井下變電所低防開關跳電報警裝置設計

淮南礦業集團 張集煤礦 劉鵬程 陸樹成

一、設計背景

低壓真空饋電開關又稱低防開關，是井下變電所內供電系統中重要的開關設備。當線路中出現過載、短路或漏電故障時，低防開關自動地切斷故障線路。近年來，隨著張焦煤礦開采深度、開采強度以及產量的增加，瓦斯濃度越來越大，在井下惡劣的環境條件下，低防開關長期處于大負荷工作裝填，經常出現跳電故障，影響了礦井的正常生產，增加了煤礦的安全事故隱患。由于低防開關跳電時，跳閘聲音較小，無法穿透防爆外殼，井下變電所內變電工極易疏忽，因送電不及時而造成瓦斯超限事故或瓦斯監控系統中斷事故時有發生。

由于低防開關跳電無明顯征兆提示，供電一隊領導帶領技術人員在進行現場勘察后，對設備原理、圖紙進行了研究，設計了一個新的低防開關跳電報警裝置，在井下變電所低防開關事故跳電后，變電工能夠利用該裝置及時恢復供電，杜絕了低防開關跳電因不易察覺，而影響生產或造成更大事故的現象，提高了礦井供電的可靠性、安全性、連續性，為廠家設備改造提供了可借鑒的技術方案。

二、設計方案

1.裝置組成。低防開關本體外設報警裝置，其中報警裝置采用礦用隔爆兼本質安全型聲光組合信號開關（俗稱打點器），控制端為低防開關防爆殼體內ZJ接觸器的輔助常開接點，當低防開關正常工作時，ZJ接觸器的輔助常開接點處于斷開位置，打點器不動作；當低防開關跳電時，ZJ接觸器的輔助常開接點處于閉合位置，打點器動作，發出報警聲。低防開關ZJ接觸器的內部接線如圖1所示。

圖1中，①⑤、④⑧接觸器為輔助常開接點，②⑥、③⑦接觸器為輔助常閉接點，AB端加127 V電源，打點器為本安型電器。這一裝置具有聲頻高、傳送距離遠的優點，適用于井下特殊的工作環境。

2.電源部分。報警裝置使用低防總開關防爆殼體內本安電源，電源引自控制變壓器端，電源電壓為127 V。報警電源引線如圖2所示。

3.操作部分。檢修低防開關跳電自動報警裝置時，可以利用低防開關外殼開門上的復位按鈕消除警報聲，操作具有簡單、實用、快捷、方便的特點。

圖2 報警電源引線

三、經濟效益分析

綜合考慮設備的改造價值、使用效果等因素，以1臺低防開關采用報警裝置專利評估值0.5萬元為例進行計算，中央區井下共有11間變電所，每間變電所平均有20臺低防開關，則一次性可產生效益0.5萬元×11×20＝110萬元。

由于每臺低防開關所帶負荷不同，如負荷端有局扇、監控站、皮帶等設備，故低防開關跳電對礦井安全生產的影響更大，其間接經濟效益遠遠大于直接經濟效益。