井下变电所低防开关跳电报警装置设计

淮南矿业集团 张集煤矿 刘鹏程 陆树成

一、设计背景

低压真空馈电开关又称低防开关，是井下变电所内供电系统中重要的开关设备。当线路中出现过载、短路或漏电故障时，低防开关自动地切断故障线路。近年来，随着张焦煤矿开采深度、开采强度以及产量的增加，瓦斯浓度越来越大，在井下恶劣的环境条件下，低防开关长期处于大负荷工作装填，经常出现跳电故障，影响了矿井的正常生产，增加了煤矿的安全事故隐患。由于低防开关跳电时，跳闸声音较小，无法穿透防爆外壳，井下变电所内变电工极易疏忽，因送电不及时而造成瓦斯超限事故或瓦斯监控系统中断事故时有发生。

由于低防开关跳电无明显征兆提示，供电一队领导带领技术人员在进行现场勘察后，对设备原理、图纸进行了研究，设计了一个新的低防开关跳电报警装置，在井下变电所低防开关事故跳电后，变电工能够利用该装置及时恢复供电，杜绝了低防开关跳电因不易察觉，而影响生产或造成更大事故的现象，提高了矿井供电的可靠性、安全性、连续性，为厂家设备改造提供了可借鉴的技术方案。

二、设计方案

1.装置组成。低防开关本体外设报警装置，其中报警装置采用矿用隔爆兼本质安全型声光组合信号开关（俗称打点器），控制端为低防开关防爆壳体内ZJ接触器的辅助常开接点，当低防开关正常工作时，ZJ接触器的辅助常开接点处于断开位置，打点器不动作；当低防开关跳电时，ZJ接触器的辅助常开接点处于闭合位置，打点器动作，发出报警声。低防开关ZJ接触器的内部接线如图1所示。

图1中，①⑤、④⑧接触器为辅助常开接点，②⑥、③⑦接触器为辅助常闭接点，AB端加127 V电源，打点器为本安型电器。这一装置具有声频高、传送距离远的优点，适用于井下特殊的工作环境。

2.电源部分。报警装置使用低防总开关防爆壳体内本安电源，电源引自控制变压器端，电源电压为127 V。报警电源引线如图2所示。

3.操作部分。检修低防开关跳电自动报警装置时，可以利用低防开关外壳开门上的复位按钮消除警报声，操作具有简单、实用、快捷、方便的特点。

图2 报警电源引线

三、经济效益分析

综合考虑设备的改造价值、使用效果等因素，以1台低防开关采用报警装置专利评估值0.5万元为例进行计算，中央区井下共有11间变电所，每间变电所平均有20台低防开关，则一次性可产生效益0.5万元×11×20＝110万元。

由于每台低防开关所带负荷不同，如负荷端有局扇、监控站、皮带等设备，故低防开关跳电对矿井安全生产的影响更大，其间接经济效益远远大于直接经济效益。