煤矿井下防爆电气设备的快速学习方法

庞胜利，王 琨，张晨光

（晋能控股煤业集团成庄矿培训部，山西 晋市 048021）

在习总书记“关于努力提升产业工人的技术技能素质”、“产业工人队伍建设改革方案”以及“提升产业工人技能水平，加大创新力度”的重要指示和《关于全面推行中国特色企业新型学徒制加强技能人才培养的指导意见》明确学徒培养的目标和方向，但由于学员基础参差不齐，兼职教师水平有限，教学方法单一，导致教学质量不高，学员技能没有明显的提升。为了提高机电工的技能水平，给机电工打造高质量的教学课程，试用了许多种教学方法，经过了很长时间的教学试验和实操考试，最终总结出了一套较为成熟的教学方法。

1 学习现状分析

1.1 煤矿工人学历

煤矿的特殊工作性质，是导致工人学历低的重要因素。煤矿招聘的方向基本是大中专毕业生、农民轮换工、退伍军人、高中生、技校生等。

大中专以上毕业生分配到煤矿企业后，通过半年至一年在井下队组工作锻炼，由于国家政策、企业制度的原因会聘为干部（技术员）；农民轮换工、退伍军人、高中生、技校生是生产工作的主要力量。退伍军人大部分以初中生和高中生为主。技校生、退伍军人这部分人群大都是家庭条件还算优越，只为有份工作；农民轮换工由于家庭条件差、学历低、思想观念陈旧，只想通过体力来换取薪酬。

1.2 现阶段教学模式

煤矿企业大致分为央企、国企、乡镇企业和私企。央企和国企非常重视职工的技能培训工作。技能培训方式大致分为实操培训和理论培训。理论培训主要以电工技术基础、电子技术基础理论和电气设备的工作原理为主，由于基础知识较差，刚开始还能跟得上老师的思路，一讲的过多或过深就听不懂了，慢慢的就自动放弃；实操培训主要以操作、人为故障和拆装为重点，由于有的老师只懂理论不懂实践或者只懂实践，理论知识不是很丰富，再加上这种培训时间短，培训过后在单位也很少有机会接触此类工作，时间一长，所学知识基本就会忘记，从而导致培训工作就会形式化，起不到根本作用。在10个学员当中，老的培训方式需要2～3年里才能培养出1～2名能处理井下一般电气设备故障的学员。

1.3 制度的制约

师带徒也是技能培训的一种方式。“一招鲜吃遍天”。如果学会某一种电气设备的处理方法，在单位里会被当做“宝贝”，使其产生了养尊处优的思想。电气设备的不断更新换代，老师傅们年龄的增长，学习起来越来越吃力，危机感油然而生；企业制度的不完善，为了能更好的体现“自身价值”，“一招鲜”、“教会徒弟饿死师傅”越来越体现的淋漓尽致。在人才培养指导意见等相关意见中可以看到国家对技能人才的重视程度，但在企业内部往往流于形式，导致老师傅不愿意“师带徒”。

1.4 现阶段的故障处理方法

煤矿井下故障处理基本上还沿用着观看故障现象→看图分析判断→分段测量→短封接点→部分更换→整体更换，有甚者直接带电维修。这种维修方式不仅用时时间长、判断不准确，还需要有较高的理论基础和丰富的维修经验，新手很难快速上手；带电维修还会造成触电事故、烧毁设备和瓦斯爆炸事故。

1.5 新旧故障处理方法的对比

旧的故障处理方法：理论基础→电气设备原理讲解→看图分析故障→开关电器回路测量更换故障元件。对于线路短路故障处理时间长，且会导致其他无故障的线路出现人为制造的故障。

新的故障处理方法：测量新设备的元件和各回路的电阻值，建立数据库，通过最佳测量点测量故障设备各回路电阻值，通过与数据库的电阻值进行对比，找出故障点，对元件进行拆解处理或更换处理。对于线路短路故障，可以根据接线原理图进行直接甩掉更换新的电源线，不会人为制造其他故障。这种处理故障的方法简单、直观，处理故障时间短，判断故障准确、迅速。

2 快速学习方法

为了提高技能培训的水平，减少理论知识培训，缩短故障判断的时间和杜绝带电维修，经过多年的维修、培训经验和效果，总结了以下几个方面。

2.1 开关性能、操作方法

首先，要了解开关的使用范围、保护功能；其次，掌握开关的操作方法和参数调整。设备故障大多数是因为不了解设备的性能、操作不当、检修不到位等原因造成的。为了杜绝这类事故，要从根源出发，引导正确使用、维护电气设备，从了解开关的用途、功能和特点开始，必须掌握设备的正确操作方式和根据不同工况设定保护参数。

2.2 元件特性、结构

了解开关内每个元件的结构、运动方向、电气特性（电阻值）、材质；保护器出口定义等特点。通过元件的材质的变化、元件的阻值来判断好坏，做到及时维修和更换。通过元件的拆装，增强动手能力，熟悉所用工具，避免野蛮拆装，缩短故障处理的时间。

2.3 分解原理图

开关的原理图密密麻麻的不好识图，没有理论基础的，不懂原理的更似看天书。一个电磁起动器的电气原理图是由多个简单的电路构成，我们可以将复杂的原理图分解成简单的电路，并将其画出，可以很直观地了解原理图的构成。也为回路测量、寻找最佳测量点打下基础。如图1所示。

图1 电气原理分解图

2.4 找出最佳测量点

因为在煤矿井下防爆电气设备之间的安装距离非常小，电气设备的主腔体非常小，两人操作有些拥挤，很容易将其他线路碰掉，导致人为故障扩大事故。

在分解的原理图中，尽量找出适合一个人一手测量，一手容易操作的测量点，对于一些不容易操作的测量点可以借助工具进行操作。

测量点的选择要点：

（1）测量点尽量放在电子元件（电子时间继电器）两端；

（2）尽量不要放在变压器两端；

（3）测量点最好放在能一次性将整个回路全部测量完的接点两端；

（4）测量时尽量不要拆卸熔断器；

（5）测量时尽量不要测量螺丝等压接端；

（6）测量回路时一定要注意万用表的档位；

（7）智能保护插件、先导插件等电子电路不作为测量内容；

（8）学习测量和井下处理故障所用的万用表尽量使用同一块或同一品牌，以减少测量误差。

2.5 记录元件、回路阻值，建立数据库

在了解元件结构拆卸元件的同时，我们要先进行对每个电气元件进行阻值测量并记录；待图纸分解后，要通过最佳测量点对每个回路进行测量并记录。对于并串联元件较多的回路可进行拆除或分别测量，测量完毕后再恢复原状。数据库的建立也是以后人工智能化设备的研发基础。

2.6 利用比对法找出故障点

把电气设备故障分类，在实际处理开关故障时，可以通过实际测量值与数据库的值进行比对，判断元件的好坏。在处理电气设备时，所测量的数据与数据库的数据进行比对，可以判定：

（1）实际值稍微大于数据值时，可以认定有氧化现象。

（2）实际值远大于数据值为无穷大时，可以认定有开路现象。

（3）实际值稍小于数据值，可以认定有匝间短路现象。

（4）实际值稍远小于数据值几乎为零，可以认定有直接短路现象。

通过现象来选择处理故障的方法。

2.7 画出元件接线图、原理接线图

根据元件在开关内部的位置，画出元件实际接线图，表明线号、去向。以中间继电器为例，接线图要标明各个接点的状态、布局和线号。通过线号，更快地找出连接线的去向；通过接点的布局找出氧化的接点。通过原理实际接线图能更快、更准确地找到故障点。如图2、图3所示。

图2 原件接线原理图

3 结束语

《煤矿井下防爆电气设备的快速学习方法》的特别之处在于通过这个学习方法，可以使煤矿电工在短时间内学习防爆开关的工作原理、测量方法和故障判断，能更快地处理电气设备故障。此学习方法受众人群为文化水平和理论水平低的初、中级水平的人员以及技术院校的学生，可以运用到各个行业的电工培训、工作中和技术比武中。

图3 原件接线原理图

煤矿技能培训是一个长期的、系统的工作，需要各个方面的大力支持才能完成的一项工作。不仅仅是学习方法和模式的改革，还需要在奖惩制度、人才管理、薪金制度等方面进行深度的改革。