簡述煤礦井下漏電的原因分析及預防措施

馬堯通　趙正才

摘要：由于煤礦井下環(huán)境的特殊性，發(fā)生漏電與人身觸電的幾率遠比一般地面工業(yè)高，因此，必須采取有效措施，預防這類電氣事故的發(fā)生。本文從煤礦井下供電系統(tǒng)中發(fā)生漏電的原因以及漏電的危害進行簡要分析，并進一步提出了預防漏電、觸電的措施。

關鍵詞：煤礦井下；漏電；原因；預防措施

1 煤礦井下供電系統(tǒng)中發(fā)生漏電的原因

1.1 電纜或電氣設備本身的原因

敷設在井下巷道內(nèi)的電纜，由于井下環(huán)境潮濕，且運行多年，其絕緣老化或潮氣入侵，引起絕緣電阻下降，使正常運行時系統(tǒng)對地的絕緣阻抗偏低或發(fā)生漏電。在這種供電系統(tǒng)中，還會因偶然的過電壓沖擊，使絕緣水平較低處發(fā)生擊穿，產(chǎn)生集中性漏電。

開關設備長期使用，接線板潮濕可能造成漏電；其內(nèi)部元件（主要使控制變壓器、接觸器、繼電器、線圈等）或?qū)Ь€，因某種原因使絕緣惡化、導線頭碰殼也會造成漏電；自動饋電開關中的過流繼電器，當調(diào)整螺桿擰得過低時也會因相對地放電而造成漏電。

1.2 因施工安裝不當引起漏電

電纜施工接線錯誤，如誤將相線與地線相接，通電后就會發(fā)生漏電；橡套電纜接頭違反施工工藝要求，如不用電纜線盒的連接和明接頭等，這些接法都破壞了橡套的絕緣，在井下潮氣的侵蝕下易發(fā)生漏電，此外，這些接法的機械強度都較低，容易被拉斷而造成漏電。

電纜與設備連接時，由于芯線接頭不牢固，封堵不嚴、壓板不緊，運行或移動時造成接頭脫落或接頭松動，使相線于金屬外殼直接搭接而漏電，或者是因接頭發(fā)熱過度使絕緣損壞而漏電。

橡套電纜懸掛方法違反規(guī)定，采用鐵絲或銅絲懸掛，時間一長，就可能發(fā)生漏電。

開關或其它電氣設備的內(nèi)部接線錯誤，或接線頭送脫碰殼，當合閘通電時便發(fā)生漏電。

1.3 因管理不當引起漏電

由于管理不當，電纜被埋壓或脫落浸泡于水溝中。電纜被埋壓后其熱量不易散發(fā)，時間一久將使絕緣老化而漏電；電纜浸泡于水中，由于受井下水的酸性侵蝕及滲透作用，也會使絕緣因受潮而漏電。

電氣設備長期過負荷運行造成絕緣老化損壞而漏電。

電動機因長期被煤石堵塞風道，造成通風不良而發(fā)熱使絕緣老化受損而漏電。

對已受潮或遭水淹的電氣設備，未經(jīng)嚴格的干燥處理和對地絕緣電阻、耐壓試驗，又投入運行，極有可能發(fā)生漏電或其它電氣故障。

1.4 因維修操作不當引起漏電。

工人工作時勞動工具（鍬、鎬、釬等）易將電纜割傷或碰傷，造成漏電。此外采機械移動時，由于司機人員照顧不到，使供電電纜受到拉、擠、壓、絞等作用，也可能造成漏電。

冷、熱補的橡套和澆灌的電纜接頭，由于芯線連接不牢固、絕緣膠澆灌不均勻，以及硫化熱補或冷補質(zhì)量低劣，故在運行期間芯線接頭容易發(fā)熱，使油和絕緣膠往外滲漏，嚴重時就會產(chǎn)生漏電。

開關設備檢修后，殘留在開關內(nèi)的線頭、金屬碎片等未能清理干凈，或?qū)⑿×慵c電工工具等忘在開關內(nèi)，如果這些東西碰到相線，送電后就會發(fā)生漏電。

修理電氣設備時，由于停送電操作失誤、帶電操作或施工不慎，可能造成人身接觸及一相漏電。

開關分、合閘時，由于滅弧機構有故障，造成電弧熄滅困難、電弧接觸外殼而漏電。此外，當發(fā)生漏電而切斷總電源后，為找漏電支路而分別強行送電也是造成重復漏電的原因。

1.5 因意外事故引起漏電

井下電纜常因頂板失落、礦車出軌、支柱傾倒等意外機械事故所損傷而導致漏電。

井下電纜因短路故障造成局部對地絕緣損壞，當處理短路故障后未經(jīng)對地絕緣電阻測而恢復送電時，就會發(fā)生漏電。

大氣過電壓沿下井電纜侵入，擊穿其對地絕緣而發(fā)生漏電。

2 煤礦井下低壓電網(wǎng)發(fā)生漏電的危害

煤礦井下低壓電網(wǎng)大部分在采區(qū)，環(huán)境條件惡劣，又是工作人員和生產(chǎn)機械比較集中的地方，電網(wǎng)若發(fā)生漏電，將導致以下危險：

2.1 人身觸電。當電氣設備因絕緣損壞而使外殼帶電，而工作人員又接觸此外殼時，就會導致人身觸電事故。此時如地電流的一部分將要從人體流過，其數(shù)值大到一定程度就會造成工作人員的傷亡。工作人員觸及刺破橡套電纜外護套而暴露在空氣中的芯線時一種更加嚴重的人身觸電，此時，入地電流絕大部分流經(jīng)人體，因而對工作人員的危險性更大。

2.2 引起沼澤氣及煤塵爆炸。我國大部分煤礦有沼氣喝煤塵爆炸的危險，當井下空氣中沼氣活煤塵達到爆炸濃度且有能量達到0.28mj的點火源時，就會發(fā)生沼氣活煤塵爆炸。井下的點火源絕大部分是電火花，而漏電所產(chǎn)生的電火花則占有相當?shù)谋壤?，當電網(wǎng)發(fā)生單相接地或設備發(fā)生單相碰殼時，在接地點就會產(chǎn)生電火花，若此電火花具有足夠的能量，就可能點燃沼氣和煤塵。

2.3 使電雷管無準備引爆。漏電電流在其通過的路徑上會產(chǎn)生電位差，漏電電流的數(shù)值越大，所產(chǎn)生的電位差就越大，如果電雷管兩端引線不慎與漏電回路上具有一定差的兩點相接，就可能發(fā)生電雷管無準備爆炸的事故。

2.4 燒損電氣設備，引起火災。長期存在的漏電電流，尤其是兩相經(jīng)過度電阻接地的漏電電流，在通過設備絕緣損壞處時將散發(fā)出大量的熱，使絕緣進一步損壞，甚至使可燃性材料（如非阻燃性橡套電纜）著火燃燒。

2.5 引起短路事故。據(jù)統(tǒng)計，約有30%的單相接地故障發(fā)展為短路。從而造成更大的電氣故障。對礦井安全造成嚴重威脅。漏電故障發(fā)展為短路的原因是很簡單的，長期存在的漏電電流及電火花使漏電處的絕緣進一步損壞，最后危及相間絕緣而造成短路。

2.6 嚴重影響生產(chǎn)。按規(guī)程要求，一旦電網(wǎng)發(fā)生漏電，就必須停電處理，因而嚴重影響生產(chǎn)，降低煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益。漏電故障的處理少則數(shù)小時，多則達幾個班次，有的工作面幾乎每班都發(fā)生漏電停電事故。另一方面，停電使局扇停轉(zhuǎn)，通風惡化，沼氣積聚，反過來又威脅了礦井的安全。

3 預防漏電、觸電的措施

由于煤礦井下環(huán)境的特殊性，發(fā)生漏電與人身觸電的幾率遠比一般地面工業(yè)高，因此，必須采取有效措施，預防這類電氣事故的發(fā)生。結(jié)合煤礦井下的具體情況，可采取以下措施。

3.1 加強井下電氣設備的管理和維護，定期對電氣設備進行檢查和試驗，性能指標達不到要求的，應立即更換。

3.2 將帶電導體、電氣元件和電纜接頭等，都封閉在堅固的外殼內(nèi)。在電氣設備的外殼與蓋子間設置可靠的機械閉鎖裝置，以保證未合上外蓋前不能接通電源，或者在接通后，便不能打開外蓋。這一措施有效地防止了因帶電檢修而造成的觸電事故。

3.3 加強手持式電動工具把手的絕緣。這類把手在正常時本來是不帶電的，但當帶電部分的絕緣損壞時，把手便有可能帶電引起觸電事故，所以必須在把手上再加一層絕緣套，已形成雙重保護。

3.4 對人身接觸機會較多的電氣設備，采用較低的額定電壓。例如手持式電鉆、照明設備及信號裝置的額定電壓不得超過127V，而井下各種電氣控制回路的額定電壓則限制在12~42V以內(nèi)。

3.5 井下配電變壓器的中性點禁止直接接地，以減小漏電或觸電電流。井下若采用中性點直接接地的供電系統(tǒng)，則發(fā)生漏電或人身觸電的情況就有所不同，此時，漏電接觸電電流入地后就直接經(jīng)過接地極回到變壓器的中性點。由于接地極的電阻很?。〝?shù)歐姆），使得電源相電壓幾乎全部加在漏電過渡電阻或人體電阻上，危險性極大。