备绝缘损坏，操作维护不当以及外力破坏等原因，造成短路、漏电、断相故障或其他不正常的运行状态，影响矿井的正常生产，甚至危及人身安全或造成大的瓦斯、煤尘爆炸事故。因此，供电系统发生故障时，必须及时采取有效排除措施，以免产生严重的后果。当井下中性点不接地供电系统出现不正常运行状态（如单相接地及电气设备过负荷）时，电气保护装置能发出信号提示专责人员进行处理，或自动地将故障切除，限制事故范围的扩大。煤矿井下电气保护所指的“三大保护”（漏电保护、过流保护和接地保护），是我国煤矿井下电气设备和线路普遍具备和使用的三种保护类型。随着供用电的安全性、可靠性和供电质量不断提高的要求，“三大保护”的含义、使用范围、保护装置