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摘要：随着社会发展， 我国对矿产资源需求不断增加， 保证矿山的安全生产对社会进步发展至关重要。在露天采 矿作业中，各类电气设备与线路起着重要作用，它们的工 作状态直接影响采矿的安全和效率。本文通过运用文献法 和调查法等相关方法，对露天矿山电气设备与线路的安全 管理问题进行了详细分析。第一部分简要分析了常用电气 设备及常见安全问题，第二部分重点论述了电气设备与线 路的安全运行管理措施， 并提出了几项观点和建议。
关键词 ：露天矿山,电气安全,管理措施
矿山环境复杂恶劣，尘埃、矿渣等对矿山开采活动和电气设备与线路的运行都产生了影响。调查研究表明，矿 山电气设备很容易出现绝缘性下降、绝缘层受损、线路断裂、电线电缆烧坏、电气设备漏电等问题。如果这些问题 得不到及时发现和处理，将对矿山的生产活动和人员安全构成巨大威胁。基于这一背景，下面将对露天矿山电气设备与线路的安全运行管理问题进行具体分析。
1 露天矿山常用电气设备及常见安全问题分析
1.1 变压器
变压器是露天矿山中重要的电气设备之一，通过变压 器可以改变交流电路中的电压和电流大小，确保矿山生产 正常进行。露天矿山主要使用矿用油浸变压器和矿用隔爆 干式变压器。这两种类型的变压器非常适用于危险环境， 能有效防范瓦斯爆炸等问题。在露天矿山中使用的变压器 容易出现以下问题 ：
(1)发热不均匀或过度发热。根据调查结果和实践经 验，长期超负荷运行会导致变压器发热过度，同时变压器 铁芯损坏或二次线圈绝缘受损也会引起发热不均匀或过 度发热的问题。
(2)出现异常声音，线圈绝缘受损。变压器出现这类 问题的主要原因是一次电压超高或者变压器油绝缘低，导 致线圈绝缘下降。
(3)二次电压大幅降低。变压器运行过程中，常常出 现二次电压大幅降低的问题。研究发现，这类问题与以下 原因有关 ：二次线圈出现局部短路状况 ;变压器一次侧调 压过低 ;供电线路电压降幅太大。
(4)外壳带电。露天矿山中使用的变压器有时会出现 外壳带电的情况。外壳带电可能是因为内部漏电引起，也可能是变压器套管瓷瓶不良或引线与变压器外壳接触导 致的。
1.2 高低压开关
高压开关是露天矿山中一种重要的电气设备，对于保 护矿山生产安全起着关键作用。在矿山中， 常使用BGP、PB 型高压开关， 这些开关具有更强的保护功能、更广泛的适用 范围以及更高的安全性和可靠性，因此非常适用于矿山环 境。高压开关常见的问题包括开关不动作或误动作， 这些问 题往往与开关的过度磨损和内部构件的损坏有很大关系。
低压开关也起着保护作用，当线路出现过电流或漏电 故障时，低压开关会自动跳闸切断电源，以防止造成更大 的事故损失。目前矿山中使用最多的低压开关是DWKB30 和DW 系列低压开关。在使用过程中，低压开关常常会遇 到以下问题 ：①无法顺利合闸。这个问题通常与以下原因 有关 ：开关的大转轴变形或失灵 ;合闸锁中的搭扣未扣 合 ;小转轴出现变形或折断等问题。②漏电没有引起跳闸。 开关在发生漏电时应自动跳闸，以保护线路和其他电气设 备，如果开关没有跳闸， 则失去了保护作用。
1.3 继电保护装置
继电保护是矿山电力系统中发生不稳定或异常情况时 的一项重要措施，其作用是检测并发出报警信号，或直接 隔离、切除不稳定部分。继电保护装置必须能正确区分受 保护元件是否处于正常运行状态以及是否发生不稳定，同 时还需要能够判断不稳定是在保护区内还是区外发生。然 而，在运行过程中，继电保护装置常常会遇到不稳定的问 题。根据实践经验和研究结果，我们得知继电保护装置不 稳定往往与以下原因有关 ：
首先，继电保护本身可能存在质量问题，例如设计、 生产工艺和安装工艺等方面可能存在不足，导致性能不够 稳定。其次，在安装过程中质量不过关，或者使用时间过 长且缺乏运维等原因也可能导致继电保护装置的不稳定 性。因此，在使用继电保护装置时，需要确保装置的质量， 并进行合适的安装和维护， 以保证其稳定可靠的性能。
2 露天矿山电气设备与线路的安全运行管理对策
2.1 制定矿山电气设备运行管理制度
露天矿山电气设备的安全稳定运行需要有健全完善的 运行管理制度做保障。在生产过程中，矿企应不断根据电气设备的运行管理 情况，完善电气设备的运行管理制度，通过制度促进各项 电气设备运行管理工作的规范开展。具体来说，矿企需制 定以下几项基本制度 ：
(1)电气设备与线路专人管理制度 ：露天矿山内所有 的电气设备与线路，应由懂电气知识、掌握设备与线路运 维技能，且具有一定实践经验的专业电工负责管理，其他 生产人员不得参与矿山电气设备与线路的运维管理工作。 在生产过程中，一旦发现电气设备或线路故障，应及时记 录并上报专业电工进行维修处理，不得擅自拆卸或检修。 对于所有新建的电气设备与线路以及技术改装后的电气 设备，必须经过试验后方可投入生产，只有在经过交接试 验后才能投入运行。此外，所有经过整定的继电保护装置 应进行铅封处理， 任何人员都不能随意调整或移动。
(2)安全保护措施 ：在露天矿山生产期间，对所有的 电气设备与线路都必须采取必要的安全保护措施。例如， 在变(配)电室内安装防雷击装置，并做好相应的雷电接 地工作。所有使用的防雷设施必须先进合理，安全可靠， 各项参数都配备恰当，动作灵敏有效。在每年雷雨季节到 来之前，需要全面、详细地检查防雷设施，并及时解决检 查中发现的问题，避免问题延后处理。同时，还要对电气 设备和线路进行基础检查和运维，及时维修和养护老旧的 电气设备以及存在隐患的线路，以确保电气设备与线路的 运行安全。对于矿山内所有严重腐蚀或破损的电气设备， 应及时记录并上报更换， 以减少安全隐患。
(3)电力检修工作制度 ：在露天矿山内进行的所有电 力检修工作都应实施操作票制度和工作票制度，以增强工 作人员的责任意识，确保用电安全。所有从事电气作业的 人员必须接受专业系统的教育培训， 掌握相应的专业知识， 并具备企业所需的工作技能和特种作业人员资格证书。
2.2 完善电气设备与线路运维管理规范细则
在对矿山电气设备和线路进行检修维护工作时，部分 工作人员存在缺乏规范意识和安全意识的问题，导致他们 进行不安全操作和不规范的检修行为。这种情况不仅影响 了矿山电气设备和线路的及时有效维护，还有可能引发安 全事故。因此，矿企需要不断完善电气设备和线路的运维 管理规范，制定电气设备和线路的运维管理细则，并严格 要求相关工作人员按照规范细则进行检修维护和管理工 作，以提高露天矿山电气设备和线路的安全管理水平。具 体而言，矿企可以从以下方面制定电气设备和线路的运维 管理细则 ：
(1)在对高压电气设备进行安装、检修、调整和试验 等工作时，电气工作人员必须做好安全防护措施，佩戴齐全的安全防护装备，并按照工作票的规定进行工作记录和 交接。当需要停电检修露天矿山的部分电气设备或线路 时，必须制定停电检修计划，并做好相应的记录，并由原 负责工作票手续的人员前往企业管理部门办理复电手续。 在进行带电检修作业时，工作人员需做好安全防护，并对 作业区域及周边的电气情况进行详细调查，制定科学可行 的工作方案。一旦发现异常情况，应立即停止检修作业， 并及时上报情况。同时，无经验或缺乏经验的电工不能在 高压电气设备上进行作业，高难度和高危险的工作必须由 具备专业知识和实践经验的人员完成。此外，在共地段两 段挂接地线的情况下， 严禁进行高压电气作业。
(2)矿企确定统一电气设备和线路的检修标准、检修 操作规范和质检标准等，通过这些细节上的改进来提升运 维检修效果。同时，将检修目标、检修内容、检修要求、操 作规范、进度目标和质量目标编写成手册，并分发给基层 检修人员， 要求他们深入研读学习， 掌握其中的要领， 并在 具体的检修工作中严格按照规范要求进行各项工作。
2.3 建立矿山电力监控系统
在信息化背景下，矿企应利用大数据、物联网、计算 机、互联网和人工智能等先进技术来构建矿山电力监控系 统，以提高露天矿山电气设备和线路的安全管理水平，并 确保它们的安全稳定运行。在生产过程中，矿企可以根据 电气设备和线路智能化管理与远程监控的目标，采用成熟 的网络通信技术和现场总线技术，使用高性能的上位机软 件监控系统和工业控制计算机等，来构建适用于自身的电 气监控系统，从而实现让露天矿山的电气设备和线路的安 全管理更加智能、高效和可靠。矿企建构的电气监控系统 应包括现场控制层、通讯网络层和监控层等功能层。通过 这三个功能层，工作人员能够远程监控生产现场的各电气 设备和线路的运行情况，实时掌握设备和线路的运行数 据，并由系统进行智能化分析和预警。根据系统的分析报 告和预警提示，工作人员可以对矿山电气设备和线路进行 精准的运维，提高运维质量的同时也有效降低运维成本， 为矿企创造更大的经济效益。目前已经有一款适用于露天 矿山的电力监控系统，该系统以 SCAD 系统为基础，采用 了现代先进的通信技术、远程监控技术和PLC 自动控制 技术等，具有功能全面、性能可靠、运维方便等优点，因 此被许多矿山引进和应用。下面对该系统进行简要分析介 绍，以期为矿企的露天矿山电气设备和线路的安全管理工 作提供一些参考。该系统由以下几大部分组成 ：工业计算 机和上位机软件、通讯管理机器、微机保护测控装置、温 湿度控制装置以及电流互感器过压保护装置。
系统中的工 业计算机和上位机软件可以支持工作人员对矿山电气设备和线路进行远程监控，为工作人员提供远程数据显示， 并支持工作人员进行Web浏览等操作，从而为露天矿山的 电气设备和线路的运维管理提供很大的帮助。系统中的通 讯管理机是采集终端，其主要功能是采集露天矿山中各电 气设备的运行数据，并将采集到的数据上传至系统平台， 然后系统对设备的运行状态进行自动化和智能化的分析。 系统中的微机保护装置具备保护、测量和控制等功能，能 够监测、控制和保护矿山上分布的变电站，确保变电站的 安全稳定运行。系统中的温湿度控制装置可以敏感地感知 电气柜和其他电气设备的温湿度变化，实时采集温湿度数 据，并将其上传至系统平台。同时， 根据预设参数， 该装置 可以通过控制外接的风扇和加热器来自动调节温度和湿 度，为电气设备营造良好的工作环境，减少高温高湿或低 温低湿等不良环境对电气设备的损害，以防止闪络和爬电 等事故的发生。系统中的电流互感器过电压保护装置能够 有效防止因电流互感器二次侧异常高压引起的事故，保护 矿山电气设备的安全稳定运行。
2.4 构建智慧化安全管理模式
在互联网的背景下，我们可以分阶段逐步构建一个覆 盖矿山的无线局域网络，以实现电气设备的联网监测。一 旦网络条件满足要求，我们可以通过智能手机、平板电脑 等移动终端在网络覆盖区域内对电气设备进行监测、调控 和管理，从而实现统一智能化的管理。此外，在当前的背 景下，我们还可以借助物联网技术来实现对电气设备的智 能运维。物联网是一个基于互联网和传统电信网络的信息 传输媒介，它使所有能够被独立寻址的普通物理对象形成 了互联互通的网络。物联网融合了射频识别技术、全球定 位系统、激光扫描仪、红外感应器等先进技术和设备，能 够实时、动态地收集目标物体的声音、光线、热量、地理位 置、化学性质等各种信息，并能对目标物体进行动态监测 和全面监控，同时还能实现智能感知和自动化管理。矿山 可以利用物联网技术来构建电气设备智能化运维模式，实 现对电气设备的智能监测、智能防控和智能管理。物联网 中的红外感应器、智能感应装置等能够自动、智能地感知 电气设备的状态，敏锐地捕捉到电气设备的故障信息和异 常信息，并进行复分析和报警，使工作人员能够提高警惕 并做出进一步处理。传统的运维方法是被动地处理故障， 而智能化运维则是主动地监测和预警故障隐患，将故障防 控工作前移，因此更有利于故障防控，有利于减少或避免 电气设备故障的发生。对于各类电气设备，我们可以运用 物联网技术进行综合管理。具体而言，我们可以在电气设 备中嵌入相应的芯片，并建立电气设备数据库，通过物联网技术将电气设备中的芯片与系统进行连接，这样工作人 员就可以远程了解设备的运行情况。此外，在一些电气设 备中安装智能传感器，并通过物联网将这些传感器与数据 系统相连，工作人员就能够获取电气设备的实时数据，以 确保矿山电气设备的正常运行状态。
2.5 完善安全管理队伍建设
研究和实践已经证明，设备运维管理人员的能力素质 和业务水平对于设备运维管理效率有着重要影响。因此， 为了提高露天矿山电气设备与线路的安全管理水平，矿山 企业需要建立一个具备高能力和高素质的安全管理队伍。 矿山企业需要通过持续加强人员培训和完善队伍建设，来 推进露天矿山电气设备与线路的安全管理工作以保证其 高质量、高效率的开展。具体而言，矿山企业可以选择具 备资质、能力、经验和责任心的专业人员来负责露天矿山 电气设备、线路的检修维护和安全管理工作，以确保设备 与线路能够得到专业、规范的管理。此外，在平常时期还 需要加强对设备保养和管理人员的教育培训，通过定期的 教育培训来强化工作人员的责任意识，提高他们的能力素 质，为设备与线路的运维管理打下良好的基础。同时，矿 山企业需要通过必要的考核来强化相关工作人员的责任 意识和学习意识。矿山企业可以制定相应的考核标准，客 观地评估相关工作人员的工作能力、工作态度以及学习态 度，并根据考核结果不断优化电气设备与线路安全管理队 伍的结构，提升队伍的工作能力。对于设备维修管理人员 个人而言，他们需要提高对自身的要求，增强责任意识和 进度意识，积极负责地完成工作，努力进取，避免故意拖 延进度，并在遇到问题时及时上报和解决，以确保电气设 备与线路的安全稳定运行。
3 结语
综上所述，电气设备与线路是露天矿山生产系统中的 重要组成部分，做好电气设备与线路的安全管理对于提升 矿山生产效率和生产安全具有重要意义。因此，在解决露 天矿山电气设备与线路的安全管理问题时，矿山企业需要 根据实际情况制定矿山电气设备与线路运行管理制度，并 不断完善电气设备与线路运行管理的具体规定。同时，应 用先进技术建立矿山电力监控系统，采用物联网等现代科 技成果构建智慧化管理模式，并不断提升管理人员的能力 素质， 以保障露天矿山电气设备及线路的安全稳定运行。
(作者单位 ：龙城城市运营服务集团有限公司)
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