礦井高壓開關隔離觸頭高溫的原因及防護措施

孫旭峰

0 引言

高壓開關是井上、下供配電系統的橋梁、紐帶，是井下供配電系統的首道“閥門”，是井下供配電系統中的首要關鍵環節部分，其運行的正常與否，直接關系到全部井下或局部采區的供電安全性和可靠性，進而影響井下的安全生產。而隔離作為高壓開關的一部分，經常出現觸頭發熱現象、甚至燒損、燒毀現象，嚴重影響設備的安全運行及井下其它用電設備的正常運轉。因此，對高壓開關隔離觸頭發熱的原因進行分析總結，并采取相應的措施加以防范已成為亟待解決的問題。

1 井下高壓開關隔離觸頭發熱的危害

（1）隔離觸頭發熱不能及時被發現，得不到及時的維護，長時間發熱會使觸頭燒損或燒毀，影響高壓開關自身的完好和正常運行[1]。

（2）隔離觸頭發熱，導致高壓開關自身燒損或燒毀，影響井下其下級其他設備，尤其是局部通風機、排水設備等的正常運轉，從而影響了井下的正常生產作業，甚至導致井下發生瓦斯超限、水淹巷道等事故，直接或間接影響井下的安全生產和礦井經濟效益[2]。

2 高壓開關隔離觸頭發熱的原因分析

（1）井下個別操作人員的業務素質低、工作態度不認真，經常出現合閘不到位、出現“虛接”的情況，使電流通過隔離觸頭的截面、接觸面積減少，接觸電阻增大，因而觸頭發熱量增加，長時間運行出現觸頭發熱現象，甚至燒損、燒毀現象[3]。

（2）開關設備出廠安裝時或使用過程中檢修后觸頭緊固件松動，或操作人員操作用力不當，使接觸位置不正，導致觸頭壓力降低，觸頭接觸電阻增大，長時間運行出現觸頭發熱現象，甚至燒損、燒毀現象[4]。

（3）井下工作環境惡劣、設備安裝場所狹窄，開關設備使用過程中檢修、維護難以做到面面俱到。隔離觸頭檢修、維護不到位，觸頭因長時間運行使表面氧化，而出現接觸不良現象，引起接觸電阻增大而出現發熱現象[5]。

（4）為更快地完成生產任務，生產一線單位擅自調整高壓開關的整定值或甩掉保護，在負荷較大的情況下，出現開關長時間過負荷運行的狀態，引起觸頭發熱現象，甚至燒損、燒毀現象。

3 高壓開關隔離觸頭發熱的解決措施

根據以上高壓開關隔離觸頭發熱的分析原因，以及井下高壓開關中隔離、斷路器兼有的特點，利用斷路器的控制回路，加裝部分控制元器件，對開關進行經濟、合理地改造，使高壓開關觸頭在超溫運行狀態時動作于“跳閘”，從而保護開關自身的完好和供電的安全[6]。

在年產量較小或負荷相對較少的小型礦井中，經濟效益相對較差，考慮到投入成本問題，可以采取以下措施：

（1）在高壓開關的隔離觸頭上改造安裝溫度控制傳感器，將其“常開”觸點并接于開關斷路器分閘回路中，當觸頭溫度超過設定溫度時，溫度控制傳感器觸點閉合而動作于“跳閘”，從而避免開關長時間運行在發熱狀態下而出現發熱現象，甚至燒損、燒毀現象。其原理如圖1所示[7]。

圖1 系統原理圖

（2）為避免高壓開關隔離“合閘”操作不到位情況的出現，對開關隔離進行改造加裝隔離行程控制開關，應用行程開關“常開”觸點串接于開關斷路器的啟動回路中，只有隔離合到位后方可對開關斷路器進行“合閘”操作，從而避免因開關隔離合閘不到位而出現的發熱現象。其原理如圖2所示[8]。

圖2 系統原理圖

在年產量較大或負荷相對較大的大、中型礦井中，經濟效益相對較好，為建設成現代化礦井，可以采取以下措施。

（1）如圖3所示，對井下高壓開關進行系統化改造，利用紅外測溫傳感器進行溫度實時檢測，利用上位機對其實現溫度實時在線監測，并與井下變電所電力監控系統進行合并，做到全程、全方位檢測-傳輸-監視，實現礦井電力調度自動化、智能化、綜合化，確保礦井供配電的安全、可靠，為保障礦井的正常安全生產奠定堅實的基礎[4]。

（2）建立健全職工培訓管理體系，使培訓常態化，加強電氣作業人員的理論、實踐培訓，不斷提升井下電氣作業人員的業務水平和素質，使電氣檢修、維護作業制度化、標準化；加強設備管理，制定相應的制度，加大設備巡查、維護、檢修力度，從管理層面入手，維護設備的正常運行。

圖3 系統原理圖

4 結語

通過對井下高壓開關隔離觸頭的發熱現象進行原因分析總結，并提出防護措施，以確保井下供電的安全、可靠，為井下安全生產奠定保障基礎。安全是礦井生產中的出發點和落腳點，而隨著礦井現代化建設程度的不斷加深和延伸，礦井供配電安全已凸顯出其重中之重，必須從供配電的各個環節去抓好供電安全已成為亟待解決的問題。