矿用防爆开关常见电弧的产生情况及防治措施探讨

黄润平

摘 要：矿业是我国工业生产中伤亡事故最严重的行业，在我国各行业中的安全事故排在首位。矿业安全是采矿工业可持续发展的重要组成部分，做好矿业的安全工作，对其经济发展和保持社会稳定具有重要意义。中国矿业重大事故频发、伤亡巨大和经济损失惨重，这些已经引起了国家的高度重视以及社会的强烈反响。

关键词：矿用；防爆开关；电弧产生；防御措施

引言

矿产资源是人类社会赖以生存的一种重要物质基础，是国家安全与经济发展的重要保证。矿产资源不仅是国家经济发展的基础，也是国家综合实力的体现。如今矿业的事故给国家、企业以及职工家庭造成巨大的生命财产损失，严重制约了国民经济和矿山企业的可持续发展。从小的方面来说电弧产生导致的爆炸事件，伤害性及其大，重则死亡，轻者伤残，对于一个家庭来说，是一个严重的打击，我们的矿产人员都是为了生活，一旦发生事故，那么一个家庭的就是失去了支撑，失去了亲人，这样的结果谁也不想面对。从大的方面来说，矿山安全是采矿工业可持续发展的重要组成部分，搞好矿山安全工作，对发展地区经济和保持社会稳定具有重要意义。

相对来说，矿业的工作环境是比较恶劣的，而且矿产区域的空气中有着易燃易爆的气体，如：CH4（甲烷），CO（一氧化碳），H2（氢气）等，他们在一定的浓度下与一定的浓度的氧气混合再点燃，就会发生爆炸。由此，矿产业的爆炸事件也是我们矿业安全的重点，而且大部分爆炸因防爆开关产生的电弧导致的，所以防爆开关的质量好坏已经关系到矿业安全隐患的大小。矿业中的电器事故和产生爆炸的直接导致者就是电弧。电弧是一种气体放电现象，电流通过某些绝缘介质（例如空气）所产生的瞬间火花，是一种自持气体导电（电离气体中的电传导），其大多数载流子为一次电子发射所产生的电子。

1 电弧的理解说明

在如今的矿业，满足矿井里面用电设备的使用，会涉及到开关类的设备，开关的使用，就伴随着电弧的产生。在一般的操作中，防爆开关的内部产生电弧，与空气中的气体发生化学反应产生硝酸，硝酸具有强烈的腐蚀性，它的产生，对设备造成了腐蚀损害。随着矿井开采设备的功率增大和变压器的容量增大，电压明显提高，导致问题更加严重，验证了正确选择开关使用的重要性。雖然目前实现了真空开关的转换，或者使用无触点开关来消除电弧产生，防止爆炸现象，但在实际情况中，还是存在太多的隐患问题。电弧产生的根本原因是因为防爆开关器件端口的存在，电弧的大小和开关端口的电压以及切断的电流和回路中产生的电压都有着很大的关系。正因为如此，我们必须要控制削弱电弧的产生，保证安全。

2 电弧的产生情况

电弧的产生，当开关电器断开电路时，在分离的过程中，由于动静触头的压力和他们相互接触面积的减少，电阻就会增大，温度升高。期间的电厂强度变高，作为阴极的触头在高温和强电场的作用下，发生热电子发射和强电子发射，电子在奔向阳极的过程中，与气体分子碰撞，形成了电弧，对人生安全和设备安全影响非常大，对防爆开关电弧的产生情况举例：

2.1 防爆开关的质量问题，主要是开关本身的品质不良，同时在使用过程中，电流过大，或者回路电压过高时，就会发生开关金属部位的烧伤，而产生电弧。或者是因为人为的因素，出现了操作失误，例如接反线路，一般的防爆开关原本具有灭弧效果，如果线路接反的操作失误，就会降低原有的灭弧效果。

2.2 防爆开关的外壳内部生产不合理，主要体现在布线工艺上面，对于我们使用的防爆开关，在布线工艺上简洁明了，方便使用，能一眼看出其结构，这样操作起来也就更加简便轻松，可是对于这一点，防爆开关产品对接线的进出有着规范要求，工作人员在操作过程中，按着接线进出的规范要求操作会常常出现布线混乱，不合理的情况，甚至出现相互交错盘绕。

2.3 在一些电器中，都存在隔离元件，隔离元件的好坏和使用方法也是导致电弧产生的原因。在电气设备检修时，提供一个电气间隔，并且是一个明显可见的断开点，用以保障维护人员的人身安全。隔离开关不能带额定功率操作，也不能带大负荷进行操作，它具有灭弧装置，同时也会因为隔离元件的品质或者操作人员的使用不当而产生电弧。一般送电操作时：先合隔离开关，后合断路器或负荷类开关；断电操作时：先断开断路器或负荷类开关，后断开隔离开关。选用时和其它的电气设备相同，其额定电压、额定电流、动稳定电流、热稳定电流等都必须符合使用场合的需要。

3 对于电弧产生的应对方法

防爆开关电弧的产生具有很大的危险性，因它发生爆炸，让矿产工作人员的安全受到了威胁，防治防爆开关电弧的产生，是矿产业继续注意的方面，根据以上解释的几种电弧产生情况提出相应的应对措施：

3.1 在工作进行中出现烧毁产生电弧，主要起因是本身的产品质量，对于这一点，关键是要选用产品品质符合要求的组合开关。因为是作用于矿井中，所以更应该严谨选择产品，必须对产品的工艺和材料进行严格的检查，不光在使用过程要符合要求，还要注意接线方面是否符合要求，以此来选择出合格的产品进行使用。

3.2 因为布线不合理产生的电弧，这个结合第一方面，首先采用接线符合要求的产品；然后我们工作人员在最开始的设计时，就要考虑到每一个部件的摆放以及导线的一个走向问题，既要满足传统设计要求，还需满足安全性能的要求；最后在节省原料的基础上开始操作，就避免了布线混乱不合理，减少电弧产生。

3.3 对于隔离元件产生的电弧，首先还是从产品的选择出发，严格选择符合要求的产品，它本身具有灭弧装置，我们需要加强对电弧的隔离，另外掌握正确的操作方法，注意接线方式的正确性，避免错误的发生。

以上对防爆开关电弧产生的的几种情况提出了防治措施，总结说明，一方面是防爆开关自身品质的要求，优中择优，严格检查选择出符合的产品；另一方面采矿的工作人员对专业知识的认识，需要选择符合的产品，相对的工作人员就要掌握相关的技术知识，熟练工作原理和操作方法，增强安全意识。

4 结束语

随着经济发展，电器类逐渐使用到了矿产开采中，像防爆开关，对矿业的发展有重要的影响，但同时，又增加不一样的安全隐患。矿产也在中国经济发展中站着重要的地位，我国矿产资源丰富，如何做到安全有效成了我们的目标，减少事故发生，从对工人的培训，对技术的掌握开始。

参考文献

[1] 杨光鹆.矿用防爆开关常见电弧的产生情况及防治措施[J].煤矿安全，2008（10）：98-100.