煤矿电气控制系统与保护接地问题

吴硕果 杜鲁鲁 来存厚

兖煤菏泽能化有限公司赵楼煤矿 山东菏泽 274000

1 煤矿供电设备及电气保护问题

1.1 煤矿电气设备线路存在问题

想要提高电力系统运行的稳定性，工作人员必须做好各线路设备的连接情况。由于电力系统内容复杂，且存在较多的电气线路，各种线路的正确连接决定了电力系统的整体运行安全[1]。一旦电力系统中某一线路在连接上出现问题，则会影响到井下通信设备以及其它电气设备的正常使用。在这种情况下，井下作业活动无法正常开展，整个煤矿开采工程的进度便会延长，同时也增加了安全事故的发生概率。

1.2 电控系统失控

为确保井下煤矿开采工作的顺利开展，必须完善对煤矿电气控制电路进行安全管控的重要前提条件，同时这也是确保设备安全运行，井下施工安全的关键措施之一。煤矿开采的电控系统实现远程操控，离不开有效的电气控制线路保障，若是电气控制线路无法正常运行，则会使电控系统发出的操控指令不能完全、正确、有效地传递到终端设备，进而导致煤矿开采电控系统的全面失效，不利于煤矿开采工作的顺利进行，并且极易造成难以挽回的经济损失。

1.3 供电系统超负荷工作

如今，我国经济水平不断提高，各行各业之间的竞争力更加激烈。尤其是在煤矿开采行业中，想要获取更多的经济效益，就必须加大煤矿开采力度，为人们提供更多的煤矿资源。不过，在这种形式下，也存在较多的不良风气。部分企业一味地追求利益，在电气设备的投入上不够重视，设备在长时间的运作下，没有得到较好的维护与保养。在实际使用过程中，往往会出现较多的故障问题，尤其是一些功率较大的电气设备，长期处于超负荷运载状态，很容易造成内部零件的损坏，加上作业环境恶劣，煤矿开采难度更大，故对整个煤矿开采团队的工作进度造成影响。

2 煤矿电气控制系统与保护接地控制对策

2.1 保护接地

保护接地是一种为避免电气设备遭到外界干扰而损害系统而采用的安全接地模式。现阶段保护接地保护方式在煤矿电气设备的安全防护过程中有着较为广泛地应用，这种安全接地模式能够使电气系统中没有电流的金属部分与地面形成连通线路，若是设备漏电而使不带电金属部分带电，保护接地能够避免设备、人员受到安全威胁[2]。

2.2 工作接地

在煤矿电气设备安全防护工作中，工作接地是较为常见的接地保护措施，主要用于避免电气设备受到外界因素干扰的受到破坏或者降低设备运转性能。比如，采用工作接地的方式可以使外部环境使用的测量仪表等设备保持有较为精确的精度，有利于实现电气设备动态运用与管理，保障电气设备的稳定性能。

2.3 防雷接地

通常来说，矿区较为空旷，遇到雷击概率较高。若是发生雷现象导致线路电压叠加，强大的电流、电压在供电线路中流窜到电气设备中，造成设备受损甚至烧毁，通过安装防雷接地装置，如安装避雷针、避雷网，开辟壁垒带等，将雷击产生的强大电流引入地下，避免电气设备雷击受损。

2.4 排查故障

在煤矿电气系统的保护过程中，企业应加强对煤矿电气系统和供电系统的管理力度，做好电气设备的维护与管理工作。对于部分煤矿企业而言，在煤矿活动实际开展过程中，较多的大功率设备往往呈现出超负荷运转状态，在这种情况下，设备自身的使用寿命会大大缩减，其内部零件也会出现不同程度的损坏。基于此，想要提高煤矿电力系统运行的稳定性，应定期对设备故障进行排查，通过对以往常出现的设备故障问题进行分析，总结工作经验，找出设备故障的发生规律，以此来提高抢修人员自身工作水平。

2.5 煤矿供电设备的漏电保护

我国煤矿生产使用的继电保护器工作原理是检测电路供电系统的运行状态，如果出现问题或者故障则自动切断电路以保护电路和电气设备，自动化程度和安全性有保障，但是随着煤矿的不断发展，熔断器的反应速度已经难以满足需求，因此接触器和继电器结合使用效果良好。

2.6 矿用新型综合保护装置保护

由于煤矿井下的作业环境复杂，对于开关设备的使用比较特殊，其安装的位置不固定，安装范围也受到了较大的限制，同时对于开关设备也要进行防爆处理，所以在煤矿企业中应用自动化的变电系统非常重要。新型综合保护装置体积小，拆装灵活，即使很小的范围都能放，同时保护模块的性能非常高，对于复杂的井下作业有很大的帮助。

2.7 实现保护系统的智能化控制

当前，我国科技快速发展，越来越多的矿井开采低压电网也逐步进行了智能化的改造，并且在电网检测与保护工作也逐步运用到了微电子技术，同时朝着智能化的方向发展。所以煤矿企业也应当要实现电气系统的智能化控制与运用，以切实提升电气控制系统的可靠性，让其能够同时处理故障威胁，同时能够将每一支路的电压、电流以及耗电量等指标直接显示出来，大大提升电气系统运行的效率与安全。

2.8 采用低压电网强化电气防爆

传统的点式电气防爆设计虽然能够保证防爆点之间相互独立，然而在整体的防爆性能方面较弱。可通过安装快速反应的断电装置来实现整体防爆目的。在煤矿配电系统中安装快速断电装置，能够与矿井现有的电气安全设计形成有机整体，进而形成全方面、立体的防爆体系[3]。快速断电装置能够在电气系统突发故障时即刻断开故障线路，确保其他线路不被干扰而得以正常运行。快速断电装置主要由具备快速断电功能的真空开关、移动变电站等组件构成，其应用与煤矿电气控制系统可以显著提升故障电路断电效率，避免由于短路的线路故障引起明火，避免瓦斯爆炸与意外雷爆事故。可见，快速断电装置对于进一步保障煤矿开采安全有着显著效果。

3 结语

煤矿资源是我国企业发展的主要能源支撑。在煤矿开采活动中，企业应将重点放在电气系统和供电系统的安全维护上，引进更加先进的电气设备，做好全面的安全防护措施，在保障工作人员生命安全的前提下，为企业创造出更多的经济效益，促进我国煤矿产业更加长远的发展。