井下提升設(shè)備電氣控制系統(tǒng)升級(jí)改造方案

孫斌

【摘要】由于井下的環(huán)境條件惡劣并且屬于易燃易爆的場(chǎng)所，所以經(jīng)常會(huì)發(fā)生爆炸事故，危險(xiǎn)性非常的大。井下的負(fù)荷、電氣設(shè)備及供電系統(tǒng)等都與地面有著較大的差異，所以對(duì)于電氣控制系統(tǒng)的要求也非常高，在井下空氣中含有瓦斯和煤炭灰塵，在其含量達(dá)到一定量的時(shí)候，遇到電氣設(shè)備或者電纜電線就會(huì)產(chǎn)生電火花、電弧和局部高溫時(shí)，就會(huì)造成爆炸，所以所使用的電氣控制必須進(jìn)行升級(jí)改造以適應(yīng)井下作業(yè)。

【關(guān)鍵詞】電氣控制系統(tǒng);升級(jí)改造;井下;方案

電氣控制系統(tǒng)的升級(jí)改造必須考慮到井下的環(huán)境，比如井下的空氣、溫度、濕度、巖石等，這些都可能是導(dǎo)致電力控制系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題的原因，所以在升級(jí)設(shè)備電氣控制系統(tǒng)升級(jí)改造的時(shí)候必須將這些因素考慮進(jìn)去，而且必須做好電氣控制系統(tǒng)的保護(hù)工作，避免在井下電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)損壞而給工作人員帶來(lái)危害。

1.井下電氣控制系統(tǒng)損壞的原因

首先第一個(gè)原因就是井下溫度變化，在井下有些機(jī)電室的溫度特別高，而由于井下電氣設(shè)備的散熱條件較差，導(dǎo)致電氣設(shè)備在溫度過(guò)高的情況下被損壞，不僅會(huì)使得井下工作受到影響，損壞造成的火星還會(huì)破壞別的電路，造成火災(zāi)或爆炸;其次，就是井下如果出現(xiàn)停電事故就會(huì)造成工作不能正常進(jìn)行，停電如果超過(guò)一定的時(shí)間，還可能會(huì)發(fā)生采區(qū)或全井被淹沒(méi)的重大事故，瓦斯也會(huì)逐漸的聚集，而一旦再次插電，就會(huì)立即發(fā)生爆炸，這與供電設(shè)備老化或者只有單一的供電設(shè)備有很大的關(guān)系。還與濕井下的濕度相關(guān)，井下的空氣一般都比較潮濕，濕度大約都在95%以上，這會(huì)造成機(jī)電室和一些小巷道出現(xiàn)滴水和淋水的問(wèn)題，而使電氣控制系統(tǒng)極易受潮。除了上述的幾點(diǎn)原因之外，電氣設(shè)備系統(tǒng)損壞的原因與井下的巖石和煤層也有很大的關(guān)系，井下的巖石和煤層都存在著壓力，所以經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)冒頂和片幫的事故。使電氣控制系統(tǒng)很容易被這些東西砸到或者是擠壓造成損壞，使得電氣控制系統(tǒng)不能正常工作。溫度、濕度、巖石等造成電氣控制系統(tǒng)問(wèn)題外，采掘工作面的電氣設(shè)備移動(dòng)頻繁，且經(jīng)常使用，電氣設(shè)備的負(fù)荷變化較大，有時(shí)還會(huì)產(chǎn)生短時(shí)過(guò)截。以上都是造成井下電氣控制系統(tǒng)損壞的原因，在井下提升設(shè)備電氣控制系統(tǒng)升級(jí)改造時(shí)必須將這些因素考慮進(jìn)去，才能實(shí)現(xiàn)井下電氣控制系統(tǒng)工作的正常進(jìn)行。

2.井下電氣控制系統(tǒng)故障現(xiàn)象

2.1短路

電流短路會(huì)造成電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，造成短路的主要原因就是絕緣受到破壞，不僅會(huì)讓電路出現(xiàn)短路的現(xiàn)象，如果因?yàn)榄h(huán)境潮濕滴水到絕緣被破壞的線路上，出現(xiàn)火星造成爆炸，所以短路是井下電氣控制系統(tǒng)故障現(xiàn)象之一。

2.2負(fù)荷過(guò)大不能承受電氣設(shè)備工作量

如果電氣電纜的容量選擇過(guò)小，在電路連續(xù)的工作之下，會(huì)使得電動(dòng)機(jī)過(guò)熱，甚至出現(xiàn)燒毀，這些都是負(fù)荷過(guò)大而電氣設(shè)備不能承受而造成的故障現(xiàn)象。

2.3漏電

漏電主要包括電氣控制設(shè)備整體漏電和線路單獨(dú)漏電，而電氣控制設(shè)備整體漏電主要是因?yàn)楣╇娤到y(tǒng)中某一處或某一點(diǎn)的絕緣受到破壞，不能阻止電流通過(guò)，而形成漏電現(xiàn)象;線路單獨(dú)漏電就是某一處的電路線路受到破壞，而出現(xiàn)漏電的現(xiàn)象。這些與設(shè)備長(zhǎng)期負(fù)荷使用造成絕緣老化、運(yùn)行中電氣控制系統(tǒng)受潮或者進(jìn)水使得絕緣降低等原因有關(guān)，漏電情況輕的會(huì)擴(kuò)大短路故障，情節(jié)嚴(yán)重的會(huì)造成重大的爆炸，對(duì)井下工作人員的人生安全造成危害。

3.井下電氣控制系統(tǒng)升級(jí)改造

3.1加入漏電保護(hù)

在電氣控制系統(tǒng)升級(jí)改造的時(shí)候應(yīng)該選擇性加入漏電保護(hù)裝置，這樣可以如果出現(xiàn)漏電現(xiàn)象就可以很快的就尋找出漏電故障，并及時(shí)的排除，從而縮短了漏電的停電時(shí)間，有利于提高井下的工作人員的工作效率，進(jìn)而提高井下工作帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益。充分發(fā)揮漏電保護(hù)，需要根據(jù)井下情況加入漏電跳閘和漏電閉鎖雙重功能，現(xiàn)今科技的發(fā)展井下工作現(xiàn)今也加入了許多信息技術(shù)，所以針對(duì)漏電情況可以加入監(jiān)視功能，可以連續(xù)不斷地監(jiān)視電網(wǎng)的絕緣狀態(tài)。

3.2加強(qiáng)井下電氣控制體系的檢修

隨著現(xiàn)今講下礦產(chǎn)事業(yè)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)于井下工作人員的安全越來(lái)越重視，尤其是電氣控制體系，不同于以往的井下電氣控制體系，現(xiàn)今的井下電氣控制系統(tǒng)加入了檢修程序，專門針對(duì)電氣控制體系問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的處理，加入了皮帶式傳輸機(jī)，這種皮帶式傳輸機(jī)逐漸引入到我國(guó)井下工作當(dāng)中，這種設(shè)備大多都采用的是集中的管理和控制，可以隨時(shí)對(duì)電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行檢修，它也可以自動(dòng)的裝卸一些貨物，工作人員也可以用這個(gè)設(shè)備進(jìn)行傳輸，隨時(shí)對(duì)電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行檢查以及維修。

3.3電氣控制系統(tǒng)加入保護(hù)裝置

為了降低電氣控制系統(tǒng)的危險(xiǎn)性，需要加入井下電氣保護(hù)裝置，接地保護(hù)需要進(jìn)行局部接地保護(hù)和保護(hù)接地系統(tǒng);而針對(duì)電壓危害需要加入欠電壓保護(hù)和過(guò)電壓保護(hù)，欠電壓保護(hù)可以連接多個(gè)供電設(shè)備，過(guò)電壓保護(hù)可以加入電壓過(guò)大的電閘系統(tǒng)，只要電壓過(guò)大就會(huì)出現(xiàn)跳閘，以提醒工作人員電壓過(guò)大;針對(duì)瓦斯泄漏問(wèn)題，可以加入風(fēng)電閉鎖和瓦斯電閉鎖這些設(shè)備，一旦瓦斯泄漏，就會(huì)直接觸動(dòng)電閉鎖，提醒工作人員，及時(shí)處理。針對(duì)井下濕度和溫度過(guò)高的情況，井下的溫度和濕度是不能完全調(diào)節(jié)的，所以只有升級(jí)改造電氣控制設(shè)備，設(shè)置電路保護(hù)裝置，絕緣線路必須經(jīng)常更換，避免承受的負(fù)荷電流過(guò)多而使絕緣線路有老化情況的出現(xiàn)。

4.小結(jié)

現(xiàn)今，對(duì)于能源的需求使得我國(guó)對(duì)于井下工作非常的重視，而以往的電氣控制體系過(guò)于傳統(tǒng)，而且容易發(fā)生事故，所以必須聯(lián)系現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行升級(jí)改造，井下的溫度、濕度、空氣等都會(huì)對(duì)電氣設(shè)備造成影響，電氣控制設(shè)備針對(duì)這些方面增加各種電氣保護(hù)設(shè)備，還需要加入漏電、短路等檢測(cè)提醒設(shè)備，一旦出現(xiàn)問(wèn)題就會(huì)將信息直接傳輸?shù)焦ぷ魅藛T知道，工作人員對(duì)電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)的檢修，保證井下電氣控制體系工作的正常進(jìn)行。

【參考文獻(xiàn)】

[1]韓飛.井下帶式輸送機(jī)電控系統(tǒng)變頻改造分析[J]. 機(jī)械管理開發(fā)， 2017 （10）：73-74，88.

[2]劉鵬.礦井提升機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D].太原理工大學(xué)，2013.

[3]王占飛，劉小東，張登山，等.井下智能化數(shù)字變電所建設(shè)的要求與實(shí)施條件[J].陜西煤炭，2016 （4）：81-84.

[4]樂(lè)泉于.淺析自動(dòng)化技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)中的作用[J].工程管理，2016，1（2）.

[5]楊亮.PLC控制技術(shù)在煤礦電氣控制中的應(yīng)用研究[J].機(jī)電工程技術(shù)，2016 （05）：96-98.