巴彦淖尔西部铜业有限公司 内蒙古巴彦淖尔市 015000
摘要：矿山企业日常工作一般会在井下完成，充足的应用设备与明亮的施工环境是顺利开展井下作业的重要前提，所以矿山企业对电能有着极大的需求。然而，用电技术使用不当会给矿山施工安全构成严重威胁。笔者对矿山井下用电技术存在的问题进行分析，并提出相应的解决对策，尽量避免安全事故的发生。
关键词：矿山企业；安全用电；应对措施
1前言
目前国内的煤矿开采形式以井下开采为主，煤炭开采过程中使用的机电设备均需要电力。如果发生漏电事故容易引起人体触电或煤矿爆炸，机电设备供电的安全性、可靠性及供电质量是井下安全生产的必要保证。随着煤矿机电设备自动化程度及煤矿生产机械化程度的不断提高，对井下安全供电技术要求越来越严格。保证机电设备的安全供电，是保证井下生产效率及生产安全的关键。
2井下供电技术管理工作普遍存在的问题
安全供电管理工作落实不到位：井下机电安全供电技术管理工作应该有专门的管理部门进行管理、落实及监督,部分煤炭企业对机电安全供电技术管理工作重视力度不够，对应的安全供电管理体制不完善，监督部门对供电安全性的监督力度不够。加上安全供电方面资金投入较少，供电设施配备及对应的检测设备配套不齐全，也不能及时引进先进的保护装置。缺乏高水平的井下供电管理人员：随着煤矿机电安全供电技术及再用的各种供电设备的不断发展，从事井下安全供电的技术人员需要具备专业的知识及较高的技术水平，由于煤矿井下作业环境恶劣，危险系数较高,愿意从事该行业的专业技术人员较少，供电管理人员的综合素质普遍不高。一些重要机电设备要求的额定电压，额定电流由于工况条件的限制不能满足，机电安全供电管理人员找不到科学的解决方案。一些先进的供电设备由于操作技术水平要求较高，在电网中使用时，由于调节不到位不能发挥使用功效，是目前煤炭行业井下供电管理中面临的普遍问题。
3井下安全用电技术常见问题的应对措施
3.1安装漏电保护装置
所有供电系统均会存在一定程度的漏电问题，漏电程度主要取决于系统的绝缘电阻与对地电容。在中性点绝缘系统内，人体不慎触及一相导线后，经过人体的电流则为当下系统漏电电流。降低系统绝缘电阻，不但无法解决这一问题，还会因加大漏电电流，引发更严重的触电事故。因此，在井下供电系统中安装漏电保护装置很有必要。1）井下漏电保护装置的结构。漏电继电器与自动开关中的分离脱扣器，是井下漏电保护装置的主要组成部分。漏电保护装置的功能包括：①利用欧姆表掌握电网绝缘电阻动态，发现异常或有异常趋势时及时进行检修；②在电网对地绝缘电阻逼近危险值、人体触碰一相导体等情况时，系统能够自动跳闸，避免发生漏电事故；③如果人体不慎触碰到电网一相，漏电保护装置能够最大化降低通过人体的电流，减轻电流对人体的损害。即使出现电网一相接地情况，也能有效降低接地故障电流。2）漏电保护装置的几种类型。漏电保护器的类型主要包括：高灵敏度型、中高灵敏度型、低灵敏度型。高灵敏度型漏电保护装置，主要用于降低人体触电事件的发生率；中高灵敏度型漏电保护装置，能有效预防火灾的发生；地灵敏度型漏电保护装置，能实现监视单项接地故障。矿山企业在选择漏电保护装置时，需对作业危险程度与作业人员实际情况进行充分考量，争取选择到合适的漏电保护器，预防用电安全事故的发生。
3.2保护接地装置
电器设备绝缘体受损后，容易导致。当人体触及带电设备后，便会引发触电事故。将绝缘体容易受损、可能带电的设备接地，是实现安全用电的最佳途径。
用于实现接地的接地线与接地极，被称为接地装置。安装保护装置的电动机绝缘受损后，接地电流从一相经过外壳、接地线与接地极，进入到大地后与其他两相电路的绝缘电阻与对地电容形成回流电源。由于大地电位为零，因此接地电源进入到大地后，地极附近电位将上升。接地极处电位达到最高水平，但向外减弱，附近大地电位依旧为零。倘若忽略接地导线中的电压降，电动机外壳和接地极电位将达到一致。人接触外壳时，人体接触电压为接地极电位和人脚站立处大地电位的差值。当人体站立处电位为零时，人体最大电压数值与接地极电位一致。在中性点接地的三相四线制系统内，可使电器设备外壳或金属支架与接地的中性线相连。在中性线的辅助下，实现接地，该系统可称为接零系统。接零系统在应用过程中，倘若一相绝缘出现受损时，则可形成单项短路，自动激活电流保护装置，切断故障线路，有效避免了触电事故的发生，实现安全用电。
4井下电能管理系统应用
此次设计的电能管理系统选用两级网络控制结构，借助冗余工业以太网实现监控中心PC机对井下作业现场各个设备的网络监控，同时，借助现场总线工艺实现对各个职能电表的集中监控管理。整个系统的构成大体可分为硬件部分和软件部分两大块。
4.1硬件构成
系统硬件部分主要包括系统主机、交换机、隔爆兼本安型电能监测和通讯分站、隔爆型智能电度表等构成组件，其构成如图1所示。其中，隔爆兼本安型电能监测和通讯分站属于硬件系统的核心组件，构成部分包括光纤收发装置、MCGS触摸屏（TPC7062K）、多路串口通讯服务装置、RS232型转换装置和可编程控制装置（PLC）等。
4.2软件构成
系统软件部分是借助MCGS组态软件实现对井下电能设备能耗数据的采集，并通过对相关数据的分析判定，设计出相应的电能使用数据，以方便使用者实时查询用电参数，并对历史用电参数、用电曲线等进行查询。此外，软件通过监测所得数据与预设数据的比对分析，能及时发现数据异常现象，并及时发出预警信息，从而避免安全隐患对电能使用造成的不良影响，提升用电有效性。
5结束语
综上所述，井下以及向井下供电变压器，尽量避免中性点接地；在供电系统中，设置漏电保护装置与绝缘监视装置；对各电器设备进行保护接地；定期监测井下安全用电技术管理体系；选择合适的用电技术，均能有效消除矿井下用电隐患，降低安全事故的发生。另外，加强员工管理，提高施工人员安全意识，使施工人员深刻地意识到安全用电的重要意义，在日常工作中，按照设备使用规范，严格执行各项操作，选派专业人员，定期对供电系统进行维护与保养，对矿山井下安全用电影响深远。只有科学完善用电技术，深入落实用电管理，才能为矿山井下安全用电提供良好保障，降低安全事故的发生率。
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