试论煤矿机械设备电气自动化技术

陈喜长

摘 要：本文综合现有矿区生产实际情况，对煤矿机械设备电气自动化控制电路设计原则及电气自动化化控制及维护技术进行了分析与说明，其目的在于优化煤矿电气系统设计及为后期开采提供参考。

关键词：电气控制；煤矿机械；电气自动化

煤矿生产中的电气设备结构复杂，且设备运行所处环境恶劣，使得使用性能明显降低，且易造成安全隐患。如由于电气设备故障等因素造成人员触电事故、瓦斯、粉尘爆炸、火灾事故等，对煤矿生产带来致命影响，且对社会稳定带来一系列的影响。结合实际情况，对煤矿开采电气设备电气自动化控制电路设计原则及电气自动化化控制及维护技术进行了说明与分析，可为后期煤炭生产正常运行及确保其安全具有重要价值。

1 矿区机械设备电路控制设计原则及分析

综合电气控制相关原理及煤矿开采实际特点，对于煤矿电气设备实现控制中应遵循以下原则：其一，经济安全，矿井电气控制中应采取有效的措施在保证电气安全及避免故障的前提下合理选择电气设备，如变压器控制中尽可能做到向单一线路供电等，以实现单一化控制及减少故障的连锁反应。其二，当变压器设置高压馈出线时应擦求必要的保护措施，如安装断路器等，以保证设备正常运行。其三，电源控制开关与线路应保持一一对应关系，其应遵循就近原则，即开关距离应尽可能接近电源。其四，分列并行应作为变压器设置的主要原则，可降低绝缘电阻降低而致使的继电器恶化，从而造成大面积停电事故，使得电气控制安全性降低及故障易发生。

2 煤矿生产机械设备电气控制常见故障及说明

对于煤矿生产中机械设备常见的电气控制故障主要有以下几种，具体如下：1其一，电路短路故障，即两个不同定位未经电阻及其他用电设备而直接相连，进而造成电气电路瞬间电流增加而引发事故。实际运行中，造成线路短路故障的原因主要有以下几点：其一，自然老化所致，如电气线路长时间运行中由于绝缘层破损而引起线路裸露而引发故障。其二，设备运行磨损所造成线路直接接触而引发短路问题。其二，断路故障，若系统发生断路故障，支路电流便不能正常流动，会对控制系统运行造成影响。结合实际情况，断路故障发生因素包括自然因素，煤矿生产常处于室外及地下，受腐蚀及恶劣天气的影响造成线路加速老化，从而造成线路绝缘层破损而引发电气系统故障的发生；人为因素，如作业人员技能问题及责任意识不强，实际操作中常出现违规操作及电路虚接等情况，从而造成断路故障的发生。其三，线路连接故障，若电路存在连接故障，将影响到整个电路系统的正常供电，导致设备无法运行，甚至严重损坏电气设备，造成人员伤亡。对于此，工作人员在安装与维修线路时，必须严格按照安装图纸实施安装，谨防出现线路漏接、虚接以及错接现象。

3 煤矿电气控制电路常见问题解决方法及讨论

3.1低压电网的全方位防爆技术及应用

快速断电技术的研发及应用对传统“点”式控制起到了优化作用。该种方式可使断电与电气安全实现有效的结合，形成了一种全方位的防爆防护体系，可确保电气控制系统的安全有效运行。具体来讲，该类控制系统主要包括快速断电开关、快速断电移动变电站等，发应敏锐、快速，能使电网故障断电时间小于故障明火所形成时间，其实现了在明火出现时而及时切断电源，对整个电路防护及防爆将具有积极作用。

3.2漏电保护性能的完善与优化

在井下低压电网中存在很多电气故障，漏电故障就是其中之一，此外漏电故障还影响供电的可靠性。对于漏电控制而言，一旦出现将造成停电故障，实际运行中应采取有效的漏电保护措施，以减少漏电及确保生产有序进行。关于漏电保护，选择性漏电保护中旁路接地分流技术可以减小因电动机反电势和电网分布电容所形成的故障点电流，从而提高电气的安全程度，由此可见，选择性漏电保护对提高井下低压电网的可靠性和安全性有着非凡的意义。

3.3保护系统的智能化应用

结合目前情况，在煤矿开采作用中设置电气控制保护系统对确保煤矿生产具有一定价值。基于目前情况，智能化技术的应用对确保煤炭生产的安全进行提供了根本保证。例如，目前电子技术的应用使得电气控制微机化及电气控制智能化发生。而保护系统的使用对漏电故障、过载故障及过电压故障等的维护及故障的提前预警将发挥重要价值。该技术主要是在以往电压、电流及功率因数显示的基础上增加了故障时间等，且增加了打印取样功能，可对矿井以下各级变电所及井下低压供电单元的监测发挥作用。

3.4电气设备及线路的维护与管理

设备老化是必然问题，但由于设备老化而造成的设备故障问题应引起重视。尤其对于煤矿上所使用的电气设备，长时间在恶劣环境下运行，老化速度快，应做好及时的维护保养，以减低设备老化程度及提高設备利用率。而针对目前煤矿电气设备老化而造成的接地问题，应从以下两方面进行考虑与分析：其一，做好设备的日常管理与维护，如采取建立设备档案并制定维护保养计划，及时对设备实施保养，了解设备状况、运行时间等，以对有效保养提供借鉴。其二，结合设备实际工作情况，做好接地设备的更换工作，采取该种方式能够及时将故障设备切除，对减少设备运行过程中的故障具有一定使用价值，且也可保证设备安全。

4 结束语

综上所述，煤炭开采中的机械设备电气控制问题是关键，对整个开采效率的提升及保障开采安全具有重要的价值及意义。本文结合实际情况，对煤矿机械设备电气自动化控制设计原则及控制故障常见类型与优化措施进行了讨论，可为后期矿区设备电气控制提供参考。

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