煤矿井下漏电的预防措施

煤矿井下漏电的预防措施

侯亮科  李鹏  郝小刚  孙红剑

潞安化工集团余吾煤业公司  山西长治  047400

摘要:煤矿井下电气设备的工作环境恶劣，所处的工作场所狭窄、空气潮湿、有滴水和淋水现象。由于落矸和片帮，电气设备还经常受砸和受压，极易发生漏电与人身触电；有引起火灾和沼气、煤尘爆炸的危险；长期漏电可能发展为短路故障；有时漏电流还会引起雷管超前引爆。因此，必须采取有效措施，预防这类电气事故的发生。该文从井下供电系统中发生漏电的原因，分析了漏电的危害，提出了预防漏电、触电的措施。

关键词:井下供电系统安全用电

前言
　　 井下常见的漏电故障分为集中性漏电和分散性漏电两种。集中性漏电使电网的某一处因绝缘破损导致漏电，占井下漏电的85%以上；分散性漏电是因淋水、潮湿导致电网中某段线路或某些设备绝缘下降至危险值而形成的漏电。这两种漏电电流都超过极限安全电流，如不加以限制则非常危险。
　　1井下供电系统中发生漏电的原因
　　 1.1 电气设备因绝缘受潮或进水，开关设备长期使用，接线板潮湿可能造成漏电；其内部元件（主要使控制变压器、接触器、继电器、线圈等）或导线，因某种原因使绝缘恶化、导线头碰壳也会造成漏电；自动馈电开关中的过流继电器，当调整螺杆拧得过低时也会因相对地放电而造成漏电。
　　 1.2 电气设备超期服役或长期超负荷运行造成绝缘老化。敷设在井下巷道内的电缆，由于井下环境潮湿，且运行多年，其绝缘老化或潮气入侵，引起绝缘电阻下降，使正常运行时系统对地的绝缘阻抗偏低或发生漏电。在这种供电系统中，还会因偶然的过电压冲击，使绝缘水平较低处发生击穿，产生集中性漏电。
　　 1.3 电缆受到挤压、砍砸、过度弯曲、铁器划伤或针刺。井下从业人员工作时劳动工具（锹、镐、钎等）易将电缆割伤或碰伤，造成漏电。此外机械移动时，由于操作人员照顾不到，使供电电缆受到拉、挤、压、绞等作用，也可能造成漏电。
　　 1.4 电缆与设备连接时，由于芯线接头不牢固、有毛刺、无防松措施、封堵不严、压板不紧，运行或移动时造成接头脱落或接头松动，使相线与金属外壳直接搭接而漏电，或者是因接头发热过度使绝缘损坏而漏电。
　　 1.5 维修电气设备时，由于停送电操作失误、带电操作或施工不慎，可能造成人身接触及一相漏电。
　　 1.6 维修电气设备时，残留在电气设备内的线头、金属碎片等未能清理干净，或将小零件与电工工具等忘在开关内，如果这些东西碰到相线，送电后就会发生漏电。
　　 1.7 操作电气时，由于弧光放电造成一相接地。或由于灭弧机构有故障，造成电弧熄灭困难、电弧接触外壳而漏电。此外，当发生漏电而切断总电源后，为找漏电支路而分别强行送电也是造成重复漏电的原因。
　　 1.8 在电气设备内部增加其他部件，使带电导体与外壳之间的电气间隙或爬电距离小于安全值时。
　　 1.9 橡套电缆悬挂方法违反规定，采用铁丝或铜丝悬挂，时间一长，就可能发生漏电。
　　 1.10 大气过电压沿下井电缆侵入，击穿其对地绝缘而发生漏电。
　　2井下低压电网发生漏电的危害
　　 煤矿井下电网发生漏电时，由于井下环境的特殊性，其危害性要比地面情况大得多。归纳起来有以下几种情况：
　　 2.1 导致人身触电危险，而且人在井下触及同地面同等电压的带电体时，会因井下环境比较潮湿，人体电阻小(500~1000Ω)，导致更不容易摆脱带电体，造成触电死亡的可能性更大。
　　 2.2 漏电产生的杂散电流，有超前引爆电雷管的可能，危害极大。
　　 2.3 漏电产生的火花，能引起瓦斯或煤尘爆炸等恶性事故。
　　 2.4 大量的漏电电流能使绝缘材料发热或造成相间短路，从而引起火灾等。
　　 2.5 当发生单相接地时，会造成另外两相对地电压升高3倍，此时，电气设备的绝缘要承受较高的电压，可能会导致绝缘的破坏，使故障进一步扩大。
　　 2.6 间歇性的单相接地会造成电网产生过电压，使电动机、变压器等电气设备的绝缘被击穿。
　　
　　3预防漏电、触电的措施
　　 由于煤矿井下环境的特殊性，发生漏电与人身触电的几率远比一般地面作业高，因此，必须采取有效措施，预防这类电气事故的发生。结合煤矿井下的具体情况，可采取以下措施：
　　 3.1 加强井下电气设备的管理和维护，定期对电气设备进行检查和试验，性能指标达不到要求的，应立即更换。
　　 3.2 将带电裸导线安装在一定高度上，避免人身接触。对于容易接触到的裸露带电总分要有防护罩；在井下，电缆接头、各种电气设备都封闭在坚固的外壳内。在电气设备的外壳与盖子间设置可靠的机械闭锁装置，以保证未合上外盖前不能接通电源，或者在接通后，便不能打开外盖。这一措施有效地防止了因带电检修而造成的触电事故。
　　 3.3 加强手持式电动工具把手的绝缘。这类把手在正常时本来是不带电的，但当带电部分的绝缘损坏时，把手便有可能带电引起触电事故，所以必须在把手上再加一层绝缘套，形成双重保护。

　　 3.4 对人身接触机会较多的电气设备，采用较低的额定电压。例如手持式电钻、照明设备及信号装置的额定电压不得超过127V，而井下各种电气控制回路的额定电压不超过36V等。
　　 3.5 井下配电变压器的中性点禁止直接接地，以减小漏电或触电电流。井下若采用中性点直接接地的供电系统，则发生漏电或人身触电的情况就有所不同，此时，漏电活触电电流入地后就直接经过接地极回到变压器的中性点。由于接地极的电阻很小（数欧姆），使得电源相电压几乎全部加在漏电过渡电阻或人体电阻上，危险性极大。
　　 3.6 电气设备采用保护接地。将电气设备正常情况下不带电的金属部分与埋在地下的接地极之间做良好的金属连接，接地电阻越小，通过人身的电流就越小，接地网上任一保护接地点测得的接地电阻值，不得超过2Ω，每一移动式和手持式电气设备同接地网之间的保护接地用的电缆芯线的电阻值，都不应超过1Ω，同时将橡胶电缆接地芯线或屏蔽护套把分布在井下各处的接地体和移动设备的外壳连接起来，构成总接地网。
　　 3.7 根据《煤矿安全规程》规定，在井下低压馈电电线上必须装设漏电保护装置或有选择性的漏电保护装置，保证自动切断漏电的馈电线路。同时每天必须进行一次跳闸试验。
　　 3.8 煤电钻必须使用煤电钻综合保护装置，照明、信号灯必须使用照明、信号综合保护装置。每班使用前，必须对煤电钻综合保护装置进行一次跳闸试验。
　　 3.9 维修电气设备时要按规程操作，严禁将工具和材料等导体遗留在电气设备中。不在电气设备中增加额外部件，必须设置时，必须遵守有关规定。
　　 3.10 避免电缆、电气设备浸泡在水中，防止电缆的机械损坏，导线连接要牢固，无毛刺，防松装置好，接线正确。严禁电气设备及电缆长期过负荷。

为了保证用电安全,发生意外停电时,必须严格按照以上规定进行安全控制和恢复供电程序,任何人员不得违反,绝不可心存侥幸,省略步骤和程序。
　结束语
　　用电安全关系到煤矿安全生产和职工生命健康,必须高度重视,在日常井下作业过程中,时刻注意用电安全才能保证生产、生活,取得良好的经济效益和社会效益。

参考文献:
[1]王梅义.高压电网继电保护运行技术[M].北京:电力工业出版社,1981.
[2]徐之.煤矿供电及其设备[M].北京:煤炭工业出版社,1993.
[3]王红俭,王会森.煤矿电工学[M].北京:煤炭工业出版社,2005.
[4]国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[S].北京:煤炭工业出版社,2004.