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【摘 要】 电气设备是采煤设备中不可或缺的一部分，随着煤矿向着大规模、高难度发展，对电气设备管理水平提出的要求也不断提高，如何保证煤矿内电气设备处于可控范围，降低维修成本，确保安全性能，需要煤矿企业长期攻关和改进。本文就煤矿电气设备与供电系统的保护应用展开分析与研究。
【关键词】 煤矿；电气设备；供电系统；保护应用
引言：
我国是产煤大国，随着煤矿行业的发展，产煤行业机电自动化程度不断提高，电气设备广发采用使电器设备的管理成为了一门必做功课。然而，煤矿内的电气设备因其作业环境和作业形式的特点，与普通电气设备相比具有非常高的特殊性，导致在其使用、检修、保养、维护、管理等方面都要有一定的针对性。
一、煤矿电气设备及供电系统概述
众所周知，煤矿井下的环境非常特殊，因此，煤矿企业供电的要去更加的严格。主要体现在以下几个方面：①对于供电的可靠性而言，要去供电持续不间断，实现24小时供电，供电负荷是全负荷，甚至是超负荷的供电，因此，采用双回路电源作为电力系统的电源；②对于用电的安全角度而言，不但要充分考虑人员的安全，对于设备的安全也必须给予足够的重视；③对于供电的经济而言，要确保供电的质量，从而使得供电的经济性及合理性得以体现。
通常而言，煤矿电气的设备主要包括以下两种：①一般型电气设备，其主要具备了安全防护的功能，但是没有防爆的功能，通常被用作煤矿地面或者是瓦斯的浓度不高的井底车场；②矿用防爆电气设备。防爆是其主要的功能，通常在煤矿采掘工作面被应用。
二、影响煤矿电气设备安全要素解析
在社会的历史发展过程中，煤矿电气设施具有重要的作用，但是偶尔也会出现煤矿电气安全事故，这在一定程度上提醒着人们在用电时要谨防用电安全隐患。煤矿企业也应当在供电中加强对煤矿电气设施安全性的防范与维护，保障煤矿电气设备最大程度上的安全。通过分析影响煤矿电气设备安全的要素可以让人们认识煤矿电气安全事件出现的实质原因，同时警戒相关工作者要加强对电气供应的安全防范与系统维护。
（一）关于煤矿电气的设施线路问题分析
线路问题属于电力安全问题，在整个煤矿电气实施中极为普遍，但是考虑到供电体系的连接机电力传输都要以供电线路为基准，所以线路问题对电力供应的影响范围非常广。在整个电力供应与实际应用中，电力的传输效率会对线路流通形成直接影响。此外，由于各条线路之间具有一定的相关性，也增加了线路检修的难度，进而无法查明线路问题，所以在整个电力系统的运行过程中，线路是影响供电系统运行的最直接因素，必须予以足够的重视。
（二）煤矿电气设备系统问题
煤矿电氣设备系统中存在的系统漏洞也会严重影响到煤矿电气设备的安全。为有效保证工业建设及人们生活的电力供给，电厂会对电力系统进行完善，例如加大电力系统的产量、保障电力的正常供应等。不过电厂在进行电力系统改进工作时，由于受到技术能力的制约及执行失误等加大了出现系统漏洞的可能性，而这种漏洞的出现又在某种程度上使电量流失，如果不能及时处理，则会直接制约电力的生产与使用，从而造成工业用电瘫痪，给煤炭企业的顺利生产造成影响。
（三）供应系统超负荷供电
社会的发展和人们生活水平的提高都增加了对供电公司供电效率的要求。供电系统为保证社会正常供电工作的实现通常会处于超负荷运行中，这就在一定程度上增加了电力供应设施的安全隐患，由于长期处于超负荷工作状态中，供电设施出现安全隐患的几率也越来越大，一旦供电设施发生供电事故，那么就会使用电企业的正常工作受到严重影响，当然煤企也不例外。
（四）避免发生电气设备失爆
一般在瓦斯和煤尘爆炸事故中，因电火花等电气设备失爆引起的瓦斯和煤尘事故较多，应避免在电气设备正常工作或故障状态时所产生的火花或电弧以及过度发热而点燃矿井中的瓦斯、煤尘。首先，开关电器和电机等动力设备防爆可以采取隔爆外壳，因外壳有足够的强度，所以一旦在壳内发生瓦斯爆炸，也不会使其变形，溢出壳外的火焰会得到足够的冷却，也不会点燃壳外的瓦斯、煤尘等。其次，采用安全电路和设备，超前切断电源，这样就可以在瓦期爆炸之前自行切断电源达到防爆目的。
三、煤矿电气设备应用管理
要管理好煤矿电器设备，主要是得抓住煤矿电气设备管理的关键点，以下就煤矿电气设备安全管理进行分析：
（一）加强人的管理
设备是开采任务的直接执行者，而人是控制设备完成开采任务的主观执行者，不论设备多么先进，都是需要人规范操作、勤检查、多保养才能保证正常运行的，因此加强人的管理，是提高煤矿电气设备的管理水平的要点之一。人的管理首先是要成立管理领导小组，明确责任，各司其职，做到每台设备、每个时段、每个环节都有管理责任人，然后是制订相应的设备管理措施供操作者和维修者作为作业指导，通过培训来提高人的素质和技能水平。
（二）加强用电安全管理
随着煤矿产业的快速发展，煤矿矿井中引入了大量的电源线路，也使得煤矿逐渐出现了自动化、集成化、智能化的生产裁决模式，为了确保矿井的用电安全，避免在生产运行过程中出现触电事故，要严格按照煤矿安全生产规章制度，在电气设备的维修、使用、制造和设计过程中，安全作业，正确用电。
（三）消除火灾隐患
在煤矿矿井中，一些电气设备长时间处于运行状态，线路温度升高，破坏线路表面的绝缘性，一些线路的导体接触不良，使线路的接触电阻越来越大，电流流过使，温度迅速升高很多引发起火。另外供电线路和电气设备在短路时，容易产生电弧和电火花，这些都很容易引起矿井中的木架、煤尘以及瓦斯发生燃烧或者爆炸，由于在煤矿矿井中，有很多的可燃性和易燃性的气体，如果电气设备由于各种原因导致电弧作用，温度迅速升高，很容易引起火灾。 （四）井下常见电气设备的保护类型
在煤矿工作过程中，除了使用一般的电气设备外，为了适应矿井生产的特殊性，还使用了隔爆型电气设备。因为在矿井下，对安全性的要求比较高，这就需要严格控制电气设备的安全性能，一般主要采用隔爆电气设备。再加之矿井下的工作设备的功率过大，就会使用高压电气设备。通常的保护方式主要包含以下几种。
1.漏电保护
在煤矿的供电系统中，因为绝缘层通常是在比较恶劣的环境中工作，易发生磨损和老化的不良现象，这样就会导致电路常常出现漏电现象。假若井下的工作人员不小心接触，便会发生触电事故。与此同时，在矿井中常常会有大量的可燃性气体和粉尘，如果漏电出现电火花，就十分容易导致爆炸事故。所以，必须做好井下供电线路的漏电保护工作，不定期地检查漏电的状况，及时对漏电的地方进行适当的处理，以防造成更大更严重的事故。
2.过流保护
电火灾产生的主要原因往往是电网的过电流，而过电流因短路、过载以及断相引发的，所以预防电火灾的主要方法便是避免过流的出现。因此过流保护就包含短路保护、过载保护以及断相保护。
1）短路保护： 电器或者线路绝缘一旦被损害、负载短路、接线错误的时候，便会出现短路现象。短路的时候，瞬间产生的电流可到达额定电流的十几倍甚至几十倍，致使电气设备或者配电线路由于过流而产生的电动力损坏，有时会因电弧而引发火灾。通常情况下，短路保护的动作时间必须足够短，动作值设定较大，在较短的时间内把电源切断。电磁式继电器和电子式继电器都可以完成短路保护。
2）供电系统的过载保护。过载指的是电气设备的工作电流或者电动机的运行电流比其额定的电流大，一般不超过额定电流的1.5倍。造成电气设备或者电动机过载的原因是多方面的。比如突然增加负载，电网电压降低或者断相运行原因。当电气设备或者电动机出现长期的过载运行时，电气设备或者绕组的温升比允许值大，造成了绝缘的老化。过载电流的大小影响着过载保护的时间。过载保护的动作延时由过载的程度决定。过载的程度越小，延时就比较长；过载的程度比较小，那么延时就短。时间继电器构成了延时环节，当发生过载时，电流继电器发生动作，触点和时间节电器线圈相连接，通过延时时间继电器的触电发生动作，執行机构开始动作，使得主回路的电源被切断，并且有过载信号发出。电子式节电器，电磁式继电器以及热继电器等可以实现过载保护。
（五）加强电网漏电维护检修
煤矿电气设备的漏电主要分为分散性漏电和集中性漏电，电网漏电容易引起瓦斯和煤尘爆炸，严重威胁着矿井工作人员的生命安全，因此要加强电网漏电维护检修，为了确保煤矿电气设备的安全稳定运行，在复杂恶劣的矿井环境中，要定期对供电电网进行维护检修，对一些重点的电气设备采取绝缘措施，最大限度地避免漏电事故。
（六）强化安全管理和增加防患措施
最后一个要点，也是最为重要的一个。安全是煤矿永恒的主题，强化安全管理，做好防患工作是重中之重。
1.在带电体周围做好醒目标识，禁止人员接触；对金属外壳电器设备要接地良好，能够使用安全电压的必须使用；操作工和维修工要严格遵守操作规程，配好专业劳保用品和使用正确的电工工具，防止触电事故发生。
2.瓦斯和煤粉突出的巷道，加强电器过温、打火监控，增加日常安全巡查和故障隐患排除工作，制定好火灾应急预案。充分落实国家制定的煤矿电气设备防爆标准，对于大型电机或高压开关可采取隔爆外壳进行防爆，即使发生打火和壳内爆炸也不会造成外部瓦斯、煤粉的燃烧。
3.煤矿安全监测系统的使用，对煤矿内气体浓度、风速、负压、湿度、温度等数据要进行实时监控，一旦出现故障，各报警系统应立即反应。
4.提高人员安全意识和安全管理水平，做到防患于未然。
结束语：
近年来，煤矿产业快速发展，煤矿的开采和生产中不断引入新设备和新技术，煤矿矿井中的电气设备越来越多，煤矿电气设备的应用，极大地提高了煤矿的生产运行效率，结合当前煤矿电气设备管理中存在的问题，只有不断加强煤矿电气设备的应用管理，才能确保煤矿的安全生产运行，推动煤矿企业的快速发展。
参考文献：
[1]商坤.煤矿电气设备与供电系统的保护应用[J].煤矿机械，2013，09：224-225.
[2]李天祥.煤矿电气设备与供电系统的保护[J].山东煤炭科技，2010，03：75-76.
[3]胡承波，林现军.论煤矿电气设备与供电系统的保护[J].科技传播，2010，19：33.
[4]刘夺梅.煤矿电气设备与供电系统的保护应用[J].科技致富向导，2012，24：398.
[5]刘海清.煤矿电气设备与供电系统的保护应用[J].科技创新与应用，2012，29：163.
【关键词】 煤矿；电气设备；供电系统；保护应用
引言：
我国是产煤大国，随着煤矿行业的发展，产煤行业机电自动化程度不断提高，电气设备广发采用使电器设备的管理成为了一门必做功课。然而，煤矿内的电气设备因其作业环境和作业形式的特点，与普通电气设备相比具有非常高的特殊性，导致在其使用、检修、保养、维护、管理等方面都要有一定的针对性。
一、煤矿电气设备及供电系统概述
众所周知，煤矿井下的环境非常特殊，因此，煤矿企业供电的要去更加的严格。主要体现在以下几个方面：①对于供电的可靠性而言，要去供电持续不间断，实现24小时供电，供电负荷是全负荷，甚至是超负荷的供电，因此，采用双回路电源作为电力系统的电源；②对于用电的安全角度而言，不但要充分考虑人员的安全，对于设备的安全也必须给予足够的重视；③对于供电的经济而言，要确保供电的质量，从而使得供电的经济性及合理性得以体现。
通常而言，煤矿电气的设备主要包括以下两种：①一般型电气设备，其主要具备了安全防护的功能，但是没有防爆的功能，通常被用作煤矿地面或者是瓦斯的浓度不高的井底车场；②矿用防爆电气设备。防爆是其主要的功能，通常在煤矿采掘工作面被应用。
二、影响煤矿电气设备安全要素解析
在社会的历史发展过程中，煤矿电气设施具有重要的作用，但是偶尔也会出现煤矿电气安全事故，这在一定程度上提醒着人们在用电时要谨防用电安全隐患。煤矿企业也应当在供电中加强对煤矿电气设施安全性的防范与维护，保障煤矿电气设备最大程度上的安全。通过分析影响煤矿电气设备安全的要素可以让人们认识煤矿电气安全事件出现的实质原因，同时警戒相关工作者要加强对电气供应的安全防范与系统维护。
（一）关于煤矿电气的设施线路问题分析
线路问题属于电力安全问题，在整个煤矿电气实施中极为普遍，但是考虑到供电体系的连接机电力传输都要以供电线路为基准，所以线路问题对电力供应的影响范围非常广。在整个电力供应与实际应用中，电力的传输效率会对线路流通形成直接影响。此外，由于各条线路之间具有一定的相关性，也增加了线路检修的难度，进而无法查明线路问题，所以在整个电力系统的运行过程中，线路是影响供电系统运行的最直接因素，必须予以足够的重视。
（二）煤矿电气设备系统问题
煤矿电氣设备系统中存在的系统漏洞也会严重影响到煤矿电气设备的安全。为有效保证工业建设及人们生活的电力供给，电厂会对电力系统进行完善，例如加大电力系统的产量、保障电力的正常供应等。不过电厂在进行电力系统改进工作时，由于受到技术能力的制约及执行失误等加大了出现系统漏洞的可能性，而这种漏洞的出现又在某种程度上使电量流失，如果不能及时处理，则会直接制约电力的生产与使用，从而造成工业用电瘫痪，给煤炭企业的顺利生产造成影响。
（三）供应系统超负荷供电
社会的发展和人们生活水平的提高都增加了对供电公司供电效率的要求。供电系统为保证社会正常供电工作的实现通常会处于超负荷运行中，这就在一定程度上增加了电力供应设施的安全隐患，由于长期处于超负荷工作状态中，供电设施出现安全隐患的几率也越来越大，一旦供电设施发生供电事故，那么就会使用电企业的正常工作受到严重影响，当然煤企也不例外。
（四）避免发生电气设备失爆
一般在瓦斯和煤尘爆炸事故中，因电火花等电气设备失爆引起的瓦斯和煤尘事故较多，应避免在电气设备正常工作或故障状态时所产生的火花或电弧以及过度发热而点燃矿井中的瓦斯、煤尘。首先，开关电器和电机等动力设备防爆可以采取隔爆外壳，因外壳有足够的强度，所以一旦在壳内发生瓦斯爆炸，也不会使其变形，溢出壳外的火焰会得到足够的冷却，也不会点燃壳外的瓦斯、煤尘等。其次，采用安全电路和设备，超前切断电源，这样就可以在瓦期爆炸之前自行切断电源达到防爆目的。
三、煤矿电气设备应用管理
要管理好煤矿电器设备，主要是得抓住煤矿电气设备管理的关键点，以下就煤矿电气设备安全管理进行分析：
（一）加强人的管理
设备是开采任务的直接执行者，而人是控制设备完成开采任务的主观执行者，不论设备多么先进，都是需要人规范操作、勤检查、多保养才能保证正常运行的，因此加强人的管理，是提高煤矿电气设备的管理水平的要点之一。人的管理首先是要成立管理领导小组，明确责任，各司其职，做到每台设备、每个时段、每个环节都有管理责任人，然后是制订相应的设备管理措施供操作者和维修者作为作业指导，通过培训来提高人的素质和技能水平。
（二）加强用电安全管理
随着煤矿产业的快速发展，煤矿矿井中引入了大量的电源线路，也使得煤矿逐渐出现了自动化、集成化、智能化的生产裁决模式，为了确保矿井的用电安全，避免在生产运行过程中出现触电事故，要严格按照煤矿安全生产规章制度，在电气设备的维修、使用、制造和设计过程中，安全作业，正确用电。
（三）消除火灾隐患
在煤矿矿井中，一些电气设备长时间处于运行状态，线路温度升高，破坏线路表面的绝缘性，一些线路的导体接触不良，使线路的接触电阻越来越大，电流流过使，温度迅速升高很多引发起火。另外供电线路和电气设备在短路时，容易产生电弧和电火花，这些都很容易引起矿井中的木架、煤尘以及瓦斯发生燃烧或者爆炸，由于在煤矿矿井中，有很多的可燃性和易燃性的气体，如果电气设备由于各种原因导致电弧作用，温度迅速升高，很容易引起火灾。 （四）井下常见电气设备的保护类型
在煤矿工作过程中，除了使用一般的电气设备外，为了适应矿井生产的特殊性，还使用了隔爆型电气设备。因为在矿井下，对安全性的要求比较高，这就需要严格控制电气设备的安全性能，一般主要采用隔爆电气设备。再加之矿井下的工作设备的功率过大，就会使用高压电气设备。通常的保护方式主要包含以下几种。
1.漏电保护
在煤矿的供电系统中，因为绝缘层通常是在比较恶劣的环境中工作，易发生磨损和老化的不良现象，这样就会导致电路常常出现漏电现象。假若井下的工作人员不小心接触，便会发生触电事故。与此同时，在矿井中常常会有大量的可燃性气体和粉尘，如果漏电出现电火花，就十分容易导致爆炸事故。所以，必须做好井下供电线路的漏电保护工作，不定期地检查漏电的状况，及时对漏电的地方进行适当的处理，以防造成更大更严重的事故。
2.过流保护
电火灾产生的主要原因往往是电网的过电流，而过电流因短路、过载以及断相引发的，所以预防电火灾的主要方法便是避免过流的出现。因此过流保护就包含短路保护、过载保护以及断相保护。
1）短路保护： 电器或者线路绝缘一旦被损害、负载短路、接线错误的时候，便会出现短路现象。短路的时候，瞬间产生的电流可到达额定电流的十几倍甚至几十倍，致使电气设备或者配电线路由于过流而产生的电动力损坏，有时会因电弧而引发火灾。通常情况下，短路保护的动作时间必须足够短，动作值设定较大，在较短的时间内把电源切断。电磁式继电器和电子式继电器都可以完成短路保护。
2）供电系统的过载保护。过载指的是电气设备的工作电流或者电动机的运行电流比其额定的电流大，一般不超过额定电流的1.5倍。造成电气设备或者电动机过载的原因是多方面的。比如突然增加负载，电网电压降低或者断相运行原因。当电气设备或者电动机出现长期的过载运行时，电气设备或者绕组的温升比允许值大，造成了绝缘的老化。过载电流的大小影响着过载保护的时间。过载保护的动作延时由过载的程度决定。过载的程度越小，延时就比较长；过载的程度比较小，那么延时就短。时间继电器构成了延时环节，当发生过载时，电流继电器发生动作，触点和时间节电器线圈相连接，通过延时时间继电器的触电发生动作，執行机构开始动作，使得主回路的电源被切断，并且有过载信号发出。电子式节电器，电磁式继电器以及热继电器等可以实现过载保护。
（五）加强电网漏电维护检修
煤矿电气设备的漏电主要分为分散性漏电和集中性漏电，电网漏电容易引起瓦斯和煤尘爆炸，严重威胁着矿井工作人员的生命安全，因此要加强电网漏电维护检修，为了确保煤矿电气设备的安全稳定运行，在复杂恶劣的矿井环境中，要定期对供电电网进行维护检修，对一些重点的电气设备采取绝缘措施，最大限度地避免漏电事故。
（六）强化安全管理和增加防患措施
最后一个要点，也是最为重要的一个。安全是煤矿永恒的主题，强化安全管理，做好防患工作是重中之重。
1.在带电体周围做好醒目标识，禁止人员接触；对金属外壳电器设备要接地良好，能够使用安全电压的必须使用；操作工和维修工要严格遵守操作规程，配好专业劳保用品和使用正确的电工工具，防止触电事故发生。
2.瓦斯和煤粉突出的巷道，加强电器过温、打火监控，增加日常安全巡查和故障隐患排除工作，制定好火灾应急预案。充分落实国家制定的煤矿电气设备防爆标准，对于大型电机或高压开关可采取隔爆外壳进行防爆，即使发生打火和壳内爆炸也不会造成外部瓦斯、煤粉的燃烧。
3.煤矿安全监测系统的使用，对煤矿内气体浓度、风速、负压、湿度、温度等数据要进行实时监控，一旦出现故障，各报警系统应立即反应。
4.提高人员安全意识和安全管理水平，做到防患于未然。
结束语：
近年来，煤矿产业快速发展，煤矿的开采和生产中不断引入新设备和新技术，煤矿矿井中的电气设备越来越多，煤矿电气设备的应用，极大地提高了煤矿的生产运行效率，结合当前煤矿电气设备管理中存在的问题，只有不断加强煤矿电气设备的应用管理，才能确保煤矿的安全生产运行，推动煤矿企业的快速发展。
参考文献：
[1]商坤.煤矿电气设备与供电系统的保护应用[J].煤矿机械，2013，09：224-225.
[2]李天祥.煤矿电气设备与供电系统的保护[J].山东煤炭科技，2010，03：75-76.
[3]胡承波，林现军.论煤矿电气设备与供电系统的保护[J].科技传播，2010，19：33.
[4]刘夺梅.煤矿电气设备与供电系统的保护应用[J].科技致富向导，2012，24：398.
[5]刘海清.煤矿电气设备与供电系统的保护应用[J].科技创新与应用，2012，29：163.