可控硅过流保护装置在煤矿技术中的应用.docx

可控硅过流保护装置在煤矿技术中的应用-1--4-可控硅过流保护装置在煤矿技术中的应用近几年以来随着煤矿产能的不断提高井下电气设备越来越多设备的结构也日趋复杂化一旦这些设备出现短路故障瞬间产生的过电流会对煤矿井下电网造成严重影响。为此必须采取可靠的过电流保护措施。大量的实践表明可控硅过流保护装置能够对煤矿井下电气设备和电网起到一定的保护作用有助于确保煤矿井下电网安全、稳定、可靠运转这对于煤矿的正常安全生产意义重大。基于此点本文就可控硅过流保护装置在煤矿技术中的应用展开探讨。1.可控硅及其过流保护装置概述可控硅又被称之为晶闸管它属于一种大功率开关型半导体器件该器件具备硅整流器件的基本特性能够在高电压、大电流条件下运转且运转过程能够控制常被应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关；高、低压开关柜以及变频器等电子电路当中。1.1.可控硅的结构形式及特性1.1.1.结构形式。按照可控硅外形的不同可将之分为三种形式即螺旋式、平板式和平底式其中螺旋式应用较多。无论哪一种形式的可控硅都有三个电极分别为阳极（A）、阴极（C）和控制极（G）。由于可控硅是借助触发信号来控制导通的故此其与只有一个PN结的硅整流二极度管在结构上有特别大差别。通常情况下将5安培以下的可控硅称之为小功率可控硅而大于50安培的则被称之为大功率可控硅。1.1.2.特性。可控硅最为显著的特点是触发性但必须指出的是若阳极或是控制极外加的电压为反向电压便无法使可控硅有效导通。控制极的主要作用是利用外加正向触发脉冲使可控硅导通但却并不能使之关断想要使可控硅自行关断必须将阳极电源断开如果可控硅的阳极与阴极之间外加的是交流或脉冲直流电压当电压为零时可控硅便会自行关断。1.2.可控硅过流保护装置的保护方式可控硅过流保护装置的保护方式相对较多比较常用的有以下几种：1.2.1.快捷熔断器保护。该方法最大的特点是简单方便也是目前普遍采用的一种保护方式。快速熔断器的电流主要是指有效值可控硅的电流则是指正弦半波电流平均值但实际上快速熔断器的熔断特性与可控硅的允许过流特性非常近似通过大量的试验证明两者几乎相等这样一来在具体应用中便不需要在进行复杂琐碎琐碎繁杂的计算所以这种保护方式非常简单。1.2.2.在线路中设置过流保护。在长期过负载的前提条件下采用移相的方法可以使脉冲后移并脱离长期过电流的状态从而起到保护可控硅装置的作用。采用移相的方法作过电流保护的方式较多比较典型的有拉逆变、电流截止、过流保护等等。2.可控硅过流保护装置在煤矿中的具体应用研究2.1.在煤矿井下设备中的应用在可控硅过流保护装置中可利用电量采集器实现对煤矿机械设备的安全监控。电量采集器作为可控硅过流保护装置的核心监控系统能够对煤矿机电整体系统的运转情况进行全过程跟踪监控尤其可实现对生产运输设备皮带机、刮板机；通风设备主井、副井通风机；排水设备主井水泵；主井、副井提升绞车；采煤机、掘进机等重要机电设备工作状态的实时监控同时利用微机信号分析处理器取得监控数据将其作为机电设备安全管理的重要依据。在实际操作中井下分站由一种二级到三级分布式的集散管理系统组成这是电量采集器系统的主要配件部分主要负责对井下作业环境、生产参数、整体工作进度、排水情况的连续监测既可以监控可控硅整流装置中的过流保护装置也可以准确监控和检测矿井其他情况如监测井下瓦斯浓度、一氧化碳含量、风速负压等情况以确保井下作业环境的安全。电量采集器分站要与地面上的中心通讯站点实现连接不仅能够及时传输井下作业环境的各种数据信息还能够通过接受并执行地面中心通讯站的命令进而强化地面中心通讯站对井下作业的实时监控。2.2.可控硅装置与高压断路器的联用在煤矿机械设备中可控硅过流保护装置在稳定电路、保护电路、维护运转中电气设备安全等方面有着重要作用。而煤矿机械电路体系中的高压断路器是保证系统稳定、安全运转的重要基础是保护和控制煤矿机械电路系统正常运转、可靠工作的先决条件。为此煤矿机械设备安全管理应充分发挥可控硅过流保护装置和高压断路器的双重作用通过适度协调两者的功能和性能从而保障煤矿机械整体系统的运转安全。当前一般采取高压智能过流断路器该断路器由三个独立操动机构组成通过汇控箱实现三相的汇通联动并由各相的机构传动输出轴与极柱直接相连。同时在断路器的过渡保护装置上还需安装继电启动器闸门。当可控硅过流保护装置与高压智能过流断路器进行联动时通常情况下只需要采用单个操动机构组成的断路器而后再以操作杆联接方式与操动机构实现联动。总而言之煤矿井下设备的安全、稳定、可靠运转是确保煤矿正常安全生产的前提和基础而想要实现这一目标可控硅过电流保护装置无疑是最佳的选择。通过该装置的应用不但能够提高煤矿井下设备运转的安全性而且还能进一步确保煤矿井下电网的稳定运转这不但能够为煤矿的正常安全生产提供可靠的保障而且还能给