淺談采煤機電動機故障保護裝置的改進措施

摘要：本文以采煤機電動機為研究對象，旨在提高采煤機電動機保護裝置的精確性和可靠性。

0 引言

采煤機是采煤工作的關(guān)鍵設(shè)備，其工作效率決定著采煤的效率，但是采煤機電動機容易出現(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、粉塵濃度大等問題容易導(dǎo)致采煤工作陷入瓶頸。采煤機電動機保護裝置可以一定程度上保護采煤機電動機，隨著對采煤機電動機的要求越來越高，傳統(tǒng)的采煤機電動機想要適應(yīng)時代的發(fā)展，需要提升電動機短路保護和漏電保護裝置的抗干擾能力，能夠有效的提高采煤工作的效率。

1 采煤機電動機保護裝置簡介及意義

采煤機是實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)機械化和現(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采煤機可以有效的減輕體力勞動、提高安全性、達到高生產(chǎn)、高效率的目的。采煤機電動機一般情況會配備載割電動機、牽引電動機、調(diào)高電動機3種電機設(shè)備，可以有效的提高電動機的效率，但是容易在采煤惡劣的環(huán)境下出現(xiàn)短路和漏電的問題，因此采煤機電動機一般會設(shè)置保護裝置來防止意外的發(fā)生，常見的采煤機電動機保護裝置有短路保護、漏電保護2種。由于采煤工作環(huán)境較為惡劣，采煤工作時常會出現(xiàn)很多問題，采煤機電動機保護裝置可以有效的保護采煤機電動機的合理運行，提高采煤工作的效率。

2 采煤機電動機故障保護裝置存在的問題

2.1 電動機短路保護存在的問題

隨著經(jīng)濟建設(shè)的不斷發(fā)展，采煤工作也成為了目前的熱門工作之一，采煤機電動機成為了采煤工作的常用裝置，但是采煤機電動機很容易出現(xiàn)短路、過載以及漏電等問題，這些問題很容易出現(xiàn)采煤機電動機老化、失效等問題。采煤機電動機在運行的過程中需要經(jīng)過電流隔離器、電流互動器等裝置，因此采煤機電動機短路保護需要通過裝置進行電流測試。若電流超過電流值會對電路進行相應(yīng)的保護，但是若是電流出現(xiàn)波動會出現(xiàn)到電動機短路保護裝置。

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

2.2 電動機漏電保護裝置存在的問題

電動機漏電現(xiàn)象常常出現(xiàn)在載割電動機、牽引電動機方面，若是電動機接線步驟出現(xiàn)故障和問題便十分容易出現(xiàn)漏電的問題。目前，采煤工作供電系統(tǒng)中線點會出現(xiàn)不接地的問題，但是這樣的供電方式即便發(fā)生漏電現(xiàn)象也無法檢測出來。為了解決漏電保護裝置存在的問題，需要為漏電保護裝置設(shè)置一個獨立的接地電源，并且保證采煤機電動機漏電保護裝置的工作方式為附加直流電源式保護，從而提高電動機漏電保護裝置的效率。

采煤機電動機漏電保護裝置在實際應(yīng)用過程中，時常會出現(xiàn)燒毀、漏電等狀況。采煤機電動機漏電保護裝置失誤的原因主要是電動機中的傳感機器受到磁場干擾而準確度降低的現(xiàn)象；二是采煤機電動機漏電保護裝置的電壓是由電阻分壓得到的，因此采煤工作的環(huán)境過于惡劣使得阻值變化進而影響到電壓值，造成了漏電保護裝置的失誤；三是采煤機電動機漏電保護裝置采用的直流電源式保護方式只能通過切斷電源的保護動能，導(dǎo)致了漏電保護裝置出現(xiàn)故障。采煤機電動機漏電保護裝置出現(xiàn)故障會一定程度上給作業(yè)人員增加難度和復(fù)雜性。

3 采煤機電動機故障保護裝置的改進措施

3.1 短路保護的改進

采煤機電動機需要在短路保護裝置方面進行相應(yīng)的改進，連線問題是采煤機電動機的關(guān)鍵問題。由于連線導(dǎo)致電流檢測出現(xiàn)問題的事故太多，因此首先需要在采煤機電動機接線基礎(chǔ)上進行改進，想要實現(xiàn)電動機短路保護的改進，改變電動機線路的問題。首先可以在采煤機電動機接入一個335A快速熔斷器，能夠有效的解決電動機短路保護裝置出現(xiàn)的問題，熔斷器可以通過電流接觸啟動采煤機電動機，熔斷器可以瞬間檢測到電路中的電流值，一旦電流值超過了電流傳感器，從而導(dǎo)致熔斷器短路。當(dāng)熔斷器出現(xiàn)短路時短路電流會增大為額定電流的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瞬間斷路，從而對載割電動機實現(xiàn)了保護功能。除此之外，還需要在電路上增加一個交流接觸器和電流互感器，交流接觸器可以實現(xiàn)對電路電流的改變，電流互感器可以增大快速熔斷器對電流值的測量，能夠讓快速熔斷器快速的對電路上的電流進行檢測，這些增加的電流檢測裝置可以有效的對電路中的載割電動機實現(xiàn)保護功能，并且不需要檢查電路中的電流值就能通過熔斷器來判斷采煤機電動機的電路電流值，才能實現(xiàn)電路短路保護。

3.2 漏電保護裝置的改進

采煤機電動機在運行的過程中十分容易出現(xiàn)漏電的問題，因此漏電保護裝置的合理運行是至關(guān)重要的，在遇到漏電保護裝置出現(xiàn)燒毀或者失誤時可以提出相應(yīng)的措施：

（1）將檢測電路中的電流的原件電流互感器進行替換，霍爾電流傳感器是十分常見的一種電流互感器并且是根據(jù)電路中的磁通量進行計算和感應(yīng)的，在電路運行的過程中其他的電流互感器有可能會因為磁場的變化和干擾出現(xiàn)失誤，但是霍爾電流傳感器能有效避免磁場帶來的干擾提升了電測試值的精確性。

（2）改變電路中的基準電阻，電阻由于敏感度較強導(dǎo)致電路測試電流的不準確，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)致漏電保護裝置無法及時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電壓的穩(wěn)定性和誤差，減少漏電保護裝置中出現(xiàn)的誤差。

（3）可以提高漏電保護裝置中的精確性準確的找出電路漏電的位置，傳統(tǒng)的漏電保護裝置無法找到準確的漏電位置從而導(dǎo)致無法準確的檢測出漏電的問題，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，兩者相互結(jié)合可以同時計算出控制繼電器的動作實現(xiàn)對采煤機電動機的漏電保護。

（4）在電路中增加濾波電路避免由于采煤機電動機中的電流和諧波信號對電路形成干擾，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于電路本身的影響，專注的尋找電路本身的漏電現(xiàn)象和情況，提高電動機漏電保護裝置的可靠性和穩(wěn)定性。

4.安科瑞智能電動機保護器介紹

4.1產(chǎn)品介紹

智能電動機保護器(以下簡稱保護器)，采用單片機技術(shù)，具有抗干擾能力強、工作穩(wěn)定可靠、數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等特點。保護器能對電動機運行過程中出現(xiàn)的過載、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行保護，并設(shè)有SOE故障事件記錄功能，方便現(xiàn)場維護人員查找故障原因。適用于煤礦、石化、冶煉、電力、以及民用建筑等領(lǐng)域。本保護器具有RS485遠程通訊接口，DC4-20mA模擬量輸出，方便與PLC、PC等控制機組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。實現(xiàn)電動機運行的遠程監(jiān)控。

4.2技術(shù)參數(shù)

4.2.1數(shù)字式電動機保護器

4.2.2模塊式電動機保護器

4.3產(chǎn)品選型

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說明：“√”表示具備，“■”表示可選。

5結(jié)束語

綜上所述，采煤機電動機是未來采煤工作的關(guān)鍵手段，因此針對采煤機電動機中出現(xiàn)的短路、漏電問題，需要制定一個電動機保護裝置來進行規(guī)范，隨著采煤工作的要求越來越高，對于采煤機電動機保護裝置的要求也有所增加，因此需要對采煤機電動機保護裝置進行相應(yīng)的改進，提高保護裝置的抗干擾能力和可靠性。

作者簡介：張星，女，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電。

審核編輯：符乾江