针对井下矿用控制配电箱发热严重的问题，需从散热优化与负载管理两方面入手，结合井下高温、高湿、粉尘多的恶劣环境，采取针对性措施，具体方案如下：

### **一、散热优化：提升热交换效率**
井下空间封闭，自然散热条件差，需通过主动散热技术加速热量排出，同时防止粉尘侵入导致短路。

1. **强制通风系统**
- **轴流风机**：在配电箱顶部或侧壁安装防爆轴流风机，通过强制对流加速箱内空气循环。风机需选用防爆型，功率根据箱体体积计算（如每立方米空间配0.1kW风机），确保风速≥2m/s。
- **通风管道设计**：在箱体进风口和出风口连接镀锌钢管或柔性风管，延伸至井下通风良好的区域（如主巷道），利用井下压差实现定向空气流动。进风口需加装滤尘网（目数≥100目），防止煤尘进入。

2. **热交换器散热**
- **板式热交换器**：在箱体内壁安装铜质或铝质板式热交换器，通过循环冷却液（如乙二醇水溶液）将热量传导至外部散热片。冷却液循环泵需选用防爆型，流量根据热负荷计算（如每kW热量配5L/min流量）。
- **密封设计**：热交换器与箱体连接处采用橡胶密封圈，防止粉尘和潮气侵入，IP防护等级需达到IP55以上。

3. **智能温控系统**
- **温度传感器**：在配电箱内关键部位（如断路器、接触器）安装PT100温度传感器，实时监测温度。
- **PLC控制**：通过PLC编程实现风机和热交换器的自动启停。当温度超过设定阈值（如60℃）时，启动风机；温度持续上升至70℃时，启动热交换器并报警。

### **二、负载管理：降低发热源强度**
过载是配电箱发热的主因之一，需通过负载分配、设备选型和保护策略控制发热量。

1. **负载分配与均衡**
- **三相平衡**：使用钳形电流表检测各相负载电流，确保三相不平衡度≤15%。若不平衡，调整负载接线（如将单相设备均匀分配至三相）。
- **分级供电**：将大功率设备（如绞车、局扇）与小功率设备（如照明、传感器）分开供电，避免大电流设备启动时导致电压骤降和发热。

2. **设备选型与降容**
- **降容系数**：根据井下环境温度（通常40-50℃），对配电箱额定电流进行降容处理。例如，环境温度50℃时，降容系数取0.8，即额定电流100A的配电箱实际负载不超过80A。
- **耐高温元件**：选用耐温等级更高的电气元件（如接触器触头材料为银氧化镉，耐温≥180℃），减少接触电阻发热。

3. **过载保护与预警**
- **电子式过载继电器**：替换传统热继电器，采用电子式过载继电器（如施耐德LR9D系列），动作时间精度≤±5%，避免长时间过载导致元件过热。
- **远程监控**：通过4G/5G模块将配电箱负载数据上传至地面监控中心，当负载超过额定值80%时，系统自动推送预警信息至管理人员手机。

### **三、维护与预防：延长设备寿命**
定期维护可减少因接触不良、积尘等导致的局部过热。

1. **接触面处理**
- **紧固螺栓**：每季度使用扭矩扳手检查接线端子紧固力，螺栓扭矩值需符合设备要求（如M10螺栓扭矩为25-30N·m）。
- **导电膏涂抹**：在铜铝接头处涂抹导电膏（如DJB-823），降低接触电阻30%-50%，防止电解氧化。

2. **积尘清理**
- **高压气枪吹扫**：每月使用防爆高压气枪（压力≤0.6MPa）清理箱内积尘，重点清理散热器鳍片和风机叶片。
- **防尘罩安装**：在箱体进风口加装可拆卸式防尘罩，定期更换（建议每2周清洗一次）。

3. **绝缘检测**
- **兆欧表测试**：每半年使用1000V兆欧表检测主回路绝缘电阻，阻值应≥1MΩ。若阻值下降至0.5MΩ以下，需排查绝缘破损点。

### **四、实施案例：某煤矿的改进效果**
某煤矿井下配电箱原采用自然散热，夏季环境温度45℃时，箱内温度达80℃，导致接触器触头熔焊。实施上述方案后：
- 安装轴流风机和热交换器，箱内温度降至55℃；
- 通过负载均衡，三相不平衡度从25%降至10%；
- 更换耐高温元件后，年故障率从12次降至3次。

### **五、注意事项**
1. **防爆合规**：所有改造需符合《煤矿安全规程》要求，选用ExdI型防爆设备。
2. **停机维护**：清理积尘和紧固螺栓时，必须切断上级电源并挂牌锁定。
3. **数据记录**：建立配电箱温度、负载和维修档案，为后续优化提供依据。

通过散热优化、负载管理和定期维护，可显著降低井下配电箱发热问题，保障煤矿供电系统安全运行。