摘要：在矿山作业中，企业在关注采矿量和选矿质量的同时，更要注重矿山电气设备的安全性。因此，本文主要针对乌山半自磨机与球磨机及变频器的电气安全原理展开具体的探讨，分析其安全管理及具体措施。
关键词：矿山；电气设备安全管理；措施
引言随着社会经济的快速发展，矿山企业的生产规模和生产形式都有相当大的改变，虽然大型的选矿设备投入使用和自动化新技术的应用给矿山的发展起到了巨大的推动作用，但是由于矿山电气安全管理中暴露的安全问题很多，所以会导致一些电气安全事故发生。为了防止电气安全事故的发生，以下就从乌山半自磨机与球磨机及变频器这些主要设备入手，具体探讨电气设备的安全管理措施。
一、半自磨机与球磨机的电气安全管理
1. 半自磨机和球磨机的应用及电气安全管理
半自磨机和球磨机设备属于大型矿山机械设备，在大型金属矿山磨矿工艺中，其电机多为1万伏高压电动机。在实际操作及维修过程中，电气设备安全运行非常重要。半自磨机与球磨机正常运行时，在日常巡检和维护过程中应特别注意配电室内电缆连接件有无松动、过热的情况，电缆终端有无绝缘老化变色情况，特别是在高温天气应在每天气温最高的时间段进行测温，如电缆、励磁变压器表面温度超过临界温度（70℃）则应采取有效地降温手段，延长绝缘寿命，预防电气火灾的发生。
在磨机设备应用过程当中，产生的电力负荷又称电力负载。一是指耗用电能的用电选矿设备或用电单位，另一指用电设备或用电单位所耗用的电功率或电流大小。工厂电力负荷一般分为一级负荷，二级负荷和三级负荷。而在电气失火时，做到电气安全通常不能用灭火器，而选择不导电的灭火剂灭火。因为有些灭火剂具有一定的导电性，且对电气设备的绝缘有一定的腐蚀性。
另外，在磨机的电气维护时，操作人员必须对接地线、过电压两个概念有清晰的认识并要严格遵守停送电程序：
（1）接地线分为接地干线和接地支线，电气设备的某部分与大地之间做良好的电气连接称为接地，连接接地体与设备、装置接地部分的金属导体称为接地线；
（2）过电压是指在电气线路或电气设备上出现的逾越正常工作要求的电压，
分为内部过电压和雷电过电压。这两个概念直接关乎到磨机日常操作维护是否得当，也是降低安全事故发生的重要前提。
（3）停送电时要办理停、送电工作票和操作票，作业前悬挂“有人工作，禁止合闸”警示牌，在专人监护下方可工作，停电后验电无误，合接地开关或悬挂接地线（先挂接地端后悬挂相线）后方可作业。
2.在电气安全管理中，磨机的机械部分的正确安装与维护也是保证高压电机安全运行的重要保证，着重做好以下措施：
（1）注意机器各部位的工作是否正常，经常检查磨机大小齿轮的磨损程度，齿轮在运转时若有冲击声应立即停车检查，及时更换被磨损的部件；齿轮轴承油温升高时，应立即停车检查原因加以消除。
（2）安装和使用该设备时，应安装在水平的混凝土基础上，用底脚螺栓固定；安装时应注意主机体与水平的垂直；安装后检查各部位螺栓有无松动及主机各部位是否紧固；按设备的动力配置电源线和控制开关；检查完毕，进行空负荷试车，试车正常即可进行生产。
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3. 磨机设备的正确启动操作程序也是保证电气设备的安全稳定运行条件
（1） 空负荷运转
选用慢速驱动装置盘车，检查大齿轮与齿轮罩，气动离合器鼓轮与磨擦之间是否有干涉情况。检查磨机旋向是否正确。脱开慢速启动装置，在进出料中空轴下方安装千分表，开启润滑系统记录磨机中空轴的浮起量，记录后千分表移开，记录润滑系统高、低压系统相关参数（半小时一次）。启动同步电机，记录启动电流，观察是否有异常。 闭合气动离合器，同时开启喷雾润滑系统。若无异常，运行8小时，按试车记录表每隔半小时记录一次有关参数。磨机开车顺序：低压油泵－高压油泵－主电机－主轴承冷却系统 －输送系统－喷射润滑－气动离合器。磨机停车顺序：打开气动离合器－停喷射润滑装置－停同步电机 －停润滑站高低压油泵。
二、变频器的电气安全原理
主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两类：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。 它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”，以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。
（1）整流器
最近大量使用的是二极管的变流器，它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器，由于其功率方向可逆，可以进行再生运转。
（2）平波回路
在整流器整流后的直流电压中，含有电源6倍频率的脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动，采用电感和电容吸收脉动电压(电流)。装置容量小时，如果电源和主电路构成器件有余量，可以省去电感采用简单的平波回路。
（3）逆变器
同整流器相反，逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率，以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。
三、变频器应用及电气安全管理
变频器的选型除一般须注意的事项(如输入电源电压、频率、输出功率、负载特点等)外，还要求与相应的电机匹配良好，要求在正常运行时，在充分发挥其节能优势的同时，避免其过载运行，并尽量避开其拖动设备如水泵的低效工作区，以保证其高效可靠运行。
变频器的安装环境须尽量做到清洁无尘，并具有良好的通风散热环境，有条件的可考虑墙侧底部进风屋顶排风的通风方式，且变频器安装时，其顶部及侧面须留足小散热距离，以利于变频器的散热，另外，变频器对环境湿度也有一定的要求，湿度过高，变频器本身的电气绝缘降低，母排等 金属部分容易腐蚀，而湿度过低又容易致使绝缘破坏，一般湿度保持在40%-90%为宜。
接入电源异常表现为各种形式，但大致分为以下3种，即缺相、低电压与停电，有时也出现它们的混合形式。这些异常现象的主要原因多半是输电线路因风、雪、雷击造成的，有时也因为同一供电系统内出现对地短路及相间短路。对接入输电线路的检查和巡视是查找电源异常的办法。
电压波动也是接入电源异常的一种，有些电网或自行发电单位，会出现频率波动，并且这些现象有时在短时间内重复出现，为保证设备的正常运行，对变频器供电电源也提出相应要求。如果附近有直接起动电动机和电磁炉等设备，这些设备投入时造成的电压降低也会造成频率波动，这些设备应和变频器供电系统分离，减小相互影响；对于要求瞬时停电后仍能继续运行的设备，除选择合适价格的变频器外，还应预先考虑电机负载的降速比例。
当变频器和外部控制回路都采用瞬间停电补偿方式时，失压回复后，通过测速电机测速来防止在加速中的过电流。对于要求必须连续运行的设备，应对变频器加装自动切换的不停电电源装置。像带有二极管输入及使用单相控制电源的变频器，虽然在缺相状态，但也能继续工作，但整流器中个别器件电流过大，及电容器的脉冲电流过大，若长期运行将对变频器的寿命及可靠性造成不良影响，应及早检查处理。
四、结束语
综上所述，金属矿山电气安全管理在矿山安全管理中是不可忽视的，电气安全问题成为关系到人身安全和设备安全的头等大事。今后我们必须加强电气安全的管理工作，并能够在实际工作中正确使用电气设备，确保用电过程中人身及电气设备的安全。
参考文献:
[1]张毅洋. 矿山机电安全管理存在的问题及措施解析[J]. 煤,2017
[2]王鹏. 浅谈矿山电气安全管理与措施[J]. 能源与节能,2014
论文作者:苏志喜
论文发表刊物:《防护工程》2017年第25期
论文发表时间:2018/1/2
标签：变频器论文; 电气论文; 设备论文; 安全管理论文; 电压论文; 矿山论文; 电气设备论文; 《防护工程》2017年第25期论文;