1 煤礦井下電氣保護(hù)的重要性
在用電的過(guò)程中,電路中存在著發(fā)生故障的可能性,所以必須在電路中設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)裝置,當(dāng)電路發(fā)生故障時(shí),通過(guò)保護(hù)裝置迅速可靠地將故障電路切除,以保證非故障電路的正常工作。而且可能發(fā)生設(shè)備損壞,甚至引起火災(zāi)或造成人身傷亡等重大事故。
與一般供電場(chǎng)所相比,煤礦井下空間狹窄、空氣潮濕,存在著頂板冒落、片幫等危險(xiǎn),因此電氣設(shè)備受損害的因素多,所以煤礦井下供電電路和電氣設(shè)備發(fā)生故障的機(jī)率大。而且會(huì)引起更嚴(yán)重的后果,如果保護(hù)裝置不完善、不可靠,發(fā)生故障時(shí)不能迅速、可靠地將故障電路切除,就可能引起瓦斯和煤塵爆炸,造成人身傷亡事故,也存在著引起電氣火災(zāi),煤層著火等重大事故的危險(xiǎn)性。因此, 《煤礦安全規(guī)程》對(duì)煤礦井下電氣設(shè)備的選用和電氣保護(hù)等都有明確的規(guī)定。
目前,煤礦井下使用的配電開(kāi)關(guān)和控制開(kāi)關(guān),在設(shè)計(jì)和制造時(shí)都設(shè)置了短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、漏電保護(hù)和漏電閉鎖保護(hù),一些開(kāi)關(guān)還采用了隔爆兼本質(zhì)安全型防爆措施。保護(hù)裝置大都采用了功能完善的電子電路,無(wú)論從技術(shù)上還是從保護(hù)功能上都完全能滿足《煤礦安全規(guī)程》的安全要求。
2 存在問(wèn)題舉例
煤礦井下電氣設(shè)備的使用存在很多安全隱患,其中最為嚴(yán)重的是電氣設(shè)備的保護(hù)功能不能充分發(fā)揮作用。其原因是使用者不按生產(chǎn)廠家的要求操作,把電氣設(shè)備的保護(hù)裝置甩掉不用,使電氣設(shè)備在缺少保護(hù)的情況下運(yùn)行,如:將饋電開(kāi)關(guān)中的故障跳閘線圈封死,不讓其跳閘;將磁力起動(dòng)器中接觸器電磁線圈回路的保護(hù)觸點(diǎn)短接,使其不能發(fā)揮作用。如 KBZ - 630Π 1140 礦用隔爆真空饋電開(kāi)關(guān),保護(hù)動(dòng)作過(guò)程如圖1所示。短路和過(guò)載保護(hù)是通過(guò)電源互感器 TA1、 TA2、 TA3 獲得故障信號(hào),經(jīng)整流、濾波、分壓后送至短路保護(hù)門(mén)電路,門(mén)電路輸出送至記憶電路記憶,記憶電路輸出二路,一路顯示故障類型,另一路使開(kāi)關(guān)電路轉(zhuǎn)換,使失壓脫扣線圈 Q 失電,使饋電開(kāi)關(guān)跳閘,并使分勵(lì)脫扣器線圈 F得電,饋電開(kāi)關(guān)跳閘,從而實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)。而漏電時(shí)使分勵(lì)脫扣器有電完成跳閘任務(wù)。又如 QJZ – 300/1140 礦用隔爆兼本質(zhì)安全型真空磁力起動(dòng)器各種故障的保護(hù)動(dòng)作過(guò)程如圖 2 所示,繼電器接點(diǎn) GZJ、 GLJ、 DXJ 和LQJ 是起動(dòng)器的保護(hù)出口,分別實(shí)現(xiàn)過(guò)載、短路、斷相和漏電保護(hù),任何一種故障都有一個(gè)對(duì)應(yīng)接點(diǎn)斷開(kāi),繼電器2ZJ 斷電使磁力起動(dòng)器斷開(kāi)故障電路。
在實(shí)際使用時(shí),有些煤礦為了減少因故障跳閘引起的停電次數(shù),常將圖1中的線圈 F從A點(diǎn)斷開(kāi),C、 D兩點(diǎn)短接。由于斷開(kāi)了分勵(lì)脫扣器電路,短接了失壓脫扣器電路,就把饋電開(kāi)關(guān)的保護(hù)徹底甩掉。將圖 2 中保護(hù)出口的 4 個(gè)接點(diǎn)短接,磁力起動(dòng)器同樣失去應(yīng)有的保護(hù)功能。因此煤礦井下電氣設(shè)備在實(shí)際使用時(shí)存在著較嚴(yán)重的安全隱患。當(dāng)開(kāi)關(guān)在沒(méi)有保護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)行時(shí),供電系統(tǒng)一旦發(fā)生短路時(shí),開(kāi)關(guān)不能跳閘,強(qiáng)大的短路電流可使電纜著火,不僅可以點(diǎn)燃瓦斯氣體,還可能引起煤塵著火,多次親眼目睹過(guò)井下供電系統(tǒng)短路,保護(hù)不起作用,短路電流產(chǎn)生的電弧將電氣設(shè)備的隔爆外殼燒變形、燒穿的現(xiàn)象,因此,必須引起高度重視,否則會(huì)造成嚴(yán)重后果。