煤礦井下漏電原因分析及防治措施

陳曉娟

(大同煤礦集團(tuán)設(shè)計(jì)研究有限公司，山西大同037003)

0 引言

煤礦井下供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，能夠保證煤礦企業(yè)的生產(chǎn)順利進(jìn)行。但是，一般煤礦開采地都是電氣設(shè)備與電纜集中的區(qū)域，如果井下供電系統(tǒng)出現(xiàn)漏電現(xiàn)象，則會(huì)對生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響。所以，需要及時(shí)制定有效措施進(jìn)行防范，減少漏電事故出現(xiàn)的概率。

1 煤礦井下供電系統(tǒng)發(fā)生漏電的原因

1.1 井下電氣設(shè)備與電纜自身的原因

在以下幾種情況下井下電氣設(shè)備與電纜會(huì)出現(xiàn)漏電問題:第一，煤礦井下比較潮濕的條件下，電纜慢慢老化，最終導(dǎo)致絕緣電阻無法充分發(fā)揮自身的效能;在供電系統(tǒng)運(yùn)行過程中也會(huì)出現(xiàn)漏電的情況。第二，接線板非常潮濕的條件下也會(huì)出現(xiàn)供電系統(tǒng)漏電情況;在某種特定環(huán)境小，電氣設(shè)備的內(nèi)部零部件絕緣惡化，此時(shí)會(huì)引發(fā)漏電。第三，當(dāng)自動(dòng)開關(guān)中調(diào)整螺栓擰得過松時(shí)也可能出現(xiàn)漏電情況。

1.2 設(shè)備安裝工程質(zhì)量達(dá)不到要求

電氣設(shè)備的安裝工程質(zhì)量問題是導(dǎo)致供電系統(tǒng)漏電的主要原因。施工人員在安裝電氣設(shè)備時(shí)，由于疏忽或操作不當(dāng)，導(dǎo)致電氣設(shè)備在以后的運(yùn)行中出現(xiàn)問題。第一，井下電纜安裝方法錯(cuò)誤，施工人員在進(jìn)行接線時(shí)，經(jīng)常容易錯(cuò)誤地將地線與相線連接起來，一旦通電則會(huì)出現(xiàn)漏電問題，產(chǎn)生這種現(xiàn)象是由于施工人員專業(yè)技術(shù)不高引起的。第二，在施工過程中，選擇一些質(zhì)量不合格的電纜，有的施工單位為了控制施工成本，擅自偷工減料，井下作業(yè)如果牽動(dòng)了電纜，則很容易被扯斷，從而造成供電系統(tǒng)漏電。

1.3 井下供電系統(tǒng)的日常維護(hù)工作不夠全面

大部分煤礦企業(yè)沒有建立一支完備的施工團(tuán)隊(duì)來開展井下供電系統(tǒng)維護(hù)工作，也缺乏對電氣設(shè)備以及電纜維護(hù)工作的足夠重視，從而導(dǎo)致供電系統(tǒng)漏電現(xiàn)象得不到很好地控制。由于電纜長期埋在地下，長期工作導(dǎo)致其逐漸絕緣老化，從而容易出現(xiàn)漏電問題。有的電纜長期浸泡在水中，逐漸被腐蝕，對電纜的絕緣特性產(chǎn)生了影響。電纜老化現(xiàn)象在井下非常普遍，所以電纜維護(hù)工作是供電系統(tǒng)維護(hù)的重要部分。同時(shí)，煤礦井下環(huán)境惡劣，這也對電氣設(shè)備的正常運(yùn)行產(chǎn)生了巨大的影響。比如，電風(fēng)機(jī)的散熱通道經(jīng)常被煤礦井下的碎石堵住，電氣設(shè)備受潮后逐漸絕緣老化等。但是，在日常維護(hù)過程中還出現(xiàn)漏電問題是因?yàn)榫S護(hù)人員在處理漏電事故時(shí)強(qiáng)行送電造成的。

2 煤礦井下供電系統(tǒng)漏電的危害

2.1 威脅工作人員的人身安全

煤礦井下的工作人員在作業(yè)過程中，由于電氣設(shè)備或電纜的絕緣遭到破壞出現(xiàn)漏電情況，這種情況下，如果工作人員不小心觸碰到電氣設(shè)備的外殼，則容易觸電，從而對工作人員的人身安全產(chǎn)生一定的威脅。近幾年，因?yàn)楣╇娤到y(tǒng)漏電而造成的人員受傷事故經(jīng)常發(fā)生，工作人員的人身安全得不到有效保證，從而導(dǎo)致正常的生產(chǎn)也無法順利開展。

2.2 導(dǎo)致煤礦中沼氣和煤塵的爆炸

煤礦井下沼氣與煤塵的爆炸需要滿足兩方面的條件，即足夠的爆炸濃度以及點(diǎn)火源。漏電時(shí)產(chǎn)生的電火花也就是點(diǎn)火源，電氣設(shè)備的電相碰殼與電纜的單相接地都會(huì)在接地處出現(xiàn)火花，從而容易導(dǎo)致煤礦中沼氣和煤塵發(fā)生爆炸。沼氣和煤塵的爆炸對煤礦井下的安全產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。

2.3 影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行

電氣設(shè)備的正常運(yùn)行是保證供電系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵，而漏電問題則影響著電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。長期的漏電現(xiàn)象導(dǎo)致電氣設(shè)備的絕緣再次被破壞，從而導(dǎo)致電路受到影響，經(jīng)常出現(xiàn)短路的情況，由此引發(fā)的設(shè)備故障更加嚴(yán)重。另外，當(dāng)漏電的電流流向遭到破壞的絕緣處時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生巨大的熱量，情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致煤礦井下的可燃性物質(zhì)燃燒，很容易引發(fā)火災(zāi)。

2.4 影響正常的安全生產(chǎn)

根據(jù)煤礦企業(yè)制定的相關(guān)制度，當(dāng)煤礦井下出現(xiàn)漏電問題時(shí)，需要及時(shí)斷電，并進(jìn)行故障維修，這對煤礦企業(yè)煤礦開采工作的正常進(jìn)行產(chǎn)生了嚴(yán)重影響，也對企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生了不利影響。煤礦井下漏電事故的頻繁發(fā)生，導(dǎo)致井下的通風(fēng)裝置無法正常運(yùn)行，從而極大地增加了煤礦中沼氣和煤塵的爆炸可能性，對煤礦井下的安全產(chǎn)生了嚴(yán)重威脅。

3 預(yù)防漏電和觸電的措施

煤礦井下環(huán)境具有一定的特殊性，比一般地面作業(yè)更容易出現(xiàn)漏電、人身觸電等事故，因此，需要及時(shí)采取有效措施進(jìn)行預(yù)防。根據(jù)煤礦井下的實(shí)際情況，可以采取以下預(yù)防措施。

3.1 保證電氣設(shè)備與安裝工程的質(zhì)量

在選擇電氣設(shè)備、電纜和安裝材料時(shí)，需要考慮材料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)對采購環(huán)節(jié)的嚴(yán)格監(jiān)督。在安裝之前，需要對電氣設(shè)備與材料的質(zhì)量安全進(jìn)行全面的檢查，這是有效地預(yù)防電氣設(shè)備出現(xiàn)漏電問題的基礎(chǔ)。

煤礦企業(yè)在進(jìn)行安裝工程時(shí)，需要綜合考察作業(yè)環(huán)境，在安裝時(shí)需要考慮電氣設(shè)備安裝對企業(yè)正常生產(chǎn)的影響，需要事先做好漏電防護(hù)措施。比如，將電纜接頭安裝在牢固的外殼里，這樣能防止電力遭到腐蝕而絕緣老化，也能夠減少維修人員在檢查時(shí)出現(xiàn)觸電事故的概率。同時(shí)，施工人員也需要改善施工工具，加強(qiáng)工具的絕緣裝置，從而更好地完成電氣設(shè)備漏電維修工作。

3.2 加強(qiáng)對電氣設(shè)備和電纜的管理與維護(hù)

定期檢查和試驗(yàn)電氣設(shè)備，對于性能指標(biāo)達(dá)不到要求的電氣設(shè)備，應(yīng)該及時(shí)更換。同時(shí)，需要將帶電裸導(dǎo)線安裝在人不易接觸到的高度上，避免出現(xiàn)人身觸電情況。對于人易觸摸到的帶電裸導(dǎo)線，需要安裝防護(hù)罩。在煤礦井下，電纜的接頭以及各種電氣設(shè)備都封閉在牢固的外殼里，在電氣設(shè)備的外殼和蓋子之間安裝機(jī)械閉鎖裝置，從而保證沒有合上外蓋之前不能接通電源，或者是接上電源之后，則不能再打開外蓋，這樣可以防止在進(jìn)行帶電維修時(shí)出現(xiàn)觸電事故。另外，需要加強(qiáng)手持式電動(dòng)工具把手的絕緣。手持式電動(dòng)工具把手在正常情況下是不帶電的，但是當(dāng)帶電部分的絕緣遭到破壞，把手則容易出現(xiàn)觸電事故，所以需要在這類把手處安裝絕緣套，形成雙重保護(hù)。對于與人身接觸比較多的電氣設(shè)備，應(yīng)該采用相對較低的額定電壓。比如，照明設(shè)備、信號裝置或者手持式電鉆等。將這些設(shè)備的額定電壓控制在127 V 以內(nèi)，而煤礦井下的各種電氣設(shè)備的回路額定電壓控制在36V 以內(nèi)。

3.3 嚴(yán)禁井下配電變壓器的中性點(diǎn)直接接地

煤礦井下如果采用中性點(diǎn)直接接地的電氣設(shè)備，則發(fā)生的漏電問題或者人身觸電情況有所不同，此時(shí)，漏電的電流進(jìn)入地后，則直接經(jīng)過接地極，最后回到變壓器的中性點(diǎn)。因?yàn)榻拥貥O的電阻非常小，導(dǎo)致電源相電壓基本全部都加在漏電過渡電阻或者是人體電阻上，這是非常危險(xiǎn)的。

3.4 電氣設(shè)備采取保護(hù)接地

將電氣設(shè)備在正常情況下不帶電的部分和埋下地下接地極之間進(jìn)行良好的金屬連接。因?yàn)榻拥仉娮柙叫?，?jīng)過人身的電流越小，并且接地網(wǎng)上任何一個(gè)保護(hù)接地點(diǎn)測得的接地電阻值都不能超過2 V。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和機(jī)電治理水平的提高，通過積極開展煤礦井質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作，我國的煤礦井下供電質(zhì)量有了明顯的提高，煤礦井下供電系統(tǒng)漏電問題大量減少，促進(jìn)了礦井的安全生產(chǎn)。煤礦井下供電系統(tǒng)和煤礦企業(yè)生產(chǎn)順利開展聯(lián)系密切，漏電事故對企業(yè)的整體效益有著重大的影響，所以企業(yè)需要制定漏電防范措施，保證煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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