煤礦自動化控制系統(tǒng)的雷電安全防護技術探究

張安

摘 要 對于煤礦開發(fā)企業(yè)而言，雷電是其工作過程中較為常見的一種現(xiàn)象，雷電情況的出現(xiàn)對煤礦自動化控制系統(tǒng)整體運行安全將會造成一定的干擾，嚴重時將對人員及技術設備造成安全威脅，因此，煤礦產(chǎn)業(yè)的技術人員將煤礦自動化控制系統(tǒng)的雷電安全防護策略研究作為實際工作內(nèi)容的重點，確保煤礦自動化控制系統(tǒng)實際運行過程中穩(wěn)定性能的發(fā)揮。本文將針對煤礦自動化控制系統(tǒng)的雷電安全質(zhì)量防護問題進行深入的分析探究。

關鍵詞 煤礦;自動化控制系統(tǒng);雷電安全;防護技術

引言

雷電作為日常生活中較為常見的一種自然現(xiàn)象，其產(chǎn)生過程中伴隨著較為強大的電流與電壓，對于煤礦產(chǎn)業(yè)而言，因此地理位置的特殊性，在遇到嚴重的雷電危害時，較強的電流沖擊將直接導致機械設備的損耗與報廢，為保障實際工作內(nèi)容的有效完成，在進行煤礦自動化控制系統(tǒng)管理過程中需積極進行雷電安全質(zhì)量防護措施的研究與實施。

1 雷電危害形式

煤礦自動化控制系統(tǒng)在實際運行的過程中極易受雷電狀況的影響，因其電流系統(tǒng)控制信號需經(jīng)由控制室進行調(diào)控，信號傳輸期間遭受雷電襲擊導致整體煤礦自動化控制系統(tǒng)癱瘓狀況的發(fā)生。與此同時，雷電在具體形成的期間，其產(chǎn)生的電磁場輻射感應會對煤礦礦井以下的系統(tǒng)進行一定程度上的破壞。由于煤礦礦井主要是由金屬材料構(gòu)成，結(jié)構(gòu)完整的煤礦金屬管道為雷電的輸送提供了客觀層面的支持，進而導致雷電安全事件出現(xiàn)時技術人員以及煤礦安全機械設備自身安全隱患狀況的出現(xiàn)。在安裝避雷針的前提下，如出現(xiàn)雷電狀況，避雷針將雷電所產(chǎn)生的電流進行地下的引入與分流，但此時接地體周圍具有放射性質(zhì)的電位將會與其出現(xiàn)反應，導致煤礦自動化控制系統(tǒng)中部分電子機械設備極易受到雷電的安全危害。雷云運動過程中，云中攜帶大量的電離子，在地球本身引力的作用之下與地面導體進行結(jié)合，實現(xiàn)對煤礦地下自動化控制系統(tǒng)的侵襲，導致實際作業(yè)效率的嚴重下降。

2 雷電安全防護的重要價值

煤礦自動化控制系統(tǒng)在煤礦產(chǎn)業(yè)日常工作的各項環(huán)節(jié)均發(fā)揮著至關重要的作用，為確保其在所承載范圍之內(nèi)的安全與穩(wěn)定，雷電安全防護措施已然成為必要的一環(huán)，相關部門還需提升對雷電安全防護措施研究的重視程度，積極進行系統(tǒng)整合與更新，全面提升煤礦自動化控制系統(tǒng)的抗雷電性能。防止雷電情況出現(xiàn)時控制、監(jiān)控、檢測等自動化設備失去原有控制，以此造成不必要的損失。

3 煤礦自動化控制系統(tǒng)的雷電安全防護措施

3.1 針對靜電的防護策略

由于工作性質(zhì)的特殊，煤礦產(chǎn)業(yè)在進行實際工程作業(yè)的過程中會產(chǎn)生一定數(shù)量的粉塵[1]，因此，靜電作為實際礦產(chǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)中的常見問題，已然成為煤礦自動化控制系統(tǒng)安全運行的主要影響因素之一，針對此類問題相關企業(yè)與部門積極進行專業(yè)化管理制度的建立，增加煤礦施工作業(yè)期間有效靜電防護機械設備的安裝與使用，為防止靜電嚴重化問題的出現(xiàn)，將煤礦自動化控制系統(tǒng)中機械設備與相關的電器元件進行有效的溝通與連接，確保實際防護措施安全保護功效的穩(wěn)定發(fā)揮。

3.2 監(jiān)控系統(tǒng)的雷電防護手段

為確保信號在線路傳輸?shù)耐暾裕旱V企業(yè)相關技術部門需要對屏蔽線進行適當?shù)恼{(diào)控，在確認接地電阻安裝完好的基礎上及時進行煤礦井下分站線路的安排，對于煤礦井下線路的安排與主線借口處理等情況進行實時的監(jiān)控，確保其與設備前端位置安排的合理性，在完成信號設備順利安裝前，應充分考量各種類型服務器的使用效率與連接狀況。在有效實施煤礦自動化控制系統(tǒng)雷電安全防護策略的過程中，應實時保持線路端口數(shù)量與接口型號處于合適狀態(tài)[2]。適當調(diào)節(jié)各個信號路段的所占區(qū)域，為有效降低雷電危害事故的出現(xiàn)頻率，及時進行煤礦自動化控制系統(tǒng)安全管理模式調(diào)整，確保整體系統(tǒng)抗干擾能力的穩(wěn)步提升。

3.3 直擊雷的安全防護策略

針對直擊雷的防護是整體煤礦自動化控制系統(tǒng)設立中較為關鍵的一環(huán)，為確保實際安全質(zhì)量防護過程中系統(tǒng)性能的有效發(fā)揮，技術人員需適當增加接閃桿的數(shù)量，依據(jù)實際系統(tǒng)安裝情況進行單支與多支接閃桿安裝位置確定。接閃器在實際的應用過程中存在一定程度上的使用缺陷，為不妨礙機械設備在整體技術安裝工作中的效能，依據(jù)結(jié)構(gòu)性安裝要求進行使用配件的安裝與區(qū)域保護，合理調(diào)整防雷安全設備與煤礦金屬管道之間的實際距離。

3.4 電源安裝系統(tǒng)的雷電安全防護措施

煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中可依據(jù)電源安裝線路特點進行地面線路與井下線路兩種類型的劃分，探討煤礦自動化控制系統(tǒng)的雷電安全防護技術期間，需充分考量電源系統(tǒng)的有效防護手段，首先進行煤礦企業(yè)地面電源設備雷電安全質(zhì)量防護的有關問題解決，明確煤礦電源系統(tǒng)的主要接入形式，依據(jù)實際情況進行防護方案的確立，并及時明確實際的防護等級，在各級電源系統(tǒng)安全質(zhì)量防護期間，適當增加電源保護器械的使用數(shù)量，將電壓數(shù)值限制于6千瓦的范圍之內(nèi)。一級防護處理中明確導線容量、線路波形等內(nèi)容，二級防護中主要進行波形選擇、通流容量限制、線路雷擊電壓等。針對煤礦井下進行電源設備的雷電安全質(zhì)量防護中，在充分考量電源線路的特殊性質(zhì)后，需選擇合適的電壓，將實際安裝的避雷裝置進行導通的狀態(tài)調(diào)制，確保實際供電的穩(wěn)定運行，以此降低供電問題情況的出現(xiàn)概率。

4 結(jié)束語

煤礦自動化控制系統(tǒng)雷電安全防護技術拓展對于煤礦產(chǎn)業(yè)施工作業(yè)以及人員設備安全保障等方面均具有重要的作用，加強弱點系統(tǒng)與強電系統(tǒng)之間的整合[3]，同時，將煤礦位置檢測、氣象變化特點等方面的研究納入實際的工作范圍之內(nèi)，確保煤礦企業(yè)保持相對平穩(wěn)的發(fā)展態(tài)勢。

參考文獻

[1] 趙建輝，王國強，劉建華.淺析新形勢下，煤礦雷電災害特征以及防御結(jié)果研究[J].煤炭科學技術，2018，4（17）：289.

[2] 鄧家佳，郝欣微，陳建華.簡述煤炭安全監(jiān)控以及人員定位系統(tǒng)防雷電的有效措施分析[J].現(xiàn)代化礦業(yè)安全與環(huán)保，2017，4（16）：104-107.

[3] 楊海生，王永生，趙海東.小議煤礦自動化控制系統(tǒng)的雷電安全技術防護問題研究與策略探討[J].現(xiàn)代化礦業(yè)安全與環(huán)保，2018，4（15）：124-119.