我國的采礦工業取得了長足進步與發展，但從現階段我國采礦現場情況來看，仍存在一些威脅電氣設備及供電系統的問題，給采礦的正常工作帶來一定影響。受自然條件的影響，我國的絕大多數煤礦屬于井工煤礦，礦井屬于復雜、特殊、危險的地下環境，氣體危害、水害、地質危害長期存在，煤礦采用的供電系統必須配置一級負荷電源設備，保證供電系統可靠性，必須滿足電源雙回路供電不間斷、長時間滿載運行、短時間過載冗余的條件，分析煤礦的電氣系統安全，必須關注操作人員的安全，也要重視電氣設備的安全。

　　1做好煤礦電氣設備和供電系統保護的意義

　　1.1減少火災發生

　　因電氣故障引發的火災往往會引發較大煤礦事故。煤礦的作業過程引發火災的因素較多，常見原因包括：電源、設備間的短路;設備長時間運行導致設備溫度異常;設備線夾接觸不良、絕緣不足導致電火花、電弧點燃瓦斯、煤塵等。煤礦作業過程中，電氣設備的電壓等級、額定容量要選擇正確，保護裝置的靈敏性要設置合理，工作人員要加強設備巡視及維護，避免短路及嚴重過偏載的發生，降低電氣火災發生的條件。

　　1.2降低漏電發生的概率

　　漏電具有隱蔽性，是煤礦作業人員面臨的嚴重電氣危害，導致漏電的原因有兩種：第一，礦井作業的地下環境十分潮濕，電氣設備因為長期運行在空氣濕度大的環境中，其絕緣性能衰減較快，極易發生漏電現象，從而對電氣設備性能及使用安全造成直接影響。第二，礦井的淺井供電系統、深井供電系統都存在大量的高壓電纜、低壓配電線，在長期的運行過程中，會因為煤塊、巖石的外部侵害，造成線路絕緣薄弱點，該薄弱點隱蔽且易發生絕緣擊穿事故。針對這一問題，故障人員要在安裝漏電保護及在線監測裝置的基礎上，加強高壓電纜路徑的巡視及日常監測，實現漏電隱患的預防及合理管控。

　　1.3減少過流情況的發生

　　煤礦深井供電系統為驅動大功率設備，其入井電壓一般在6～10kV范圍內，這些設備中的電流因操作不當或負荷過大而超出額定電流，則容易引起電流超載。如果實際電流數倍于額定電流，輕則縮短電氣設備使用壽命，重則引發電氣火災，威脅井內安全。工作人員嚴密監視供電系統中的負荷電流值變化，做好應急預案，一旦出現緊急情況，果斷采取措施，防止事故范圍擴大。

　　2我國煤礦電氣設備保護現狀及重要保護內容

　　2.1高壓防爆配電裝置的電氣保護

　　煤礦開采惡劣的外部環境，向采用的配電設備性能提出更高要求。當前，煤礦井下多采用隔爆、永磁、真空為技術特征的專用高壓配電裝置。這種高壓真空裝置適用于甲烷、煤塵等混合氣體介質中，其主要功能、特點表現在：永磁機構采用雙穩態線圈，動作可靠，維護簡單;快開門機芯操作簡單，主回路電阻小;采用微電腦綜合保護，實時顯示，保護完善，具備記憶功能;具備現代化遠程控制的網絡通信能力。另外，基于振動信號監測的高壓振動斷路器應用推廣較為迅速，通過斷路器故障信號的采集、提取、識別，不僅能夠確保斷路器的動作的準確、可靠，還能夠進一步實現合閘、分閘的在線監測，提升了供電系統的靈敏性與穩定性，極大地提升了供電系統的安全穩定。

　　2.2低壓電氣設備的電氣保護

　　煤礦低壓電氣設備涉及生產、生活、照明用電，現階段裝配微電腦、PLC芯片的配電總開關、分支總開關以高精度、高靈敏、高整合的特點得以大量使用，這類設備數據處理能力高，反應靈敏速度快，故障判別準確，能有效完成漏電聯鎖、漏電保護、選擇保護、失壓、過電壓、偏載、過負荷、瓦斯保護等綜合保護。而電磁啟動器一般設置在電路開關位置，用以控制電機啟動，并與其他主保護相互配合，形成過負荷、低電壓、短路保護共同作用的條件。

　　2.3漏電保護與過流保護

　　分析煤礦電氣設備的保護必須立足煤礦單位現實的生產環境，危險的井下環境、凌亂的設備布局、嚴峻的生產任務使得漏電保護與過流保護成為煤礦主要兩種保護形式。一方面，因礦井環境復雜，電氣設備的絕緣性能易衰減、絕緣層易破損、絕緣材料易老化，這就導致漏電時有發生，其產生的電火花易引爆礦井內的混合氣體介質，完備的漏電保護措施是電氣設備安全的生命線。另一方面，礦井用電規模的不斷擴大與設備的不斷接入，礦井供電設備體系平衡被打破，易出現過載、短路情況出現，這會造成線路大電流的出現，加速設備老化，引發設備過熱，產生電氣火災，做好過流保護措施是電氣設備安全的重要內容。

　　3供電系統及電氣設備保護作業中存在的問題

　　3.1線路與電氣設備保護存在的問題

　　供電線路是礦井電能輸送基礎，供電出現問題不僅會直接影響供電系統的有效運轉，還會因為無用功率、電能質量的原因影響系統工作效率，而線路的老化、絕緣破損、發熱等安全隱患危害較大，需要加強日常管理。而電氣設備是實現供電系統各項功能的根本，礦井內陰暗且濕度可達90%以上，并混有大量易燃易爆腐蝕性氣體，在降低電器設備元件使用壽命同時，易引發設備故障�，F階段，礦井內電氣設備繼電保護還存在保護裝置靈敏度差、繼電保護體系不完善、保護設置等問題，導致因保護失效、失控問題而產生的電氣設備事故屢有發生。

　　3.2供電系統存在超負荷供電現象

　　近年來，隨著各煤礦企業生產潛力的不斷深挖，礦井內電氣設備的規模不斷擴大，設備總功率也在不斷提升，礦井供電系統超負荷運轉常有發生，供電系統超負荷運轉不僅是負荷超出設計范圍，設備使用也超出規定范圍。部分礦井所安裝的變壓器、開關、供電線路、電纜、絕緣器材超限使用、超期運行、老化嚴重現象屢禁不止，有的礦井為節約生產成本，電氣設備的更新、設備保養、系統擴容嚴重滯后。這導致電氣設備故障率久高不下，工作人員日常檢修任務繁重，給供電系統運行安全留下了隱患。

　　3.3繼電器存在越級跳閘現象

　　當前，因為礦井的繼電保護值往往以采礦區最遠負荷為測量、計算、整定數值基礎，再由此按照整定原則向整條線路、變電所進行逐級計算，通常以線路最遠端短路故障電流值設定電流速斷保護，以整條線路最大負荷設定過流保護整定值。而在作業現場，因速斷整定值過小，在系統發生短路后，多條分支電路速斷同時動作，繼電器缺失去選擇性，不能區分定值、保護值，因此引發越級跳閘現象，造成大范圍停電。

　　4煤礦供電系統及電氣設備保護優化措施

　　4.1優化礦用供電系統電氣設備修程修制

　　考慮到礦井供電設備的運行環境，特殊的用電負荷分級，特定的電氣設備使用，其在工作現場受到復雜因素的影響，經常會出現或大或小的設備故障或缺陷，如果發生的故障沒有及時排除，排查的缺陷沒有及時處理，系統長期帶病運行、帶隱患運行，小故障就會累積成大故障，小事故就會演變成大事故，從而造成供電系統的安全性、穩定性不足。因此，煤礦企業要優化礦用電氣設備修程修制結構，創新檢修方式，集中檢修資源，嚴格檢修作業標準，實現礦用供電設備“狀態維修、壽命管理、精準監測”的總體維修策略。煤礦供電設備修程修制除嚴格檢修制度、檢修標準、檢修步驟外，還應規定相關工作人員的培訓策略，以提升操作人員技能水平及安全責任心，提高煤礦供電“軟實力”。

　　4.2加快供電設備自動化的應用

　　近幾年，我國電力技術發展突飛猛進，大批新技術、新設備應用于各環境下的電力供應中，礦井供電系統呈現智能化、自動化演進;電氣設備向集中型、智能型優化;電氣保護向微機化、綜合化發展的總體趨勢。在礦井綜合考慮供電系統的自動化、智能化安裝，一方面，可以減少人為誤操作帶來的設備故障，減少用工成本;另一方面;可以提高供電設備的安全監測。但實現煤礦供電設備的智能化、自動化，要綜合考慮企業長期發展及電氣人才的技術能力，只有符合企業長期發展、統籌企業人力資源、適應生產需求的情況下，電氣系統的智能化、自動化才能發揮最大作用。

　　5結語

　　供電系統和電氣設備的安全關系到煤礦的整體安全，關系到井下作業每位職工的家庭幸福，關系到企業穩定發展。但是，當前技術與成本、生產與安全、人員與設備之間的互相關系不夠協調、優化的情況導致礦井供電設備安全隱患一直存在。因此，我們要做好電氣設備檢修與監測，提高電氣設備保護性能，確保煤炭資源開采順利有效。

　　參考文獻：

　　[1]李慧敏.煤礦供電技術及井下電氣的幾點探討[J].能源與節能，2018,08:107-108.

　　[2]任宇航.煤礦電氣設備安全風險預控研究[J].煤礦機電，2014,04:49-50.

　　《分析煤礦供電系統和電氣設備的保護》來源：《中國設備工程》，作者:張浩 趙曰銘