礦井高壓開(kāi)關(guān)隔離觸頭高溫的原因及防護(hù)措施

孫旭峰

0 引言

高壓開(kāi)關(guān)是井上、下供配電系統(tǒng)的橋梁、紐帶，是井下供配電系統(tǒng)的首道“閥門(mén)”，是井下供配電系統(tǒng)中的首要關(guān)鍵環(huán)節(jié)部分，其運(yùn)行的正常與否，直接關(guān)系到全部井下或局部采區(qū)的供電安全性和可靠性，進(jìn)而影響井下的安全生產(chǎn)。而隔離作為高壓開(kāi)關(guān)的一部分，經(jīng)常出現(xiàn)觸頭發(fā)熱現(xiàn)象、甚至燒損、燒毀現(xiàn)象，嚴(yán)重影響設(shè)備的安全運(yùn)行及井下其它用電設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，對(duì)高壓開(kāi)關(guān)隔離觸頭發(fā)熱的原因進(jìn)行分析總結(jié)，并采取相應(yīng)的措施加以防范已成為亟待解決的問(wèn)題。

1 井下高壓開(kāi)關(guān)隔離觸頭發(fā)熱的危害

（1）隔離觸頭發(fā)熱不能及時(shí)被發(fā)現(xiàn)，得不到及時(shí)的維護(hù)，長(zhǎng)時(shí)間發(fā)熱會(huì)使觸頭燒損或燒毀，影響高壓開(kāi)關(guān)自身的完好和正常運(yùn)行[1]。

（2）隔離觸頭發(fā)熱，導(dǎo)致高壓開(kāi)關(guān)自身燒損或燒毀，影響井下其下級(jí)其他設(shè)備，尤其是局部通風(fēng)機(jī)、排水設(shè)備等的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，從而影響了井下的正常生產(chǎn)作業(yè)，甚至導(dǎo)致井下發(fā)生瓦斯超限、水淹巷道等事故，直接或間接影響井下的安全生產(chǎn)和礦井經(jīng)濟(jì)效益[2]。

2 高壓開(kāi)關(guān)隔離觸頭發(fā)熱的原因分析

（1）井下個(gè)別操作人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)低、工作態(tài)度不認(rèn)真，經(jīng)常出現(xiàn)合閘不到位、出現(xiàn)“虛接”的情況，使電流通過(guò)隔離觸頭的截面、接觸面積減少，接觸電阻增大，因而觸頭發(fā)熱量增加，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行出現(xiàn)觸頭發(fā)熱現(xiàn)象，甚至燒損、燒毀現(xiàn)象[3]。

（2）開(kāi)關(guān)設(shè)備出廠安裝時(shí)或使用過(guò)程中檢修后觸頭緊固件松動(dòng)，或操作人員操作用力不當(dāng)，使接觸位置不正，導(dǎo)致觸頭壓力降低，觸頭接觸電阻增大，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行出現(xiàn)觸頭發(fā)熱現(xiàn)象，甚至燒損、燒毀現(xiàn)象[4]。

（3）井下工作環(huán)境惡劣、設(shè)備安裝場(chǎng)所狹窄，開(kāi)關(guān)設(shè)備使用過(guò)程中檢修、維護(hù)難以做到面面俱到。隔離觸頭檢修、維護(hù)不到位，觸頭因長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行使表面氧化，而出現(xiàn)接觸不良現(xiàn)象，引起接觸電阻增大而出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象[5]。

（4）為更快地完成生產(chǎn)任務(wù)，生產(chǎn)一線單位擅自調(diào)整高壓開(kāi)關(guān)的整定值或甩掉保護(hù)，在負(fù)荷較大的情況下，出現(xiàn)開(kāi)關(guān)長(zhǎng)時(shí)間過(guò)負(fù)荷運(yùn)行的狀態(tài)，引起觸頭發(fā)熱現(xiàn)象，甚至燒損、燒毀現(xiàn)象。

3 高壓開(kāi)關(guān)隔離觸頭發(fā)熱的解決措施

根據(jù)以上高壓開(kāi)關(guān)隔離觸頭發(fā)熱的分析原因，以及井下高壓開(kāi)關(guān)中隔離、斷路器兼有的特點(diǎn)，利用斷路器的控制回路，加裝部分控制元器件，對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、合理地改造，使高壓開(kāi)關(guān)觸頭在超溫運(yùn)行狀態(tài)時(shí)動(dòng)作于“跳閘”，從而保護(hù)開(kāi)關(guān)自身的完好和供電的安全[6]。

在年產(chǎn)量較小或負(fù)荷相對(duì)較少的小型礦井中，經(jīng)濟(jì)效益相對(duì)較差，考慮到投入成本問(wèn)題，可以采取以下措施：

（1）在高壓開(kāi)關(guān)的隔離觸頭上改造安裝溫度控制傳感器，將其“常開(kāi)”觸點(diǎn)并接于開(kāi)關(guān)斷路器分閘回路中，當(dāng)觸頭溫度超過(guò)設(shè)定溫度時(shí)，溫度控制傳感器觸點(diǎn)閉合而動(dòng)作于“跳閘”，從而避免開(kāi)關(guān)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行在發(fā)熱狀態(tài)下而出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，甚至燒損、燒毀現(xiàn)象。其原理如圖1所示[7]。

圖1 系統(tǒng)原理圖

（2）為避免高壓開(kāi)關(guān)隔離“合閘”操作不到位情況的出現(xiàn)，對(duì)開(kāi)關(guān)隔離進(jìn)行改造加裝隔離行程控制開(kāi)關(guān)，應(yīng)用行程開(kāi)關(guān)“常開(kāi)”觸點(diǎn)串接于開(kāi)關(guān)斷路器的啟動(dòng)回路中，只有隔離合到位后方可對(duì)開(kāi)關(guān)斷路器進(jìn)行“合閘”操作，從而避免因開(kāi)關(guān)隔離合閘不到位而出現(xiàn)的發(fā)熱現(xiàn)象。其原理如圖2所示[8]。

圖2 系統(tǒng)原理圖

在年產(chǎn)量較大或負(fù)荷相對(duì)較大的大、中型礦井中，經(jīng)濟(jì)效益相對(duì)較好，為建設(shè)成現(xiàn)代化礦井，可以采取以下措施。

（1）如圖3所示，對(duì)井下高壓開(kāi)關(guān)進(jìn)行系統(tǒng)化改造，利用紅外測(cè)溫傳感器進(jìn)行溫度實(shí)時(shí)檢測(cè)，利用上位機(jī)對(duì)其實(shí)現(xiàn)溫度實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，并與井下變電所電力監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行合并，做到全程、全方位檢測(cè)-傳輸-監(jiān)視，實(shí)現(xiàn)礦井電力調(diào)度自動(dòng)化、智能化、綜合化，確保礦井供配電的安全、可靠，為保障礦井的正常安全生產(chǎn)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[4]。

（2）建立健全職工培訓(xùn)管理體系，使培訓(xùn)常態(tài)化，加強(qiáng)電氣作業(yè)人員的理論、實(shí)踐培訓(xùn)，不斷提升井下電氣作業(yè)人員的業(yè)務(wù)水平和素質(zhì)，使電氣檢修、維護(hù)作業(yè)制度化、標(biāo)準(zhǔn)化；加強(qiáng)設(shè)備管理，制定相應(yīng)的制度，加大設(shè)備巡查、維護(hù)、檢修力度，從管理層面入手，維護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)行。

圖3 系統(tǒng)原理圖

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)井下高壓開(kāi)關(guān)隔離觸頭的發(fā)熱現(xiàn)象進(jìn)行原因分析總結(jié)，并提出防護(hù)措施，以確保井下供電的安全、可靠，為井下安全生產(chǎn)奠定保障基礎(chǔ)。安全是礦井生產(chǎn)中的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，而隨著礦井現(xiàn)代化建設(shè)程度的不斷加深和延伸，礦井供配電安全已凸顯出其重中之重，必須從供配電的各個(gè)環(huán)節(jié)去抓好供電安全已成為亟待解決的問(wèn)題。