礦用防爆電氣產(chǎn)品經(jīng)過(guò)這幾年的發(fā)展,已經(jīng)取得了許多的進(jìn)步，煤礦電氣自動(dòng)化技術(shù)，煤礦安全生產(chǎn)監控系統等自動(dòng)化產(chǎn)品達到了一定的水平，機電一體化技術(shù)、電力電子調速技術(shù)在煤礦井下運輸機械、提升機械和采煤機械中開(kāi)始得到廣泛應用。應該說(shuō)經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，目前已形成較完整的防爆電工產(chǎn)品的制造體系，基本上滿(mǎn)足了煤礦井下當前供配電、井下機械化，及控制、保護的發(fā)展需要。

　　近幾年來(lái)，礦用防爆電器產(chǎn)品在樣式、規格上得到許多擴充，如礦用防爆高低壓軟起動(dòng)器、礦用防爆變頻調速裝置、礦用防爆高低壓組合開(kāi)關(guān)等一批新技術(shù)產(chǎn)品，也開(kāi)始在煤礦井下得到了廣泛的應用。由于有持續、穩定的需求，我國的礦用電器產(chǎn)品生產(chǎn)已形成了一個(gè)較大制造產(chǎn)業(yè)，同行競爭也日趨激烈。如何避開(kāi)價(jià)格競爭、避開(kāi)低水平重復生產(chǎn)，通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新來(lái)發(fā)展企業(yè)，成為我們每個(gè)礦用電器產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者思考的問(wèn)題。企業(yè)成功發(fā)展的路線(xiàn)在哪里，唯獨只有技術(shù)的創(chuàng )新，通過(guò)開(kāi)發(fā)高技術(shù)、高附加值的礦用電器產(chǎn)品來(lái)贏(yíng)得市場(chǎng)。同時(shí)從社會(huì )效益來(lái)講，也只有通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新發(fā)展采煤機械化、電氣化和自動(dòng)化，才能促進(jìn)建立真正意義上的本質(zhì)安全的現代化礦井。

　　技術(shù)創(chuàng )新，是衡量一個(gè)企業(yè)是否具有先進(jìn)性，是否具備市場(chǎng)競爭力，是否能不斷領(lǐng)先于競爭者的重要指標依據。隨著(zhù)我國礦用電器市場(chǎng)的迅猛發(fā)展，與之相關(guān)的核心生產(chǎn)技術(shù)應用與研發(fā)，必將成為業(yè)內企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。了解國內外礦用電器生產(chǎn)核心技術(shù)的研發(fā)動(dòng)向、工藝裝備、技術(shù)應用及趨勢等對于企業(yè)提升產(chǎn)品技術(shù)規格，提高市場(chǎng)競爭力十分關(guān)鍵。雖然高低壓軟起動(dòng)器、高低壓組合開(kāi)關(guān)、變頻調速裝置等新產(chǎn)品的不斷開(kāi)發(fā)，但這些產(chǎn)品在發(fā)展上還是受到許多的制約，許多防爆電器產(chǎn)品核心的組件依然依賴(lài)國外技術(shù)。這些核心組件的生產(chǎn)水平與國外同類(lèi)產(chǎn)品還是有很大的差距。技術(shù)創(chuàng )新由初始研發(fā)到走向成熟一般要經(jīng)歷三個(gè)階段：引入期、成長(cháng)期和成熟期。在引入期時(shí)，技術(shù)發(fā)展很慢，往往要經(jīng)過(guò)相當長(cháng)的時(shí)間才能突破；例如，我們現階段的變頻調速裝置，約有50%的礦用防爆企業(yè)采用直接購買(mǎi)國外機芯組裝生產(chǎn)；40%的企業(yè)采用國內技術(shù)加以吸收利用，只有約10%的企業(yè)能做到自主開(kāi)發(fā)生產(chǎn)。同時(shí)針對變頻器的EMC性能的研究還是處于初級階段，但是這種階段給予我們挑戰，如何克服變頻器輸出諧波對電網(wǎng)供電、監控設備的影響，成為許多企業(yè)攻克的目標，井下電網(wǎng)諧波治理也將成為下階段發(fā)展目標。當技術(shù)創(chuàng )新在成長(cháng)期時(shí)，技術(shù)發(fā)展很快，技術(shù)性能迅速改進(jìn)；例如，現階段的變頻牽引采煤機，利用變頻恒功率調速和PLC集中控制的特性，在采煤機的應用上日趨成熟，提高了采煤機的工作效率和可靠性，基本上取代了液壓牽引技術(shù)；又如液壓絞車(chē)集電、油、氣三能源為一體，操作繁雜、落后、噪音大、維護工作量也大，采用防爆變頻器技術(shù)后完全改變了生產(chǎn)工藝，得到煤炭企業(yè)用戶(hù)的認可。當技術(shù)創(chuàng )新進(jìn)入成熟期時(shí)，技術(shù)相對穩定，不再有大的變化，技術(shù)進(jìn)步體現為局部改進(jìn)。例如，現階段的高低壓組合開(kāi)關(guān)已接近現有國外水平，PLC、DSP、現場(chǎng)總線(xiàn)等電子技術(shù)的應用，對組合開(kāi)關(guān)的穩定運行提供了技術(shù)支持，相關(guān)電纜引入裝置也基本達到了國產(chǎn)化，組合開(kāi)關(guān)的單元式結構也取得了長(cháng)足的進(jìn)步。認識到技術(shù)創(chuàng )新的三個(gè)發(fā)展過(guò)程，才能準確定位我們產(chǎn)品的發(fā)展思路。

　　許多企業(yè)也認識到技術(shù)創(chuàng )新的必要性，但又苦于找不到突破口，針對目前產(chǎn)品的狀況，我們的技術(shù)創(chuàng )新目標在哪里呢？其實(shí)，以往的起動(dòng)器、饋電開(kāi)關(guān)、電控箱主要以分立元件電路進(jìn)行保護，存在元件不穩定、漂移較大的缺點(diǎn)，單片技術(shù)在保護器上的應用，帶來(lái)了操作方便，性能穩定的優(yōu)點(diǎn)；人機界面的配合應用使操作更加清晰，故障記憶功能，為煤礦企業(yè)分析問(wèn)題提供了依據。技術(shù)的創(chuàng )新也是專(zhuān)注于自身產(chǎn)品性能的不斷提高。如某企業(yè)生產(chǎn)的GM系列采煤機用隔離開(kāi)關(guān)在市場(chǎng)占有率已達90%以上，性能的穩定得到同行業(yè)的認可；某企業(yè)的小型化隔爆兼本安型水位控制起動(dòng)器也得到行業(yè)和煤炭企業(yè)用戶(hù)的認可。許多企業(yè)的成功案例都值得我們學(xué)習和借鑒，企業(yè)應該改變盲目跟風(fēng)的思想，在產(chǎn)品上一概求全，只考慮面的覆蓋，而忽視了對自身專(zhuān)長(cháng)產(chǎn)品性能的提高。技術(shù)創(chuàng )新，擁有自主的知識產(chǎn)權，同樣也是我們礦用防爆企業(yè)發(fā)展的保障。

　　把握產(chǎn)品的發(fā)展趨勢，同樣就把握了市場(chǎng)，針對礦用產(chǎn)品的發(fā)展趨勢，提出礦用防爆電器方面以下三點(diǎn)：

　　第一、電器的基礎性能研究

　　我國80年代初開(kāi)始應用真空管，目前礦用防爆型真空開(kāi)關(guān)在井下已普及使用。真空管的運用為煤礦井下安全供電起了很大的作用，如礦用隔爆型真空電磁起動(dòng)器產(chǎn)品，具有較強極限分斷能力，適合于礦井下電機頻繁起動(dòng)，維護量少；礦用隔爆型真空饋電開(kāi)關(guān)的全分斷時(shí)間小，與快速漏電保護配合，提高了防觸電和防瓦斯爆炸的安全性。真空接觸器、真空斷路器的需求量非常的大，但目前市場(chǎng)上，真空管的質(zhì)量卻參差不齊，許多生產(chǎn)工藝還是停留在80年代初的基礎上，與國外的工藝比較起來(lái)還是有較大差距。在真空管的應用上也是存在操作過(guò)電壓的影響，以及真空度的保證問(wèn)題，真空度的下降，容易在井下產(chǎn)生漏電事故，影響生產(chǎn)，出現事故，一些企業(yè)也開(kāi)始致力于真空管電器的研究，以及漏氣保護的研究，在漏氣保護、真空管粘連保護方式上已取得進(jìn)展，這為今后的井下電器安全運行提供保證。隨著(zhù)電子技術(shù)的不斷發(fā)展，利用功率電子器件取代真空管實(shí)現對電機的啟停控制，將是發(fā)展方向，在煤電鉆綜保的控制中已被使用，如可控硅的無(wú)觸點(diǎn)關(guān)斷控制，增加了使用壽命，安全可靠。大功率可控硅在起動(dòng)器上的應用也改變了傳統起動(dòng)器的性能。功率電子器件運用給防爆電氣產(chǎn)品的性能和可靠性能賦予新的生命力的同時(shí),也給產(chǎn)品的防爆和安全技術(shù)要求帶來(lái)新的課題。

　　第二、低壓饋電開(kāi)關(guān)的選擇性漏電研究

　　漏電保護是煤礦井下電器三大保護之一，其保護的可靠性影響到煤礦安全生產(chǎn)。目前的低壓饋電開(kāi)關(guān)的選擇性漏電保護原理仍基于零序電壓、零序電流的保護方式；另外采用外加直流對供電網(wǎng)絡(luò )的絕緣情況進(jìn)行連續監視方式。由于供電網(wǎng)絡(luò )的加長(cháng)及屏蔽電纜的應用，以及變頻器等功率電子器件應用等原因，使井下供電網(wǎng)路復雜，在選擇性漏電保護上存在許多雜散性，分布電容的不確定性，這些都對漏電保護提出了要求。利用先進(jìn)的數字化采集技術(shù)，如何分析井下分布電容狀況，實(shí)現精準的選擇性跳閘切斷故障支路而不影響其他工作支路，保證井下可靠安全供電也是急需研究的新課題。

　　第三、礦用交流變頻器產(chǎn)品的發(fā)展

　　由于科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，大功率電子電器在井下應用發(fā)展速度很快，其中交流變頻調速裝置具有效率高、故障率低、控制性能好等優(yōu)點(diǎn)，能明顯改善生產(chǎn)工藝，越來(lái)越受煤礦生產(chǎn)行業(yè)的重視，礦用變頻調速裝置過(guò)去主要用于采煤機電牽引部件等100kW左右的調速，一般前級有專(zhuān)用變壓器來(lái)供電，對電網(wǎng)影響小。但隨著(zhù)變頻器技術(shù)不斷成熟，從上世紀80年代電牽引采煤機成功運用開(kāi)始，煤礦生產(chǎn)設備如通風(fēng)機、絞車(chē)、提升機、空壓機等機械設備上都開(kāi)始采用變頻調速技術(shù)，不但改變傳統的生產(chǎn)工藝，主要還體現在高效節能上。如礦井主扇風(fēng)機選型按礦井生產(chǎn)服務(wù)年限最大風(fēng)量要求，從建井到生產(chǎn)直到礦井報廢，每個(gè)時(shí)期需風(fēng)量不同，差別很大，采用機械方式的調節風(fēng)量造成大量電能浪費，煤礦主扇風(fēng)機通過(guò)采用變頻器技術(shù)節約能量十分可觀(guān)；又如采掘工作面的局部通風(fēng)機安裝地點(diǎn)多，運行時(shí)間長(cháng)，是耗能大戶(hù)，由于煤礦開(kāi)采不斷延伸，較長(cháng)時(shí)間內所需風(fēng)量遠遠小于通風(fēng)機的供風(fēng)能力，針對這種大馬拉小車(chē)現狀，采用變頻調速技術(shù)節能效果也十分明顯，由于變頻器效率高、調速性能好，能實(shí)行電制動(dòng)及無(wú)級調速節約電能，煤礦井下更廣泛采用變頻技術(shù)是必然趨勢。但目前無(wú)論產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和檢測技術(shù)都跟不上生產(chǎn)發(fā)展需要。

　　按照地面變頻調速裝置應用經(jīng)驗，要用好變頻調速裝置，一定要把供電、變頻器電機、生產(chǎn)機械結合生產(chǎn)工藝作為系統來(lái)研究，對電網(wǎng)的諧波采取合適的抑制措施。為了適應煤礦變頻電氣技術(shù)發(fā)展，研究礦用大功率變頻設備的性能、變頻器EMC的研究和波抑制措施的效果等技術(shù)問(wèn)題，為礦用變頻器技術(shù)科研、設計和生產(chǎn)領(lǐng)域，提供一個(gè)技術(shù)先進(jìn)的測試平臺迫在眉捷。

　　如何進(jìn)行EMC的檢測，使得礦用變頻器能夠在煤礦井下“綠色”使用，減少對煤礦生產(chǎn)的危害也就成為下階段檢測部門(mén)研究重要課題。

　　我國是世界第一產(chǎn)煤大國，煤炭是我國的第一大能源，針對以上三點(diǎn)的發(fā)展趨勢，通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新發(fā)展采煤機械化、電氣化，加快對煤礦現代化建設具有重要的意義。為適應企業(yè)技術(shù)創(chuàng )新發(fā)展的要求，我們檢測機構將不斷提升能力，提供先進(jìn)的檢測手段、試驗方法。國家安全生產(chǎn)上海礦用設備檢測中心為應對技術(shù)發(fā)展的需要，也不斷地提高自身檢驗能力和水平，如3.4m的大規格防爆試驗槽已列入計劃項目，以適應大型礦用電氣設備的檢測需要；礦用防爆變頻器的檢驗能力將提升到1000kW的水平，以適應大容量高壓電機、高壓變頻器的試驗需要。我們檢測部門(mén)將以先進(jìn)檢測技術(shù)支持為手段，加強與企業(yè)的交流合作，為礦用防爆電器產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng )新和安全管理做好技術(shù)支撐。