矿山电气控制与保护接地研究陈伸

矿山电气控制与保护接地研究陈伸

陈伸

（沈阳广角成套电器股份有限公司辽宁沈阳110000）

摘要：电气系统是负责矿山机械或机电设备电力调控的部分，已经成为矿山机电一体化生产体系中关键的调控模式。顾及到市场对煤矿资源需求量的大幅度增加，传统矿山系统呈现出了多方面的功能缺陷，尤其是在电源分配方面常受到外界因素的干扰，导致电气设备运行的故障率扩大。无论是从现场安全或采矿收益角度考虑，企业都要制定相对应的电气保护及接地方案，减小电气系统故障造成的不利印象。

关键词：电气；控制；接地；研究

前言

安全生产长期以来一直是矿山企业的生产宗旨，所以需要加强矿山电气控制电路的安全管理，及时对引发电气控制电路的各种因素进行深入的分析，并找出问题的解决对策，从而保证煤矿生产的安全，保证作业人员的生命安全。

一、矿山系统面临的隐患

矿山系统是针对旧采矿模式提出的先进方案，引用了大量的电气设备、机械设备为生产工具，极大地降低了过去矿山工程开采的难度。另一方面，需求量增多对煤矿系统运行造成了巨大的故障隐患，调控不当往往使矿山系统面临着诸多的异常隐患。

1、安全方面。安全问题一直以来都是制约采矿行业发展的关键因素，发生安全事故对整个矿山经济都是极为不利的。从组成结构来说，煤矿开采系统由机械、电气等两部分构成，两大系统在实际运行阶段均存在着较大的安全隐患。具体情况：一是机械设备，机械设备主要负责矿井的挖掘、筛选、洗矿等操作，当其承受的作业荷载超出标准，势必造成机械事故；二是电气设备，机械自动化操作要由电气控制系统进行调节，电气系统失调容易引发漏电事故，对现场采矿人员及设备均造成了极大的危害。

2、功能方面。可操作功能是保障煤矿系统顺利运行的基本要求，以也是企业大笔投资自动采矿建设的最终目标。新型系统推广初期，我国矿山开采实现了机电一体化、机械自动化等先进的采掘方式，为矿山产量提升奠定了良好的基础。随着时间的推移，矿山开采任务量不断增加，原有矿山系统的功能开始呈现其缺陷性，不利于矿区持久性采掘工作的要求[1。例如，电气控制系统在调度设备工作时，常会受到雷击、强风、低温等外界因素干扰而影响功能的发挥，对系统运行造成了诸多的不便。

二电气自动化中电气接地系统保护技术

在实际管理机制建立和运行过程中，要积极践行更加系统化的处理机制，为后续接地系统的处理工作提供保障。传统的处理机制中，有两种方式应用的较为广泛，但是都存在自身的劣势。一方面，土壤中添加无机盐，尽管这种方式的成本较低，但是，由于盐体并不稳定，若是下雨，土壤会恢复到无机盐状态，对于接地系统的作用就会消失。另一方面，对土壤中的含水量进行集中管控，但是，大面积洒水的方法会造成耗时耗力的弊端。基于此，要对土壤进行有效的处理，主要是向土壤中添加接地增效剂，整体性能较为稳定且安全，并不需要非常严格的维护机制，能有效改善土壤的接地性能。在实际应用过程中，较为常见的接地增效剂包括膨润土、导电水泥以及碳粉，其导电性能较好，而导电水泥最为理想，既能在湿润的土壤环境中发挥作用，在干燥土壤中也能优化土壤接地性能。

1合理化降低电阻

为了进一步提高系统运行效果，确保接地处理符合标准，要对接地电阻数值进行集中控制。（1）要利用外引接地的方式对整个系统进行处理，主接地网区域要将主变系统和电阻率低的接地装置连接在一起，减少接地电阻阻值的同时，优化接地效果，这种处理机制的限制条件较多，需要技术人员对其进行综合性分析。（2）有效扩大接地网面积，在条件允许下，要保证有效增加接地网面积，降低电阻值。（3）提高接地网的埋深。

2合理化整合接地系统

在接地系统管理的过程中，要对系统运行结构和控制体系予以全面重视，尤其要整合三大接地系统。其中，IT系统和TN系统不能同时安装。TN系统运行过程存在三种基础性方式，且相关适用范围并不一致，要对不同情况进行集中处理。（1）TN-C-S系统在应用过程中，对于这个电力系统的供电水平和质量要求较高，要确保安全性能稳定，才能适用该系统，从而有效发挥接地系统的实际价值。（2）TN-C系统，在实际线路运行和管理的过程中，要系统对于线路沒有较为繁琐的要求，能简化线路并且提高安全性，爆炸問题非常少，因此，在工作环境较为簡单的区域应用该系统较为常见。

3合理化控制电涌防护器

在实际设备处理和管控过程中，要对电涌防护器进行整合，将接地线长度布置设置为最短最直，延长接地线长度，就能有效增大阻抗数值。确保高频瞬时电压和谐振总阻抗能形成有效的开路结构，保证设备和运行系统的整体效果。另外，在电涌防护器应用的过程中，也要借助屏蔽防护装置对电缆进行综合性隔离，确保处理效果符合预期。除此之外，技术热源要对接地线质量展开深度处理，利用双股绞线，设计过程和设计要求都要符合材料的基本标准，并且有效避免使用单股铜线，提高质量的同时，完善设计效果和应用水平，促进整个接地系统的优化运行。

三、煤矿系统接地措施的应用

接地保护为保证电工设备正常工作和人身安全而采取的一种用电安全措施，接地通过金属导线与接地装置连接来实现。接地装置将矿用电气设备和其他生产设备上可能产生的漏电流、静电荷以及雷电电流等引入地下，从而避免人身触电和可能发生的火灾、爆炸等事故。

1、保护接地。保护接地是受到外界因素干扰情况下，为防止电气系统造成损害的接地系统。安全接地是将系统中平时不带电的金属部分（机柜外壳，操作台外壳等）与地之间形成良好的导电连接，以保护设备和人身安全，常用于煤矿机电设备的安全防护措施。

2、工作接地。接地保护是对电气设备的一种保护，设置于煤矿系统能够防止机电设备遭到外界干扰而破坏了设备的性能。此种接地是为了使系统及相连的仪表均能可靠运行，保证测量和控制精度而设的接地。这种接地能够对着矿用机电设备的实际动态调整，灵活地保护了设备的安全性能。

3、防雷接地。针对采矿区设备面临的雷击风险，防雷接地的作用是把雷电流引入大地。采矿区电气设备的防雷主要是用避雷器，如：避雷针、避雷带、避雷网和消雷装置等。当发生直击雷时，避雷器将雷电引向自身，雷电流经过其引下线和接地装置进入大地。

4、屏蔽接地。新时期煤炭产业经营思想得到了积极转变，电气安全问题受到了经营者的高度关注，并且开始采用一系列先进的保护措施。大量生产设备应用于煤矿生产，容易形成较大的磁场干扰。屏蔽接地是消除电磁场对人体危害的有效措施，也是防止电磁干扰的有效措施。

四、结束语

安全生产长期以来一直是矿山企业的生产宗旨，所以需要加强矿山电气控制电路的安全管理，及时对引发电气控制电路的各种因素进行深入的分析，并找出问题的解决对策，从而保证煤矿生产的安全，保证作业人员的生命安全