煤礦電氣控制及保護接地問題分析

陳召奎(河南能源化工集團永煤公司新橋煤礦機電科,河南永城 476600)

煤礦電氣控制及保護接地問題分析

陳召奎(河南能源化工集團永煤公司新橋煤礦機電科,河南永城 476600)

目前狀況下,我國經(jīng)濟發(fā)展十分迅速,在這一大環(huán)境之下各行各業(yè)都取得了較大程度上的發(fā)展。就煤礦行業(yè)而言,近幾年來不斷對新技術、新工藝進行有效的引進與創(chuàng)新,同樣取得了驕人的成績。煤礦的電氣控制是整個煤礦系統(tǒng)中的重要組成部分,但就實際情況而言,煤礦電氣控制中仍然存在著一系列的問題,這些問題的存在對煤礦行業(yè)的進一步發(fā)展造成一定程度的阻礙作用,這就需要采取有效措施進行解決。本文主要針對煤礦電氣控制及保護接地問題進行了研究與分析。

電氣控制 保護接地 系統(tǒng)分類 安全用電常識

1 煤礦電氣控制電路的常見問題分析

對于電氣控制而言,它在煤礦作業(yè)中有著十分重要的地位與作用,因為無論是在礦區(qū)還是在礦井下,在作業(yè)過程中所需要運用到的用電設備都需要依靠電氣控制電路來保證其正常的運行。就目前狀況而言,我國的煤礦井下作業(yè)系統(tǒng)之中主要存在著兩種供電系統(tǒng),分別為交流供電系統(tǒng)以及直流供電系統(tǒng)。從實際的施工作業(yè)來看,在這兩種供電系統(tǒng)進行設置的過程中,仍然存在著一些不符合標準規(guī)范的地方,而正是這些不規(guī)范的地方成為了能夠威脅煤礦生產(chǎn)正常運行的不安定因素。下面對當前狀況下煤礦電氣控制電路中的常見問題進行簡要的闡述。

1.1 電控系統(tǒng)失控問題

一般情況下,如果煤礦電氣控制電路時間過長,經(jīng)常會發(fā)生相應的線路等方面的問題。針對這一情況,需要對其進行定期的檢查與維護,只有這樣才能及時發(fā)現(xiàn)電路系統(tǒng)中所存在的問題或者安全隱患,并采取有效措施對其進行解決。對于煤礦企業(yè)而言,其電氣控制具有自身的特殊性,因為其電氣控制電路是對整個礦區(qū)的電控系統(tǒng)進行控制,一般情況下都是通過將電路作為連接載體,并在此基礎之上實現(xiàn)對于電控系統(tǒng)的遠程控制。這樣一來,一旦電氣控制電路出現(xiàn)了一定程度上的故障,就會導致載體連接出現(xiàn)連接中斷的狀況,進而對整個電路系統(tǒng)造成影響,嚴重者會使整個礦區(qū)的電路系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)。除此之外,也有可能威脅到作業(yè)人員的生命安全以及給企業(yè)的經(jīng)濟利益帶來無法挽回的損失。

1.2 引爆雷管

就目前的煤礦生產(chǎn)技術而言,在井下展開開采作業(yè)的過程之中,往往需要對雷管進行一定程度上的使用,通過引爆雷管來對工作面放炮,這樣一來,工作面的開采工作將會更為便捷。因此在進行引爆雷管的作業(yè)過程中,往往會將雷管放在采掘工作面之上以備方便使用。而對于采掘工作面而言,它具有一定的復雜性,在采掘工作面之上,不僅存在有道軌、輸送機的銅線繩、電纜等,同時還有各種復雜交錯的管道。因此在這種情況之下,如果存在著相應的雜散電流通過其中,就會與大地以及接地體之間存在著一定程度的電位差。如果此時采掘巷道內(nèi)的軌道處于完全不絕緣的狀態(tài)時,那么在這種情況之下雜散電流就會處于一個相對較高的水平,進而有可能促使雷管發(fā)生爆炸,給作業(yè)人員的生命安全以及煤礦企業(yè)帶來不可挽回的損失。

1.3 腐蝕電纜外表以及金屬管線

在上文中已經(jīng)提到雜散電流會通過運輸巷道中的架線以及軌道進行一定程度上的傳輸,其實不止于此,因為一般情況下在巷道之中還會存在有一定數(shù)量的高壓電纜、風管以及水管等,而這些管道的存在也為雜散電流的傳輸提供了有利的介質(zhì)與條件。如果電流從管線中流出,電流相對集中的區(qū)域會逐漸形成一個流出點,正是這一流出點,會對管線造成一定程度上的腐蝕作用。除此之外,對于煤礦井下作業(yè)而言,其作業(yè)環(huán)境相對惡劣,而且水質(zhì)大多呈現(xiàn)為酸性,當酸性水質(zhì)碰上電流就會發(fā)生一定程度上的電解反應,進而對管線造成腐蝕。

2 預防措施

2.1 低壓電網(wǎng)的“全方位”防爆

一般情況下,在傳統(tǒng)的井下低壓電網(wǎng)的電氣安全防護中,往往只是對各自獨立的點進行一定程度上的防爆。在這種情況之下,各個點是獨立的,點與點之間不能進行有效的聯(lián)系進而難以形成一個具有整體性、系統(tǒng)性的防爆體系,這種防爆措施具有較大的局限性。隨著科學技術水平的不斷發(fā)展,這種單一的防爆措施逐漸被改變,目前的電氣安全防護中往往采用快速斷電安全技術,這樣一來,在電氣的明火還沒有發(fā)生外露之前,便可以對電源及時進行切斷,進而對低壓供電網(wǎng)的安全性進行合理而有效的保證。但是雖然在目前狀況下這一技術已經(jīng)取得了一定程度的發(fā)展,但還是不夠完善,比如在對電源進行切斷之后,存在于電氣設備之上的一些儲能元件中仍然會有可能產(chǎn)生一定程度的電火花和電弧,因此在今后的發(fā)展中還需要對這一技術進行有效的探索,并逐漸將之完善,解決當中存在的問題。

2.2 保護系統(tǒng)的智能化

隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展以及科學技術水平的不斷提高,煤礦行業(yè)中也不斷對新技術、新工藝進行有效的引入與創(chuàng)新,其中井下低壓電網(wǎng)中的微電子技術便是一種具有代表性的新型技術運用。就煤礦電氣控制的整體布局來看,當前狀況下的電網(wǎng)監(jiān)測以及保護功能已經(jīng)發(fā)生了一定程度上的轉變,在原先的基礎之上不斷向智能化的方向發(fā)展。通過對智能化的保護系統(tǒng)進行一定程度上的使用,不僅可以對其可靠性進行有效的保障,同時也進一步豐富了電網(wǎng)的功能。在這種環(huán)境之下,井下低壓電網(wǎng)的微機綜合保護系統(tǒng)正在逐步形成,這一保護系統(tǒng)最大的特點便是綜合性,在這一系統(tǒng)之下,集合了多種故障保護于一體,這樣一來,便可以對各個支路的電流、電壓以及功率等因素的具體情況清晰的顯示出來,進而促使礦井各級變電所與井下低壓供電單元都實現(xiàn)了微機監(jiān)督和保護的功能。

2.3 漏電保護性能的完善

根據(jù)相關調(diào)查資料顯示,在煤礦井下低壓電網(wǎng)中的電氣故障之中,漏電故障占有了很大一部分的比例,因此只有對礦井低壓電網(wǎng)的漏電故障進行一定程度上的解決,才能對電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性與可靠性進行有效的保證。由此可見井下低壓電壓的漏電保護的重要性。通過進行有效的漏電保護,一方面可以對漏電事故的發(fā)生進行一定程度上的減少;另一方面又可以對供電的可靠性與穩(wěn)定性進行有效的提高。就目前狀況而言,通過對漏電保護中旁路接地分流技術進行一定程度上的利用,就可以解決因為電動機反電勢以及電網(wǎng)分布電容所導致的故障點電流的產(chǎn)生的問題,這樣一來,電氣運行的安全性將會得到顯著的提高。在發(fā)展的過程之中不斷對漏電保護性能進行有效的完善,一方面可以對漏電保護技術進行一定程度的提高,另一方面又可以對煤礦低壓電網(wǎng)運行的安全性與可靠性進行有效的提高。

3 目前保護接地存在的共性問題及措施

3.1 電纜接地線的連接

就目前狀況而言,在電纜接地線的連接過程之中,仍然存在著一些不符合規(guī)范要求的地方,例如高壓鎧裝電纜的外皮和橡套電纜的接地芯線有的沒有和電氣設備外殼連接或連接不標準、不規(guī)范等,這一問題的存在將會對井下接地網(wǎng)的形成造成一定程度上的影響。要想對這一問題進行有效的解決,需要做好如下幾個方面的預防措施：首先需要對高壓電纜頭進行有效的制作,然后在此基礎之上將之與高壓電纜線進行一定程度上的連接,同時還需要保證接地線與鎧裝帶的有效連接。除此之外,各個部件的連接步驟需要注意,一般情況之下,在對高壓電纜頭以及設備進行連接時,首先需要將接地線與設備的外殼有效的連接在一起。對于低壓動力電纜的控制十分重要,一般情況下選擇帶有接地芯線的四芯電纜較為適宜。

3.2 主接地極和主接地母線

當前狀況下主接地極和主接地母線中存在的問題主要如下：首先主接地極僅僅只在主水倉進行了設置,但沒有在副水倉進行埋設;從接地極的制作材料來看,沒有采用耐腐蝕的鋼板進行制作,這樣一來,其面積以及厚度等參數(shù)就難以達到相關的規(guī)定要求。除此之外,主接地極和主接地母線連接不標準, 不是焊接或連接處鍍鋅或錫,而是松動的連接和捆綁, 而且水倉中埋設的主接地沒有安裝檢查檢修的吊裝裝置。要想對上面這些問題進行有效的解決,需要注意如下的預防措施：首先嚴格控制主接地極的原材料,需要選擇耐腐蝕性的鋼板,除此之外,還需要對其面積以及參數(shù)進行合理的控制,一般情況下,要求鋼板的厚度在5mm之上,同時其面積不得小于0.75mm2,所謂耐腐蝕就是應鍍鋅, 或者與主接地母線的連接處鍍鋅或錫。

4 結語

本文主要針對煤礦電氣控制及保護接地問題進行研究與分析。首先主要對當前狀況下煤礦電氣控制電路的常見問題進行了一定程度上的闡述,然后在此基礎之上從低壓電網(wǎng)的“全方位”防爆、保護系統(tǒng)的智能化以及漏電保護性能的完善三個方面分析了相應的預防措施。最后介紹了目前保護接地存在的共性問題及措施。

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