田原
天地科技股份有限公司，北京 100013
摘要：基于5G设备进行煤矿井下电源供电技术优化，能有效改善煤矿井下供电模式，确保供电的稳定性和安全性。本文在阐述5G设备应用优势的基础上，就5G设备煤矿井下电源供电技术要点展开分析，并指出其具体的供电方案。期望能提升煤矿井下5G设备应用水平，继而提升煤矿生产效率与质量。
关键词：5G设备；煤矿井下；电源供电；供电方案
5G移动通信技术使得通信业务的开展和通信场景逐渐丰富化，超高的可靠性和超低的延时性充分满足了人们的实际通信需要。在5G移动通信技术支撑下，5G设备的应用范围逐渐扩大。对于煤矿而言，采用5G设备进行井下生产，能有效提升生产控制精度与效率。需注意的是，针对井下5G设备应用，还应注重其电源供电技术的优化管理。
一、5G设备应用优势
5G设备是基于5G移动通信技术发展起来的全新技术，与4G设备项目，其与5G移动通信技术具有高度匹配性，并且基于5G通信技术的优势，其设备本身也具有传输灵活、智能、高效和开放的特点。煤矿井下生产中，5G设备的投产应用使得井下通信环境得到了极大优化，一方面，其使得井下网络性能优质化，在生产中，5G设备使得生产设备控制数据的传输具有高流量、高链接、可靠性的特点。另一方面，在一定程度上，5G设备使得井下运营的过程感知性能和决策能力得以提升，其实现了井下网络的智能化运营。此外，5G设备应用还有功能灵活化、网络生态友好化的特点，其优化了煤矿生产模式，为煤矿效益获得创造了有利条件[1]。
二、基于5G设备的煤矿井下电源供电技术应用
煤矿井下作业环境较为复杂，其存在爆炸的可能，为确保设备供电的安全性，多采用隔爆兼本质安全型设计方式进行设备供电电源设计。在实际应用中，为限制点电火花及热效应的能力，应注重供电功率的控制。目前，低功率设计成为煤矿井下设备应用的常态，然这在一定程度上会师爹电源供电能率不足。
就5G设备而言，其需要供电电源进行大功率供电，基于这一需要，应进行电源供电技术的优化。在对5G设备煤矿井下电源供电技术优化中，应重点解决“上电冲击电流”问题。通过这一问题的处理，电源可以为更多的设备进行供电，而且，其对于电气设备的影响较小，确保了电力设备的使用效率和寿命[2]。
三、基于5G设备的煤矿井下电源供电方案设计
1、5G设备煤矿井下电源供电结构布局
基于5G设备突出的功能优势，其在煤矿井下生产中的应用不断深入。
从5G设备电源供电结构来看，其包含了四个主要的结构单元，分别为接线腔体、电源主腔体、备用电池开关腔体、备用电池腔体。从供电结构布局来看，这些供电单元多采用防爆外壳设计方式，在输入电源管理中，其能兼容煤矿井下通用交流动力电，即该电源不仅可以适用127V的电力应用，而且对于660V、1140V动力电具有良好的匹配性[3]。在5G设备数据通信接口管理中，确保数据接口处理符合煤安监函2016-5号文的要求，即数据通信模块配置RS485数字通讯、光纤通信、5G无线通信传输等诸多形式，满足了井下传输数字化管理需要。
2、接线腔体应用
接线腔体在5G设备煤矿井下电源供电中发护着重要作用。就目前而言，不仅交流供电、本安电源输出与接线腔体接通，而且数据信号交互也与接线腔体实现了连接。从应用过程来看，在隔爆型电气设备接线端子的支撑下，接线腔体能将交流供电引入到电源主腔体。随后基于隔爆型穿墙端子支撑，本安电源输出、数据信号与电源主腔体实现了互联管理。此外，在5G设备煤矿井下电源供电，存在一定的备用电池供电，针对备用电池设计开关腔体，这些强突不仅能实现备用电池供电的切断管理，而且其能有效避免井下带电开盖问题发生，确保井下电源供电管理的有效性。
3、变压器的选择应用
隔爆兼本质安全型设计体系下，变压器多采用多抽头变压器，此类变压器可以兼容AC127V、660V、1140V3种交流供电形式，同时，其能将这些交流供电转化为AC220V供电。在实际供电中，该转化模块需要先经过过流保护模块。在实际运作中，过流保护模块能实现供电电源的有效保护。具体而言，当后端电路出现短路等故障时，供电的电流会快速增大，此时在过流保护模块作用下，保险丝会被熔断，该状态下，增大的电流并不会对设备进行电源输出，由此实现了供电电源的有效保护。需注意的是，煤安监函【2016】5号文对煤矿框压器的应用提出了较高要求，其要求在变压器使用中增加电磁干扰控制。就5G设备而言，通过变压器变压，对其进行供电管理时，还应在设备中安装EMI滤波装置。就EMI滤波装置本身而言，其能对供电系统中的浪涌和群脉进行控制，继而减少了这些问题对供电设备的影响，确保了供电设备运行的稳定性。
4、其他系统应用
在5G设备煤矿井下电源供电中，还应注重主控单元的有效管理。该单元能对整个电路系统的信息进行采集，然后在数据通信下，在人机界面进行显示，继而为后期控制管理提供支撑。实践中，应注重电源输出信息、电池信息等数据的采集；完成数据采集后，可通过RS485、光纤、5G无线等手段进行数据传输，最终在数据管理中，实现5G设备的高效控制和运行。
参考文献
加强煤矿井下5G设备应用，并对其电源供电技术进行不断创新和升级，能有效提升煤矿井下5G设备应用质量。新时期，煤矿工作人员只有充分认识到5G设备在煤矿井下的应用优势，然后系统化得进行设备电源供电技术创新，并优化供电方案布置方式，这样才能为煤矿井下5G设备的应用提供良好条件，继而提升煤矿井下通信及生产质量，促进煤矿企业的有序发展。
参考文献
[1]李喆.煤矿井下供电监控系统的设计及应用[J].能源技术与管理,2018,43(6):171-172.
[2]郭志强.煤矿井下机电安全供电技术管理探析[J].科技经济导刊,2019,27(11):96.
[3]李海霞.煤矿供电及井下电气技术探析[J].能源与节能,2018(8):115-116.