煤礦安全監控分站電源供電技術研究

徐志強

(晉城無煙煤礦業集團有限責任公司, 山西 晉城 048006)

0 引言

分站是煤礦安全監控系統中用于接收來自傳感器的信號，并按預先約定的復用方式遠距離傳送給傳輸接口，同時接收來自傳輸接口多路復用信號的裝置。分站還具有線性校正、超限判別、邏輯運算等數據處理能力，對傳感器輸入的信號和傳輸接口傳輸來的信號進行處理，控制執行器工作。

目前，煤礦井下安全監控分站的電源來源主要有以下幾種情況：

1) 中央變電所等機電硐室處的監控分站電源多取自硐室內的QBZ-80開關、照明綜保或饋電開關等。

2) 掘進工作面的監控分站電源多取自局部通風機的饋電開關等。

3) 綜采工作面的監控分站電源多取自工作面負荷中心處的QBZ-80開關、照明綜保或饋電開關等。

4) 其他地點的監控分站電源多取自附近盤區變電所或配電點的QBZ-80開關、照明綜保或饋電開關等。

1 傳統監控分站電源供電存在的問題

QBZ-80開關具有過載、短路、三相不平衡、漏電閉鎖等多種保護，電壓等級一般為660 V或1 140 V，但不具備漏電保護功能。照明綜合保護器的內部主要由兩大部分組成，即降壓變壓器和具有短路保護、漏電閉鎖、漏電保護功能的磁力啟動器，可以滿足127 V電壓需求。饋電開關具有過載、短路、漏電保護、斷相、接地、過壓、欠壓及漏電閉鎖等保護功能，電壓等級一般為660 V或1 140 V，但價格昂貴。由于監控分站電源要求127 V，且需要電源開關具備漏電保護功能，所以監控分站電源開關通常首選照明綜合保護器。

《煤礦安全規程》中規定：正常工作的局部通風機必須采用“三專”(專用開關、專用電纜、專用變壓器)供電[1]。因此，當掘進工作面的監控分站電源取自局部通風機的饋電開關時，會導致局部通風機不滿足“三專”的要求。

2 監控分站電源供電基本要求

監控分站電源供電的基本要求有以下幾點[2-4]:

1) 監控分站的供電電源應接在風電、瓦斯電閉鎖的供電范圍區域外，可取自風電、瓦斯電閉鎖的被控開關的電源側，嚴禁接在被控開關的負荷側。

2) 監測分站宜采用由井下變電所專用低壓供電線路及專用開關直接供電；監測分站不能實現專用線路供電時，其供電電源應取自低壓動力供電線路上，并由專用控制開關(照明綜保)供電。

3) 掘進工作面監控分站電源嚴禁取自工作面局部通風機專用供電線路上。

4) 井下監控分站瓦斯電閉鎖范圍執行《煤礦安全監控系統及檢測儀器使用管理規范》(AQ 1029—2007)規定。

5) 風電、瓦斯電閉鎖接點應接入斷電儀，由斷電儀控制掘進工作面斷電；斷電儀每組接點控制開關不應超過2臺。

3 井下掘進工作面監控分站供電典型方案

對于多巷或單巷掘進移動變電站全部設置在全負壓通風進風風流處的掘進工作面，推薦將安全監控系統分站電源取自動力移動變電站低壓饋電開關負荷側；變電站低壓饋電開關以外設置總控開關，用于掘進工作面風電、瓦斯電閉鎖，如圖1和圖2所示。

圖1 多巷掘進工作面供電系統

對于單巷掘進距離較長、移動變電站需設置在回風流中的掘進工作面，推薦采用2臺移動變電站供電，其中一臺移動變電站(1#)隨著掘進工作面距離的延伸跟進，可設置在巷道回風流中；另外一臺移動變電站(2#)設置在全負壓通風進風風流處，負責向工作面帶式輸送機供電。安全監控系統分站電源應取自2#移動變電站低壓饋電開關負荷側，2#移動變電站低壓饋電開關以外設置總控開關，與1#移動變電站高壓隔爆開關一起，用于掘進工作面風電、瓦斯電閉鎖，如圖3所示。

對于距離變電所較近、由變電所低壓直接供電的掘進工作面，推薦將安全監控系統分站電源取自工作面動力總控開關負荷側；動力總控開關以外設置控制開關，用于掘進工作面風電、瓦斯電閉鎖,如圖4所示。

圖2 單巷掘進工作面(移動變電站設置在進風流中)供電系統

圖3 單巷掘進工作面(一臺移動變電站放置在回風流中)供電系統

圖4 掘進工作面(低壓直接供電)供電系統

4 結論

煤礦安全監控分站電源供電取自專用照明綜保，不僅能保證安全監控分站供電的可靠性，還能使局部通風機供電滿足《煤礦安全規程》的“三專”要求，為煤礦的安全生產和經營管理提供強有力的保障。