煤礦電氣控制與保護接地問題分析

摘 要：由于煤礦工作自身的特殊環境，也決定了礦井供電的特殊環境。本文主要是對煤礦的電氣控制系統和保護接地進行了探討，分析了煤礦電氣控制電路故障的危害，闡述了煤礦電氣控制電路的主要故障和產生的原因，總結了煤礦電氣控制保護接地問題的分析。

關鍵詞：煤礦；電氣控制；保護接地；問題；危害

煤礦用電氣設備廣泛地采用電子電路，使得電氣設備故障處理難度增加。煤井下電氣設備避免設備的過載運行，在安全可靠的條件下，保證煤炭的正常生產。

一、煤礦電氣控制電路故障的危害及主要的故障

1）故障危害。

煤礦企業在采礦的過程中，大功率的機械的運行需要電氣控制電路才能保證，因為煤礦的開采量比較大，也會導致用電量比較大，若是電路中出現問題就會直接影響整個電氣系統，電氣控制系統發生故障的危害具體如下：

（1）在煤礦生產作業中電氣控制系統是重要的組成部分，采礦的施工設備主要是通過電氣控制系統進行作業，煤礦開采也是在電氣的控制系統下運作。若是電氣系統出現故障就會直接影響整體的開采設備，在煤礦開采中若是出現開采設備忽然中止，容易引發安全事故。

（2）在煤礦開采中會遇到地質比較堅硬的煤層或者是巖石層，就會造成采礦機械很難推進，需要采用雷管爆破的手段才可以正常開采。但是，在爆破工程中現場會出現雜散電流，導體和大地之間就容易出現強烈的電位差，會對現場的施工人員和施工設備帶來很大的威脅。

2）主要故障。（1）短路故障。短路故障是在不同的電位之間沒有通過消耗電阻或者是電阻設備的情況下直接連通，這樣就會導致電路斷電，使得其沒有辦法正常工作的一種電力故障。在實際的運用中短路故障的原因涉及很多方面，例如：電纜老化、絕緣失效，受到外界的天氣影響，也會出現短路故障；設備磨損出現不同電位線路之間的接觸，也會引發電路短路；煤礦的設備檢修和維護中，電氣工作人員違規操作也是造成電氣短路的主要原因；電流過大的瞬間也會導致部分設備受到影響，如果不及時排數故障，就會導致整個電氣系統受到影響。

（2）電控故障。加強電氣控制的管理力度，是確保礦井開采的前提條件，也是保障井下作業人員、設備安全的必要措施。線路如果不正常運行就會導致電控系統的操作指令無法有效的傳播，近而導致全礦的電控系統失效，影響礦井的正常生產。

二、煤礦電氣控制保護接地問題的分析

煤礦井下電氣設備的使用存在很多安全隱患，其中最為嚴重的是電氣設備的保護功能不能充分發揮作用。其原因是使用者不按生產廠家的要求操作，如：將饋電開關中的故障跳閘線圈封死，不讓其跳閘；將磁力起動器中接觸器電磁線圈回路的保護觸點短接，把電氣設備的保護裝置甩掉不用，使電氣設備在缺少保護的情況下運行，使其不能發揮作用。

1）接地方式。（1）保護接地。在電氣設備受到外界干擾的時候，避免系統受到損害而設置的一種安全接地模式，這種接地模式被廣泛的運用到我國的煤礦機電設備中，能夠將電氣系統中這些不帶電的金屬部分和地面連接，且連接主要是形成導電連接模式，出現不帶電的金屬部分漏電的時候，可以有效的防止工作人員或者是設備受到安全威脅。

（2）工作接地。工作接地常用于煤礦電氣設備的防護系統中，確保機電設備不會受到外界的影響，更加詳細的解釋就是工作接地能夠確保在外部環境中測量儀表也能夠保持較高的精準度，能夠實現礦用機電設備的動態管理，近而確保設備性能的穩定性。

2）防雷接地。防雷接地主要是因為，煤礦的礦區基本都是出于比較空曠的郊區，在雷雨天氣遭受到雷電擊中的風險比較高。一旦礦區發生雷擊事故就會導致電壓的疊加，使得很多強電壓被運送到井下，給供電線路和機電設備造成影響，設置防雷接地就是為了避免這類情況出現。

3）電氣防爆。 根據相關的資料顯示，以前我國的煤礦企業都采用的是點式電氣防爆設計，這類防爆的功能比較弱，想要防爆具備更高的效果，就需要在電力系統中安裝快速斷電裝置，使得防爆裝置和礦井進行有機結合；我國自主研發的全方位防爆裝置也能夠在出現明火的時候快速斷電，避免故障危害擴大，但是在實際的運用中由于電氣系統中均裝有儲能元件，就算是切斷電源也不一定能夠保證故障點不會出現明火，這就需要結合實際的運用完善全方位電氣防爆。

4）供電系統技術。電氣設備是整個煤礦的核心，地面供電系統的故障檢修、故障預防、日常的管理也很重要，在運行中電氣設備通常會出現電網停電故障、接地故障、電路故障等，這些故障會導致煤礦企業的經濟損失。因此，需要重視日常的設備檢修，在礦井下壓迫設置兩條回路，在其中一條出現故障的情況下，另一條能夠代替使用，，確保采礦工作的順利進行。在回路設置的時候，要確保突發故障的情況下，地面供電系統中的兩條線路都能夠正常運行，在一條出現故障的時候，另一條可以正常用電。

5）接地變壓器。煤礦電氣控制中接地變壓器主要是以Z型接線為主的變壓器，這類型號的變壓器電磁特性和普通的變壓器相比還是由很大的區別，從接線類型上看，。接地變壓器的線圈主要是纏繞在磁柱上，能夠對正負電流實現較強的阻擋。根據相關的接線技術要求，安裝弧線圈的普通變壓器，線圈容量必須小于變壓器容量的20%，接地變壓器的線圈容量可以超過線圈容量的80%，從數據分析來看小胡線圈接地能夠達到安全保障的效果。若是出現零序電流的情況，由于同相兩繞組的反極性串聯，就算是感性電動的大小一致，也可以實現抵抗組進行反向抵消。

三、結語

綜上所述，伴隨著煤礦供電設備的升級改造，電氣的自動控制技術在煤礦中占據著重要的地位，確保在和煤礦的正常工作，因此要重視電氣設備的檢修和維護，確保電力系統的安全運行，為煤礦的工作提供有力的后盾。

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作者簡介：龍銀（1981-），男，河南信陽人，本科，研究方向：煤礦機電。