摘 要：文章首先闡述了礦用防爆電氣設(shè)備“三大保護技術(shù)”的基本內(nèi)容和主要性能，然后著重講述了低壓礦用防爆電氣設(shè)備保護技術(shù)的工作原理和發(fā)展方向，最后作者對于礦用防爆電氣設(shè)備的保護給出了一些建議，希望有助于我國礦用防爆電氣設(shè)備保護技術(shù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：礦用；防爆電氣設(shè)備；保護技術(shù)

采礦的工作環(huán)境惡劣、濕度大、溫差大、瓦斯和煤塵含量隨時超標等原因?qū)鹿ぷ魅藛T的安全性和采礦作業(yè)的順利進展有著重要影響，因而礦用防爆電氣設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)就與采礦生產(chǎn)的安全性緊密相關(guān)，那么確保礦用防爆電氣設(shè)備的技術(shù)也就具有重大意義。礦用防爆電氣設(shè)備有兩方面的特征，一方面是高強度的外殼保護，即使防爆電氣設(shè)備的內(nèi)部發(fā)生了爆炸，也能夠確保電氣設(shè)備的外殼沒有變形。另一方面是對于電氣結(jié)合面的間隙有非常特殊的要求，假如電氣設(shè)備的內(nèi)部產(chǎn)生了火花，為了防止火花引燃電氣設(shè)備外部的氣體而導致爆炸，就設(shè)置了充足的導熱面積將熱量轉(zhuǎn)化掉[1]。那么礦用防爆電氣設(shè)備在保護技術(shù)上也有了一些特殊的要求，例如對爬電距離、絕緣、防潮和運行條件等。

1 礦用防爆電氣設(shè)備的“三大保護技術(shù)”

我國的礦用防爆電氣設(shè)備按照工作電壓的高低分為高壓防爆電氣設(shè)備和低壓防爆電氣設(shè)備。由于大多數(shù)的采礦電氣為一類負荷和二類負荷，因此設(shè)備在運行中會產(chǎn)生大量的電流和電壓，這就對于采礦電氣設(shè)備的安全性提出了很高的要求。目前對于礦用防爆電氣設(shè)備進行保護的技術(shù)主要是通過對井下的電網(wǎng)進行“三大保護”，分別是指漏電保護、過流保護和保護接地。以下是對于這三大技術(shù)的簡要闡述：

（1）“漏電保護”主要包括分散性的漏電保護和集中性的漏電保護這兩種。集中性的漏電保護主要包括低壓電網(wǎng)選擇性漏電保護和高壓電網(wǎng)單相接地選線保護，它屬于單相接地的漏電保護；分散性的漏電保護屬于沒有選擇性的漏電保護，只能對于附加直流電源檢漏的繼電氣進行保護，主要是對低壓電網(wǎng)三相對地絕緣水平均勻下降引起的三相對稱性漏電故障進行的保護。

過去的附加直流電源檢漏繼電氣必須包括連續(xù)絕緣監(jiān)視、漏電迅速跳閘和補償電容電流這三項功能，雖然它對于集中性和分散性的漏電都能進行保護，但是卻沒有動作的選擇性。產(chǎn)生于20世紀 80年代的單相接地漏電進行選擇性保護技術(shù)主要包括高壓電網(wǎng)單相接地選線保護和低壓電網(wǎng)選擇性漏電保護[2]。經(jīng)過分析可以看出，單相接地漏電選擇性保護和附加直流電源檢漏保護這兩種技術(shù)雖然都具有自身的獨特性和優(yōu)點，但又分別具有自身的局限性和不足，因此，對于這兩種技術(shù)我們在應(yīng)用和發(fā)展方面應(yīng)該互相借鑒得到共同發(fā)展。

（2）“過流保護”主要包括短路保護、過負荷保護（過載保護）、斷相保護和電動機堵轉(zhuǎn)保護，其中的每一種保護都具有自身的保護特性、保護要求和保護范圍。過流保護屬于一種對于不正常狀態(tài)和超過設(shè)備額定電流的故障狀態(tài)進行的保護。

（3）“保護接地”是指把不帶電的電氣設(shè)備外殼通過接地螺栓與井下的接地線和接地極進行相互連接，從而形成井下保護的接地網(wǎng)。這種保護接地不僅可以通過減少人體接觸電壓來防止人身觸電傷亡，而且可以防止電氣的外殼帶電之后與大地之間產(chǎn)生電火花，從而引發(fā)瓦斯爆炸。

雖然上述“三大保護技術(shù)”不能包括所有的礦用電氣設(shè)備保護技術(shù)，但仍然是最主要和關(guān)鍵性的技術(shù)。礦用低壓防爆電氣設(shè)備的大多數(shù)保護裝置作為插件安裝在開關(guān)設(shè)備的內(nèi)部，然后與主回路電氣相互配合來完成對防爆功能。下文將主要闡述關(guān)于低壓礦用防爆電氣設(shè)備的保護。

2 低壓礦用防爆電氣設(shè)備保護技術(shù)的工作原理和發(fā)展方向

（1）低壓防爆電氣設(shè)備進行保護的工作原理是在總線開關(guān)上安裝“檢漏繼電氣”，饋電開關(guān)內(nèi)安裝“漏電保護單元”來組成選擇性漏電保護系。如果總開關(guān)和支路開關(guān)之間發(fā)生了漏電或者支路發(fā)生了漏電，那么安裝在支路上的“漏電保護單元”拒動時，“檢漏繼電氣”就會跳開總開關(guān)；如果支路發(fā)生了漏電，支路開關(guān)內(nèi)安裝的“漏電保護單元”就會有選擇的跳開漏電支路開關(guān)[3]。目前我國大多數(shù)智能開關(guān)中的漏電保護功能基本都是采用這種工作原理。

（2）目前我國的低壓漏電保護技術(shù)中還存在一些問題而不能完全解決低壓漏電的問題，以下為作者對低壓礦用防爆電氣設(shè)備保護技術(shù)發(fā)展方向的一些想法。

a.集中式的控制模式：首先要將各個支路開關(guān)的零序電流信號集中到一個裝置里面，然后進行裝置的改造和對各支路開關(guān)和總開關(guān)進行控制，這種集中式的控制模式不僅有利于通過對各支路的漏電程度進行分析和比較來大大降低誤判率，而且可以實現(xiàn)分散性的漏電保護。

b.采用零序電壓修正法對于漏電電阻進行檢測：這種方法除了有利于采集漏電電阻的參數(shù)，而且還可以同時對系統(tǒng)電壓和系統(tǒng)電容進行自動修正，這樣不僅提高了反應(yīng)速度，而且有助于提高漏電電阻的測量精度。

3 礦用防爆電氣設(shè)備保護的建議

隨著社會的發(fā)展和科技的進步，我國的電氣設(shè)備保護系統(tǒng)在采礦領(lǐng)域中也得到了廣泛地應(yīng)用與推廣，但是由于井下電氣設(shè)備種類繁雜，結(jié)構(gòu)多樣和空間狹小等原因，目前的礦用防爆電氣設(shè)備已經(jīng)無法滿足我國采礦事業(yè)發(fā)展的需要。因此我國應(yīng)從以下幾個方面對于礦用防爆電氣設(shè)備進行安全控制與管理。

第一，隨著我國采礦事業(yè)的發(fā)展、采礦裝備水平的提高和現(xiàn)代各類高科技術(shù)的應(yīng)用，在有效提高防爆設(shè)備產(chǎn)品的技術(shù)應(yīng)用的同時，我國更要加強對采礦防爆電氣產(chǎn)品進行統(tǒng)一的領(lǐng)導和管理，從而建立我國采礦防爆電氣產(chǎn)品的標準體系。

第二，加強對采礦防爆電氣產(chǎn)品相關(guān)領(lǐng)域的監(jiān)管。一方面，采礦企業(yè)應(yīng)該建立相關(guān)的機構(gòu)和規(guī)章制度，加強對于采礦防爆電氣設(shè)備的安全使用、定期檢查和維護[4]。另一方面，國家相關(guān)部門應(yīng)該加強對于礦用防爆電氣產(chǎn)品的監(jiān)管力度。例如，我國相關(guān)部門制定采礦防爆電氣產(chǎn)品的強制報廢制度等。

第三，加強防爆知識的宣傳和普及。許多采礦事故的發(fā)生與采礦從業(yè)人員缺乏防爆知識有很大的關(guān)系，因此國家的相關(guān)部門和采礦企業(yè)要加強對于采礦防爆知識的宣傳和培訓。

4 結(jié)束語

總之，礦用防爆電氣設(shè)備的保護技術(shù)不僅對防爆電氣設(shè)備的可靠性有重要的作用，而且是采礦井下的人身安全和設(shè)備安全等的重要保障。因此為了提高我國采礦的安全性，國家和企業(yè)一定要從“安全第一”出發(fā)，將礦用防爆電氣設(shè)備在設(shè)計、研制、應(yīng)用、維修、改進、創(chuàng)新等方面做到精益求精。

參考文獻

[1]楊立春.礦用增安型電氣設(shè)備的主要防爆措施[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2013（2）：68，75.

[2]陳曉紅，馮高陽.安徽省礦用防爆開關(guān)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].安徽科技，2013（9）：47-49.

[3]鄔迪.煤礦井下電氣設(shè)備隔爆性能研究和設(shè)計[J].煤礦機械，2012，33（4）：61-62.

[4]白貴.礦用饋電開關(guān)漏電保護的探討[J].電氣防爆，2012（4）：34-36.

作者簡介：黃玄哲（1987-），男，籍貫：遼寧省撫順市，助理工程師，學士，研究方向：礦用電器防爆技術(shù)。