礦山井下安全用電技術問題及應對措施分析

李國安

摘 要 礦山企業(yè)日常工作一般會在井下完成，充足的應用設備與明亮的施工環(huán)境是順利開展井下作業(yè)的重要前提，所以礦山企業(yè)對電能有著極大的需求。然而，用電技術使用不當會給礦山施工安全構成嚴重威脅。筆者對礦山井下用電技術存在的問題進行分析，并提出相應的解決對策，盡量避免安全事故的發(fā)生。

關鍵詞 礦山企業(yè)；安全用電；應對措施

中圖分類號：TM08 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）13-0087-01

由于礦山企業(yè)施工環(huán)境特殊，工作危險系數(shù)大，生產(chǎn)工藝要求高，工作人員數(shù)量多，因此非常容易發(fā)生損失慘重的安全事故。對于礦山企業(yè)而言，井下作業(yè)對電能有著極大的需求。為實現(xiàn)安全生產(chǎn)，做好防護措施，實現(xiàn)井下安全用電意義重大。就目前礦山井下安全用電技術來看，還存在許多問題有待改進。只有采取有效的應對措施，才能確保礦山井下用電安全，降低安全事故的發(fā)生率。為此，筆者在本文中對礦山井下安全用電技術常見問題進行研究，對技術改良提出幾點建議。

1 礦山井下安全用電技術常見問題

1.1 中性點直接接地系統(tǒng)

據(jù)筆者調(diào)查獲悉，大多數(shù)礦上井下供電系統(tǒng)，依舊通過中性點直接接地系統(tǒng)實現(xiàn)供電。在該用電系統(tǒng)中，人體不慎觸一相導線，則人體接觸電壓為相電壓，當系統(tǒng)電壓為380 V時，相電壓則為220 V，假設人體電阻1000 Ω，那么人體通過電流將達到0.22 A，顯然超過人體極限安全電流，同時漏電電流會產(chǎn)生電弧，非常容易引發(fā)嚴重后果。

1.2 設備無接地

由于礦山井下作業(yè)環(huán)境十分復雜，因此大量設備的安裝具有移動性特點。同時，礦山本身存在電阻值大，設計不規(guī)范，接地網(wǎng)同管線串聯(lián)等諸多問題。這樣的施工條件下，設備的安全使用無法獲得保障，進而會增加發(fā)生安全事故的風險。

1.3 井下接地網(wǎng)不符規(guī)范

大多數(shù)老礦山以及近年來新開發(fā)的礦山中，井下接地網(wǎng)均存在諸多不符規(guī)范的地方。大多數(shù)井下接地網(wǎng)電阻值超過正常水平，且接地網(wǎng)與管線連在一起，這些均會給井下設備的安全使用帶來不利影響。

1.4 井下配電中心選址不合理

眾所周知，由于礦山井下環(huán)境特殊，照明、用電設備的大規(guī)模使用容易產(chǎn)生熱量，所以水汽附著與凝結現(xiàn)象十分常見。由于大多數(shù)井下配電中心在設置時未對這一情況進行充分考量，因此選址不合理情況十分嚴重。水汽嚴重附著會導致配電設備絕緣性能降低，絕緣開關容易被燒毀，出現(xiàn)帶電與接地等情況。

2 井下安全用電技術常見問題的應對措施

2.1 安裝漏電保護裝置

所有供電系統(tǒng)均會存在一定程度的漏電問題，漏電程度主要取決于系統(tǒng)的絕緣電阻與對地電容。在中性點絕緣系統(tǒng)內(nèi)，人體不慎觸及一相導線后，經(jīng)過人體的電流則為當下系統(tǒng)漏電電流。降低系統(tǒng)絕緣電阻，不但無法解決這一問題，還會因加大漏電電流，引發(fā)更嚴重的觸電事故。因此，在井下供電系統(tǒng)中安裝漏電保護裝置很有必要。

1）井下漏電保護裝置的結構。漏電繼電器與自動開關中的分離脫扣器，是井下漏電保護裝置的主要組成部分。漏電保護裝置的功能包括：①利用歐姆表掌握電網(wǎng)絕緣電阻動態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常或有異常趨勢時及時進行檢修；②在電網(wǎng)對地絕緣電阻逼近危險值、人體觸碰一相導體等情況時，系統(tǒng)能夠自動跳閘，避免發(fā)生漏電事故；③如果人體不慎觸碰到電網(wǎng)一相，漏電保護裝置能夠最大化降低通過人體的電流，減輕電流對人體的損害。即使出現(xiàn)電網(wǎng)一相接地情況，也能有效降低接地故障電流。

2）漏電保護裝置的幾種類型。漏電保護器的類型主要包括：高靈敏度型、中高靈敏度型、低靈敏度型。高靈敏度型漏電保護裝置，主要用于降低人體觸電事件的發(fā)生率；中高靈敏度型漏電保護裝置，能有效預防火災的發(fā)生；地靈敏度型漏電保護裝置，能實現(xiàn)監(jiān)視單項接地故障。礦山企業(yè)在選擇漏電保護裝置時，需對作業(yè)危險程度與作業(yè)人員實際情況進行充分考量，爭取選擇到合適的漏電保護器，預防用電安全事故的發(fā)生。

2.2 保護接地裝置

電器設備絕緣體受損后，容易導致。當人體觸及帶電設備后，便會引發(fā)觸電事故。將絕緣體容易受損、可能帶電的設備接地，是實現(xiàn)安全用電的最佳途徑。用于實現(xiàn)接地的接地線與接地極，被稱為接地裝置。安裝保護裝置的電動機絕緣受損后，接地電流從一相經(jīng)過外殼、接地線與接地極，進入到大地后與其他兩相電路的絕緣電阻與對地電容形成回流電源。由于大地電位為零，因此接地電源進入到大地后，地極附近電位將上升。接地極處電位達到最高水平，但向外減弱，附近大地電位依舊為零。

倘若忽略接地導線中的電壓降，電動機外殼和接地極電位將達到一致。人接觸外殼時，人體接觸電壓為接地極電位和人腳站立處大地電位的差值。當人體站立處電位為零時，人體最大電壓數(shù)值與接地極電位一致。

按照歐姆定律，接地極的接地電阻為Rjd=Ujc/Ijd

所有投入使用的供電系統(tǒng)中，Ijd是固定的，可通過公式計算或?qū)嶒炃蟮谩．斀拥仉娮璞豢刂圃诘陀趯獢?shù)值的范圍內(nèi)，即可保證Ijd在安全允許范圍內(nèi)。接地電阻Rjd大小主要取決于接地極面積與土壤電阻率。結合土壤電阻率，可通過接地裝置或適當調(diào)整土壤電阻率等途徑，使接地電阻滿足要求。

在中性點接地的三相四線制系統(tǒng)內(nèi)，可使電器設備外殼或金屬支架與接地的中性線相連。在中性線的輔助下，實現(xiàn)接地，該系統(tǒng)可稱為接零系統(tǒng)。接零系統(tǒng)在應用過程中，倘若一相絕緣出現(xiàn)受損時，則可形成單項短路，自動激活電流保護裝置，切斷故障線路，有效避免了觸電事故的發(fā)生，實現(xiàn)安全用電。

3 結束語

綜上所述，井下以及向井下供電變壓器，盡量避免中性點接地；在供電系統(tǒng)中，設置漏電保護裝置與絕緣監(jiān)視裝置；對各電器設備進行保護接地；定期監(jiān)測井下安全用電技術管理體系；選擇合適的用電技術，均能有效消除礦井下用電隱患，降低安全事故的發(fā)生。另外，加強員工管理，提高施工人員安全意識，使施工人員深刻地意識到安全用電的重要意義，在日常工作中，按照設備使用規(guī)范，嚴格執(zhí)行各項操作，選派專業(yè)人員，定期對供電系統(tǒng)進行維護與保養(yǎng)，對礦山井下安全用電影響深遠。只有科學完善用電技術，深入落實用電管理，才能為礦山井下安全用電提供良好保障，降低安全事故的發(fā)生率。

參考文獻

[1]栗繼祖.礦山安全行為控制集成技術研究[D].太原理工大學，2010.

[2]駱金海.建筑施工現(xiàn)場臨時用電常見問題及對策[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2013（05）：50.

[3]崔亮.重金屬礦山井下大功率水泵機組效率測試系統(tǒng)的設計與應用[D].中南大學，2012.endprint