矿井高压开关隔离触头高温的原因及防护措施

孙旭峰

0 引言

高压开关是井上、下供配电系统的桥梁、纽带，是井下供配电系统的首道“阀门”，是井下供配电系统中的首要关键环节部分，其运行的正常与否，直接关系到全部井下或局部采区的供电安全性和可靠性，进而影响井下的安全生产。而隔离作为高压开关的一部分，经常出现触头发热现象、甚至烧损、烧毁现象，严重影响设备的安全运行及井下其它用电设备的正常运转。因此，对高压开关隔离触头发热的原因进行分析总结，并采取相应的措施加以防范已成为亟待解决的问题。

1 井下高压开关隔离触头发热的危害

（1）隔离触头发热不能及时被发现，得不到及时的维护，长时间发热会使触头烧损或烧毁，影响高压开关自身的完好和正常运行[1]。

（2）隔离触头发热，导致高压开关自身烧损或烧毁，影响井下其下级其他设备，尤其是局部通风机、排水设备等的正常运转，从而影响了井下的正常生产作业，甚至导致井下发生瓦斯超限、水淹巷道等事故，直接或间接影响井下的安全生产和矿井经济效益[2]。

2 高压开关隔离触头发热的原因分析

（1）井下个别操作人员的业务素质低、工作态度不认真，经常出现合闸不到位、出现“虚接”的情况，使电流通过隔离触头的截面、接触面积减少，接触电阻增大，因而触头发热量增加，长时间运行出现触头发热现象，甚至烧损、烧毁现象[3]。

（2）开关设备出厂安装时或使用过程中检修后触头紧固件松动，或操作人员操作用力不当，使接触位置不正，导致触头压力降低，触头接触电阻增大，长时间运行出现触头发热现象，甚至烧损、烧毁现象[4]。

（3）井下工作环境恶劣、设备安装场所狭窄，开关设备使用过程中检修、维护难以做到面面俱到。隔离触头检修、维护不到位，触头因长时间运行使表面氧化，而出现接触不良现象，引起接触电阻增大而出现发热现象[5]。

（4）为更快地完成生产任务，生产一线单位擅自调整高压开关的整定值或甩掉保护，在负荷较大的情况下，出现开关长时间过负荷运行的状态，引起触头发热现象，甚至烧损、烧毁现象。

3 高压开关隔离触头发热的解决措施

根据以上高压开关隔离触头发热的分析原因，以及井下高压开关中隔离、断路器兼有的特点，利用断路器的控制回路，加装部分控制元器件，对开关进行经济、合理地改造，使高压开关触头在超温运行状态时动作于“跳闸”，从而保护开关自身的完好和供电的安全[6]。

在年产量较小或负荷相对较少的小型矿井中，经济效益相对较差，考虑到投入成本问题，可以采取以下措施：

（1）在高压开关的隔离触头上改造安装温度控制传感器，将其“常开”触点并接于开关断路器分闸回路中，当触头温度超过设定温度时，温度控制传感器触点闭合而动作于“跳闸”，从而避免开关长时间运行在发热状态下而出现发热现象，甚至烧损、烧毁现象。其原理如图1所示[7]。

图1 系统原理图

（2）为避免高压开关隔离“合闸”操作不到位情况的出现，对开关隔离进行改造加装隔离行程控制开关，应用行程开关“常开”触点串接于开关断路器的启动回路中，只有隔离合到位后方可对开关断路器进行“合闸”操作，从而避免因开关隔离合闸不到位而出现的发热现象。其原理如图2所示[8]。

图2 系统原理图

在年产量较大或负荷相对较大的大、中型矿井中，经济效益相对较好，为建设成现代化矿井，可以采取以下措施。

（1）如图3所示，对井下高压开关进行系统化改造，利用红外测温传感器进行温度实时检测，利用上位机对其实现温度实时在线监测，并与井下变电所电力监控系统进行合并，做到全程、全方位检测-传输-监视，实现矿井电力调度自动化、智能化、综合化，确保矿井供配电的安全、可靠，为保障矿井的正常安全生产奠定坚实的基础[4]。

（2）建立健全职工培训管理体系，使培训常态化，加强电气作业人员的理论、实践培训，不断提升井下电气作业人员的业务水平和素质，使电气检修、维护作业制度化、标准化；加强设备管理，制定相应的制度，加大设备巡查、维护、检修力度，从管理层面入手，维护设备的正常运行。

图3 系统原理图

4 结语

通过对井下高压开关隔离触头的发热现象进行原因分析总结，并提出防护措施，以确保井下供电的安全、可靠，为井下安全生产奠定保障基础。安全是矿井生产中的出发点和落脚点，而随着矿井现代化建设程度的不断加深和延伸，矿井供配电安全已凸显出其重中之重，必须从供配电的各个环节去抓好供电安全已成为亟待解决的问题。