張以華
【摘 要】保護(hù)接地時巖金礦山井下電氣設(shè)備保護(hù)的一個重要組成部分。巖金礦山井下電氣設(shè)備的保護(hù)接地具有十分重要的意義,根據(jù)不同的巖金礦山特點,針對巖金礦山井下電器設(shè)備保護(hù)設(shè)備存在的問題,應(yīng)以礦山安全的規(guī)章制度為依據(jù),對巖金礦山的井下電器設(shè)備的保護(hù)接地進(jìn)行安全的實施,確保巖金礦山井下電氣設(shè)備的用電安全。
【關(guān)鍵詞】巖金礦山;井下;電氣設(shè)備;保護(hù)接地
一、巖金礦山井下電氣設(shè)備的保護(hù)措施
巖金礦山井下的電器網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)大致可以分為三種保護(hù)方法,一是保護(hù)接地、二是漏電保護(hù),三是過流保護(hù)。
1、保護(hù)接地
保護(hù)接地是井下預(yù)防人身體觸電的一項重要防護(hù)方法,它主要是將部分埋在地底下的接地電極同導(dǎo)電電器設(shè)備里不帶電的完好無缺的金屬部分連接起來,這樣即使煤礦井下設(shè)備的外殼帶有電流,這些電流也是通過先前的接地裝置直接導(dǎo)入了地下。如果井下的一系列電器設(shè)備正常地接地時,實際接地的電阻自然就會比人體能夠承受的電阻量小,這樣一來就算有人不小心接觸了井下的帶電電器的外殼,實際通過人體的電流也很小,不足以對人體造成威脅,這樣就從很大程度上減少了人體觸電的危險安全事故。當(dāng)電壓達(dá)到36 V以上時,任何絕緣體破壞了的井下電器設(shè)備,以及與該井下電氣設(shè)備相關(guān)的設(shè)備架、金屬材質(zhì)外殼、鎧裝電纜的鋼絲鋼帶、屏蔽護(hù)套和鉛皮等都會有相關(guān)的漏電威脅,因而井下的電氣設(shè)備和與其相關(guān)的設(shè)備都一定要具備保護(hù)接地的相關(guān)措施。保護(hù)接地的主要措施有五種:一是保護(hù)接地網(wǎng)、二是主接接地、三是局部接地極、四是連接導(dǎo)線、五是接地母線接地導(dǎo)線。
2、漏電保護(hù)
采取漏電保護(hù)的保護(hù)裝置是為了防止電網(wǎng)觸電和觸電后造成的巨大傷害,從減少人體觸電和帶電體自身的可能性來減少觸電安全事故。漏電保護(hù)裝置是在井下設(shè)備或者是原有的線路漏電時自動切斷電源來實現(xiàn)保護(hù)作用的裝置,它可以在有設(shè)備或者線路漏電時發(fā)出檢測異常信號,并通過該裝置的相關(guān)機構(gòu)將該訊息進(jìn)行傳遞,提醒不要接觸該部分并提示相關(guān)人員進(jìn)行檢測排險。漏電保護(hù)主要有以下幾點作用,一是防止人的身體觸電,二是該設(shè)備可以不間斷對井下采區(qū)進(jìn)行絕緣狀態(tài)的監(jiān)視,提示有關(guān)人員及時采取應(yīng)對措施,防止絕緣狀況惡化,三是減少因為漏電的電流而引起的煤礦瓦斯和煤塵爆炸的可能,四是減少因為漏電的電流引起的電雷管爆裂,五是防止電流短路使井下電器設(shè)備的金屬外殼溫度升高超過安全值,從而引起了爆炸,六是防止井下電氣設(shè)備和電纜線引起了短路,七是采取了選擇性的漏電保護(hù)裝置,可以縮短因漏電導(dǎo)致的停電范圍,更有利于工作人員查找出漏電的具體位置,防止了漏電的后果惡化[1]。
3.過流保護(hù)
過流主要指的是電器設(shè)備和或者是線路的通過電流高于了實際規(guī)定的通過電流的安全值。合理的選擇熔絲的額定電流并按照實際情況對繼電器的動作值進(jìn)行調(diào)整就可以起到過流保護(hù)裝置的作用。這樣一來就從很大程度上保證了井下的電氣設(shè)備和線路擁有可靠地在安全值以內(nèi)的通過電流。
二、接地保護(hù)的作用
保護(hù)接地是井下預(yù)防人身體觸電的一項重要防護(hù)方法,它主要是將部分埋在地底下的接地電極同導(dǎo)電電器設(shè)備里不帶電的完好無缺的金屬部分連接起來,這樣即使煤礦井下設(shè)備的外殼帶有電流,這些電流也是通過先前的接地裝置直接導(dǎo)入了地下。
當(dāng)井下的一系列電器設(shè)備正常地接地時,實際接地的電阻自然就會比人體能夠承受的電阻量小,這樣一來就算有人不小心接觸了井下的帶電電器的外殼,實際通過人體的電流也很小,不足以對人體造成威脅,這樣就從很大程度上減少了人體觸電的危險安全事故。
如果沒有保護(hù)接地裝置,一旦電氣設(shè)備的內(nèi)部絕緣設(shè)備損壞,當(dāng)人體接觸該電氣設(shè)備的外殼時,電流則通過流入人體導(dǎo)入地下,再經(jīng)過其他兩相對地絕緣的電阻回到電源,當(dāng)電網(wǎng)的對地絕緣電阻較低時,則通過人身體的電流將變大,一旦超過危險值,人便會有生命危險。同時,碰殼處出現(xiàn)的漏電電流也有可能會引起井下瓦斯、煤塵的爆炸。
當(dāng)有保護(hù)接地裝置時,電氣設(shè)備的內(nèi)部絕緣如若損壞,當(dāng)人體接觸該電氣設(shè)備的外殼時,電流通過人身體的電阻和接地裝置的接地電阻形成了并聯(lián)電路導(dǎo)入地下再通過其他兩相對地絕緣的電阻回到電源。其中由于接地裝置起到了分流的作用,通過人身體的電流量就大大減少,人就不會有生命危險。
由此可以看出,當(dāng)接地的電阻越小,通過人體的電流就越小,大部分的電流通過接地裝置導(dǎo)入地下。因此,要將接地的電阻對的數(shù)值控制在規(guī)定的范圍之內(nèi),就可以使通過人體的電流降低到安全值之內(nèi),從而保證了人的生命安全。另外,正是因為安裝有保護(hù)接地的裝置,金屬外殼處的漏電電流的大部分都通過接地裝置進(jìn)入了地下。這樣就算電器設(shè)備的金屬外殼與大地的接觸不良好出現(xiàn)了火花,但由于接地裝置具有分流的作用,就從很大程度上減少了電火花的能量值,這樣井下瓦斯、煤塵爆炸的可能就大大減小了。
當(dāng)電氣設(shè)備單相碰殼,接地電流Id經(jīng)接地極入地以后,便向四面八方流散開來,形成地中電流,由于距接地極越近的地方,電流通過土壤的導(dǎo)電面積越小;距接地極越遠(yuǎn)的地方,導(dǎo)電面積越大,假若我們在電流擴散的方向上選同樣長一段長度,就可以看出:距接地極越近的地方,該段土壤的電阻越大;
越遠(yuǎn)的地方,該段電阻越小,離接地極20米以外的地方,土壤電阻很小,差不多等于零,電流通過電阻是要產(chǎn)生壓降的,因此距接地極越近的地方,在土壤中單位長度上的電壓降越大;距接地極越遠(yuǎn)的地方,單位長度上的電壓降也就越小,在20米以外的土壤中,幾乎沒有電壓降,因而認(rèn)為該處的電位為零,這就是我們所說的電氣上的“地”[2]。
三、井下電氣設(shè)備保護(hù)接地存在問題及對策
1、存在的問題
(1)未按要求(小于50mII12的銅線或截面不小于100m的鍍鋅鐵線或厚度不小于4m/n、截面不小于100mll12的扁鋼,連接輔助接地極的接地母線應(yīng)采用截面不小于25mIn2的銅線或截面不小于50mIn2的鍍鋅鐵線或厚度不小于4m/n、截面不小于50m的扁鋼[3]。)使用了不是該規(guī)格的接地母線,接地母線與副接地極的連接沒有用焊接的方式,接地導(dǎo)線的局部接地極之間的連接也沒有使用焊接的方式,或者是采取其它的不當(dāng)連接方式,使連接的地方出現(xiàn)了接觸性的電阻,從而使接地極的連接不合格,不符合安全規(guī)范。
(2)沒有按照相關(guān)的規(guī)定對保護(hù)接地網(wǎng)進(jìn)行例檢和測試,從而接地網(wǎng)中存在的缺陷不能及時地進(jìn)行排除。長期積累使始終存在的系統(tǒng)安全問題最終發(fā)展成導(dǎo)致巖金礦山井下供電安全的最大安全隱患。
(3)巖金礦山井下的電氣設(shè)備未可靠接地,這種情況會給井下的電氣設(shè)備的安全帶來巨大的威脅。比如接地網(wǎng)有斷損,或者是接地網(wǎng)接觸不良導(dǎo)致接地的電阻量大于2Q,因而失去了實質(zhì)性的保護(hù)作用。一旦人接觸到漏電設(shè)備的金屬外殼就會造成觸電安全事故,再者如果電氣設(shè)備的金屬外殼與其他導(dǎo)體積累電流產(chǎn)生了電火花,當(dāng)能量積累到一定程度時會引起井下的瓦斯爆炸或是煤塵爆炸,極易造成意外安全事故。
2、主要預(yù)防辦法
(1)只要是從事巖金礦山井下供電工作的人員,都要認(rèn)真學(xué)習(xí)有關(guān)規(guī)章制度,力求全面掌握保護(hù)接地裝置的加工、安裝和維護(hù)等方面的管理規(guī)定,并定期進(jìn)行考核。
(2)礦各級管理干部和工程技術(shù)人員,要提高對保護(hù)接地的重要性認(rèn)識,加強對廣大職工的宣傳教育工作,讓每個員工都了解到保護(hù)接地不完善會造成的嚴(yán)重后果,并督促全礦的工人都能養(yǎng)成自覺愛護(hù)和維護(hù)井下保護(hù)接地裝置的良好習(xí)慣。
(3)在設(shè)計供電系統(tǒng)的時,要從管理和技術(shù)方面嚴(yán)格把關(guān),設(shè)計出的保護(hù)接地系統(tǒng)的主接地網(wǎng)和局部接地網(wǎng)都要安全可靠,有實用性。
(4)在日常的管理工作中嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)章制度,定時定期地對保護(hù)接地裝置進(jìn)行全面的檢查和性能的測定,發(fā)現(xiàn)了問題就要立即處理。
在有人值班的機電硐室和有專職司機的電氣設(shè)備的保護(hù)接地設(shè)施必須在每班交接班時進(jìn)行一次表面檢查;其它的電氣設(shè)備保護(hù)接地設(shè)施,則由維修人員每周不少于一次的表面檢查,發(fā)現(xiàn)問題后就應(yīng)及時將問題記入記錄表內(nèi),并向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)匯報;檢查時如果發(fā)現(xiàn)接地裝置有損壞時,就應(yīng)該立即進(jìn)行修復(fù);
電氣設(shè)備的保護(hù)接地裝置在沒有修復(fù)好之前,設(shè)備停止送電;電氣設(shè)備在每次檢查或移動后,都應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)地檢查保護(hù)接地裝置的完善情況;對一些震動性比較大而且經(jīng)常需要移動的電氣設(shè)備,更應(yīng)多加注意并增加檢查次數(shù),每年至少要將主接地極和局部接地極從水倉或水溝中提出進(jìn)行一次詳細(xì)的檢查;如果發(fā)現(xiàn)有接觸不良或者是嚴(yán)重銹蝕等相關(guān)情況,就應(yīng)立即處理,礦水含酸性程度大時,應(yīng)該適當(dāng)?shù)卦黾訖z查的次數(shù);巖金礦山井下總接地網(wǎng)的接地電阻值的測定工作由專人負(fù)責(zé),每季度至少進(jìn)行一次,并將測定最終數(shù)據(jù)記入到記錄表內(nèi)以便進(jìn)行對比;在對具有井下瓦斯、煤塵爆炸危險的礦井內(nèi)進(jìn)行接地電阻檢查時,最好采用本質(zhì)安全型的接地電阻測試儀;
如果采用普通接地電阻測試儀進(jìn)行測定時,只能在瓦斯?jié)舛葹?%以下的地點使用,并按照要求采取一定的安全防護(hù)措施并報有關(guān)部門審批;對于鋼管型接地極應(yīng)該經(jīng)常灌注鹽水,減緩腐化速度;電氣設(shè)備在進(jìn)行安裝檢修或搬遷后,都應(yīng)當(dāng)進(jìn)行詳細(xì)地檢查其接地裝置的完善狀況;采掘工作中需要使用電氣設(shè)備移動的,局部接地極必須一起移動,不能丟棄,如若接地極不能移動就必須要將接地的母線回收再利用。
總結(jié):
巖金礦山井下電氣設(shè)備的保護(hù)接地設(shè)施的安裝對于保證安全施工有著極其重要的意義,一定要按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行實施,定是定期進(jìn)行檢驗,確保保護(hù)接地的安全操作。
文獻(xiàn)參考:
[1]淺談礦用電氣設(shè)備電子保護(hù)插件檢測的必要性《江西煤炭科技》2007年01期
[2] 煤礦井下電氣設(shè)備保護(hù)接地 《國外煤炭》2005年11期
[3] 淺論地下礦山電氣設(shè)備的接地保護(hù)技術(shù) 《國外選礦快報》2001年17期