浅析煤矿电气设备故障排查与可靠性评价方法

浅析煤矿电气设备故障排查与可靠性评价方法

陈亮 侯军娜

山东能源临矿集团王楼煤矿 山东济宁 272100

摘要：矿用电气设备稳定运行是煤矿安全高效生产的重要保障，电气设备的投入使用大大提高了煤矿自动化水平，电气设备主要通过内部控制电路进行送、放电功能，控制电路具有短路、过流、过压、联锁等保护功能；但是在实际煤矿生产过程中，受设备安装环境、设备安装质量、供电网路稳定性等影响，电气设备内控制电路经常出现故障，不仅加大了电气设备检修难度，增加了设备维修费用，而且很容易发生煤矿重大机电事故。鉴于此，本文对煤矿电气设备故障排查与可靠性评价方法进行分析，以供参考。

关键词：控制电路；故障；对策措施

引言

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。

1电气设备控制系统结构及优点

煤矿电气设备电气控制系统主要由系统指令、判断分析和系统执行三部分组成。设备电气系统功能与控制系统是一致的。电气系统具有占用面积小、搬运设备方便、设备防爆性强、对复杂环境适应性强、外壳坚固不易损坏的优点。按照电气系统的运行方式可以将电路系统分为主电路和控制电路。控制电路通常由主电源、保护装置、控制回路、按钮、指令执行、各类数据监测设备、下游电路指令及有序电路组成。

2保护煤矿电气设备和供电系统的意义

据了解，火灾是煤矿开采中安全事故的主要发生源头，通过对以往煤矿开采中发生的火灾事件进行分析，造成此类事件出现的因素较多，如：在设备运行中，因工作人员操作不当，造成电路短路，从而引发火灾。此外，设备运行故障出现体表发热现象，如果长时间得不到及时的处理，也会引发火灾。因此，在煤矿开采过程中，应将重点放在电气设备和供电系统的使用上，对每一项工作环节进行监督与管理，针对上述存在的问题，应提前采取相应的措施进行预防，尽可能的消除煤矿开采中存在的安全风险，将火灾事故的发生频率降到最低。

3电气设备常见故障及原因分析

3.1短路故障

当电气设备发生短路故障后，线缆内产生强大的电流。短路电流一旦超过了设备的额定电流，就会造成供电系统设备损坏，而且供电系统发生短路故障后，各类保护监测设备会自动跳闸断电，将会引起整个供电系统瘫痪。1）由于井下供电设备工作时间长且工作环境差，很容易造成线缆由于老化造成线缆的绝缘层受到破坏，线缆内的三相电缆发生接触而发生短路故障。2）供电设备在使用过程中很容易造成线缆挤压，维修人员如没有及时发现，线缆内的三相电缆发生接触而发生短路故障。3）线缆在接入时，由于工作人员未按照接线的工艺进行安装，线缆内的三相电缆发生接触而发生短路故障。

3.2线路连接故障

只有电路的正确安装才能保证供电系统正常。当电路在接线中出现错误时将会导致供电系统无法供电。电气设备搬运过程中受到碰撞也会导致供电设备无法正常运行。因此，为了确保供电设备正常运行，检修及施工人员在对供电设备安装过程中，要严格按照规程要求的工序进行，安装完毕后参照施工图纸进行验收，确保各部位的安装准确。

4解决策略

4.1完善漏电的预防和保护措施

在煤矿开采活动中，企业应根据煤矿开采活动区域的面积、环境以及供电系统的安装特点，选用合适的漏电保护措施。通常情况下，在漏电防护中，主要存在两种漏电保护措施，并且各自所发挥出的作用也存在一定差异。一方面，在选择性漏电保护措施的实施下，当电缆存在漏电时，故障区域会被迫停电，与未停电区域相比较，停电范围较小，可帮助抢修人员快速找出故障发生的原因，便于故障问题得到有效的解决。另一方面，在无选择性漏电保护措施应用下，可实现更大范围的电力系统监测功能。不过，这种漏电保护模式在使用中也存在一定的弊端，在判断漏电故障时，使用效率较低，与选择性漏电保护系统相比较，在漏电保护方面所发挥出的作用并不明显。从上述描述来看，电缆漏电是煤矿企业活动中存在的主要安全因素，企业应提高安全意识，结合本企业实际发展情况，选用合理的漏电保护模式，确保工作人员的安全。

4.2加强设备检修力度

1）电气设备管理部门应加强对设备的检修力度，电气设备在安装前应对设备内部元件进行检查，保证设备零部件完好，并对设备进行充放电实验，确保设备具有隔爆、防爆性能。2）电气设备在安装过程中必须由专业技术人员指导安装，对供电系统合理选择合适参数的电气设备，设备安装后进行供电实验，并进行电流、电压整定；设备在使用过程中应定期对设备电气系统、控制电路等严格进行检查，发现问题及时进行维修、更换。

4.3安装低压电网防爆装置

为了确保井下发生爆炸事故后能够及时切断电源，供电系统要保证一个相对独立的运行方式，同时为了井下发生电路故障后不会发生爆炸，当供电系统发生故障后，设备的保护装置要以最快的速度切断电源，确保整个供电系统的设备不受到伤害。该装置包括快速断电开关和移动变电站。当井下发生火灾后，操作人员可以及时切断电源，确保工作人员的安全，防止事故进一步扩大。

4.4完善系统智能化

随着矿井智能化水平的不断提高，需建立矿井智能化监测设备的投入。智能化保护设备能够及时地发现供电系统故障并报警，确保供电系统正常运行。智能化监测设备内装有先进的保护装置，能够对线路的过压、漏电、短路、过载等故障及时发现，给检修人员处理故障提供参考数据，缩短了事故的处理时间。

4.5加强培训、健全制度

1）每月定期对检修人员进行专项培训并制定考核办法。由于煤矿从业人员的文化水平较低，安全意识差，常常出现违规操作。因此要对员工进行专项培训，提高员工的安全意识。2）煤矿企业应定期对井下设备的防爆情况进行专项检查，制定考核办法、加强对失爆的处罚力度，每次检查发现的问题要由牵头单位进行落实。

4.6加强设备日常维护

1）检修人员在日常维护时，要开盖检查设备结合面的密闭情况，特别是喇叭嘴进线、出线位置；对按钮的分合闸、开关的漏电试验、设备运行时的温度、闭锁机构的完好及压线板的紧固进行检查。2）设备在检修前要进行验电、放电，监测瓦斯浓度低于标准要求且切断上级电源的情况下方可检修。3）根据设备的负荷情况及时调整保护的整定值，开关内的整定值需与标志牌一致；每年定期对开关线缆的绝缘阻值进行遥测，确保开关接地符合煤矿规程要求。

结束语

我国科技力量不断强大，煤矿机电设备的使用性能得到进一步提升，供电系统也逐渐趋于完善，并且初步实现了自动一体化功能。不过，在煤矿开采环节中，仍然还存在较多的问题，主要包括设备线路、系统运行以及超负荷工作等方面。基于此，应加强工作人员的培训力度，定期对煤矿电气设备和供电系统运行中存在的故障问题进行排查，必要时可利用现代智能化技术，及时发现设备和供电系统中存在的问题，便于得到有效的解决，以此来提高供电设备的运行效率。

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