李婧婧

安科瑞電氣股份有限公司

摘要：本文以采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)為研究對(duì)象，旨在提高采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置的精確性和可靠性。

關(guān)鍵詞：采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)  常見(jiàn)故障  保護(hù)裝置

0 引言

采煤機(jī)是采煤工作的關(guān)鍵設(shè)備，其工作效率決定著采煤的效率，但是采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)容易出現(xiàn)短路和漏電現(xiàn)象。研究表明，由于采煤工作環(huán)境惡劣地面潮濕、粉塵濃度大等問(wèn)題容易導(dǎo)致采煤工作陷入瓶頸。采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置可以一定程度上保護(hù)采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)，隨著對(duì)采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)想要適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，需要提升電動(dòng)機(jī)短路保護(hù)和漏電保護(hù)裝置的抗干擾能力，能夠有效的提高采煤工作的效率。

1  采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置簡(jiǎn)介及意義

采煤機(jī)是實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)機(jī)械化和現(xiàn)代化的重要設(shè)備之一，是采煤工作的關(guān)鍵，目前更多的工廠使用電動(dòng)采煤機(jī)可以有效的減輕體力勞動(dòng)、提高安全性、達(dá)到高生產(chǎn)、高效率的目的。采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)一般情況會(huì)配備載割電動(dòng)機(jī)、牽引電動(dòng)機(jī)、調(diào)高電動(dòng)機(jī)3種電機(jī)設(shè)備，可以有效的提高電動(dòng)機(jī)的效率，但是容易在采煤惡劣的環(huán)境下出現(xiàn)短路和漏電的問(wèn)題，因此采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)一般會(huì)設(shè)置保護(hù)裝置來(lái)防止意外的發(fā)生，常見(jiàn)的采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置有短路保護(hù)、漏電保護(hù)2種。由于采煤工作環(huán)境較為惡劣，采煤工作時(shí)常會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題，采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置可以有效的保護(hù)采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)的合理運(yùn)行，提高采煤工作的效率。

2  采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)故障保護(hù)裝置存在的問(wèn)題

2.1  電動(dòng)機(jī)短路保護(hù)存在的問(wèn)題

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，采煤工作也成為了目前的熱門(mén)工作之一，采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)成為了采煤工作的常用裝置，但是采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)很容易出現(xiàn)短路、過(guò)載以及漏電等問(wèn)題，這些問(wèn)題很容易出現(xiàn)采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)老化、失效等問(wèn)題。采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中需要經(jīng)過(guò)電流隔離器、電流互動(dòng)器等裝置，因此采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)短路保護(hù)需要通過(guò)裝置進(jìn)行電流測(cè)試。若電流超過(guò)電流值會(huì)對(duì)電路進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)，但是若是電流出現(xiàn)波動(dòng)會(huì)出現(xiàn)到電動(dòng)機(jī)短路保護(hù)裝置。

采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)有規(guī)定的額定電流，一旦電路中的電流超過(guò)了額定電流，才能判斷電路出現(xiàn)短路從而引發(fā)電動(dòng)機(jī)短路保護(hù)裝置，一般情況下在配備電流表若是在配置量程是0~1300A電流的范圍才能準(zhǔn)確的測(cè)試出電路的情況；但是常見(jiàn)的符合要求的電流表電流范圍是0~1600A，但是大量程電流測(cè)試設(shè)備會(huì)降低電路測(cè)量的準(zhǔn)確性，很容易出現(xiàn)電流過(guò)大超過(guò)額定電流但是電流裝置無(wú)法測(cè)出的情況，很容易出現(xiàn)短路保護(hù)裝置失效。

2.2  電動(dòng)機(jī)漏電保護(hù)裝置存在的問(wèn)題

電動(dòng)機(jī)漏電現(xiàn)象常常出現(xiàn)在載割電動(dòng)機(jī)、牽引電動(dòng)機(jī)方面，若是電動(dòng)機(jī)接線步驟出現(xiàn)故障和問(wèn)題便十分容易出現(xiàn)漏電的問(wèn)題。目前，采煤工作供電系統(tǒng)中線點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)不接地的問(wèn)題，但是這樣的供電方式即便發(fā)生漏電現(xiàn)象也無(wú)法檢測(cè)出來(lái)。為了解決漏電保護(hù)裝置存在的問(wèn)題，需要為漏電保護(hù)裝置設(shè)置一個(gè)獨(dú)立的接地電源，并且保證采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)漏電保護(hù)裝置的工作方式為附加直流電源式保護(hù)，從而提高電動(dòng)機(jī)漏電保護(hù)裝置的效率。

采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)漏電保護(hù)裝置在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)燒毀、漏電等狀況。采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)漏電保護(hù)裝置失誤的原因主要是電動(dòng)機(jī)中的傳感機(jī)器受到磁場(chǎng)干擾而準(zhǔn)確度降低的現(xiàn)象；二是采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)漏電保護(hù)裝置的電壓是由電阻分壓得到的，因此采煤工作的環(huán)境過(guò)于惡劣使得阻值變化進(jìn)而影響到電壓值，造成了漏電保護(hù)裝置的失誤；三是采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)漏電保護(hù)裝置采用的直流電源式保護(hù)方式只能通過(guò)切斷電源的保護(hù)動(dòng)能，導(dǎo)致了漏電保護(hù)裝置出現(xiàn)故障。采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)漏電保護(hù)裝置出現(xiàn)故障會(huì)一定程度上給作業(yè)人員增加難度和復(fù)雜性。

3  采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)故障保護(hù)裝置的改進(jìn)措施

3.1  短路保護(hù)的改進(jìn)

采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)需要在短路保護(hù)裝置方面進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，連線問(wèn)題是采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵問(wèn)題。由于連線導(dǎo)致電流檢測(cè)出現(xiàn)問(wèn)題的事故太多，因此首先需要在采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)接線基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，想要實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)短路保護(hù)的改進(jìn)，改變電動(dòng)機(jī)線路的問(wèn)題。首先可以在采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)接入一個(gè)335A快速熔斷器，能夠有效的解決電動(dòng)機(jī)短路保護(hù)裝置出現(xiàn)的問(wèn)題，熔斷器可以通過(guò)電流接觸啟動(dòng)采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)，熔斷器可以瞬間檢測(cè)到電路中的電流值，一旦電流值超過(guò)了電流傳感器，從而導(dǎo)致熔斷器短路。當(dāng)熔斷器出現(xiàn)短路時(shí)短路電流會(huì)增大為額定電流的8到10倍，電流值瞬間增大熔斷器在感受到增大后的電流值之后便會(huì)瞬間斷路，從而對(duì)載割電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了保護(hù)功能。除此之外，還需要在電路上增加一個(gè)交流接觸器和電流互感器，交流接觸器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電路電流的改變，電流互感器可以增大快速熔斷器對(duì)電流值的測(cè)量，能夠讓快速熔斷器快速的對(duì)電路上的電流進(jìn)行檢測(cè)，這些增加的電流檢測(cè)裝置可以有效的對(duì)電路中的載割電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能，并且不需要檢查電路中的電流值就能通過(guò)熔斷器來(lái)判斷采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)的電路電流值，才能實(shí)現(xiàn)電路短路保護(hù)。

3.2  漏電保護(hù)裝置的改進(jìn)

采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中十分容易出現(xiàn)漏電的問(wèn)題，因此漏電保護(hù)裝置的合理運(yùn)行是至關(guān)重要的，在遇到漏電保護(hù)裝置出現(xiàn)燒毀或者失誤時(shí)可以提出相應(yīng)的措施：

（1）將檢測(cè)電路中的電流的原件電流互感器進(jìn)行替換，霍爾電流傳感器是十分常見(jiàn)的一種電流互感器并且是根據(jù)電路中的磁通量進(jìn)行計(jì)算和感應(yīng)的，在電路運(yùn)行的過(guò)程中其他的電流互感器有可能會(huì)因?yàn)榇艌?chǎng)的變化和干擾出現(xiàn)失誤，但是霍爾電流傳感器能有效避免磁場(chǎng)帶來(lái)的干擾提升了電測(cè)試值的精確性。

（2）改變電路中的基準(zhǔn)電阻，電阻由于敏感度較強(qiáng)導(dǎo)致電路測(cè)試電流的不準(zhǔn)確，需要使用高精度的電阻。電路中的電阻十分容易出現(xiàn)遏制電壓變化的情況，導(dǎo)致漏電保護(hù)裝置無(wú)法及時(shí)的處理電路中的漏電行為，但是高精度的電阻操作可以有效提升電路基準(zhǔn)電壓的穩(wěn)定性和誤差，減少漏電保護(hù)裝置中出現(xiàn)的誤差。

（3）可以提高漏電保護(hù)裝置中的精確性準(zhǔn)確的找出電路漏電的位置，傳統(tǒng)的漏電保護(hù)裝置無(wú)法找到準(zhǔn)確的漏電位置從而導(dǎo)致無(wú)法準(zhǔn)確的檢測(cè)出漏電的問(wèn)題，于是可以在電路中加入繼電器和PLC控制器才能收集到漏電信號(hào)，兩者相互結(jié)合可以同時(shí)計(jì)算出控制繼電器的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)對(duì)采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)的漏電保護(hù)。

（4）在電路中增加濾波電路避免由于采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)中的電流和諧波信號(hào)對(duì)電路形成干擾，從而導(dǎo)致漏電裝置出現(xiàn)故障，濾波器可以減少外部電路對(duì)于電路本身的影響，專(zhuān)注的尋找電路本身的漏電現(xiàn)象和情況，提高電動(dòng)機(jī)漏電保護(hù)裝置的可靠性和穩(wěn)定性。

4.安科瑞智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器介紹

4.1產(chǎn)品介紹

智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)保護(hù)器)，采用單片機(jī)技術(shù)，具有抗干擾能力強(qiáng)、工作穩(wěn)定可靠、數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等特點(diǎn)。保護(hù)器能對(duì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的過(guò)載、斷相、不平衡、欠載、接地/漏電、堵轉(zhuǎn)、阻塞、外部故障等多種情況進(jìn)行保護(hù)，并設(shè)有SOE故障事件記錄功能，方便現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員查找故障原因。適用于煤礦、石化、冶煉、電力、以及民用建筑等領(lǐng)域。本保護(hù)器具有RS485遠(yuǎn)程通訊接口，DC4-20mA模擬量輸出，方便與PLC、PC等控制機(jī)組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

4.2技術(shù)參數(shù)

4.2.1數(shù)字式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器

4.2.2模塊式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器

4.3產(chǎn)品選型

說(shuō)明：“√"表示具備，“■"表示可選。

5結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)是未來(lái)采煤工作的關(guān)鍵手段，因此針對(duì)采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)中出現(xiàn)的短路、漏電問(wèn)題，需要制定一個(gè)電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置來(lái)進(jìn)行規(guī)范，隨著采煤工作的要求越來(lái)越高，對(duì)于采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置的要求也有所增加，因此需要對(duì)采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，提高保護(hù)裝置的抗干擾能力和可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1]郝曉東.采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)故障保護(hù)裝置的改進(jìn)[J].機(jī)械管理開(kāi)發(fā)，2019，34（10）：198-199 ；230.

[2]王禮，劉永強(qiáng)，鄧桂波.淺談采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)故障保護(hù)裝置的改進(jìn)

[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2020.06版

作者簡(jiǎn)介：李婧婧，女，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電