對(duì)煤礦井下電氣設(shè)備的保護(hù)接地技術(shù)措施的幾點(diǎn)探討

屈曉宏

（榆林神華能源有限責(zé)任公司 陜西榆林 719000）

對(duì)煤礦井下電氣設(shè)備的保護(hù)接地技術(shù)措施的幾點(diǎn)探討

屈曉宏

（榆林神華能源有限責(zé)任公司 陜西榆林 719000）

隨著人們對(duì)安全的日益重視，煤礦成為重要的安全管理區(qū)域。煤礦的生產(chǎn)環(huán)境比較惡劣，特別是井下的電氣設(shè)備需要加強(qiáng)安全保護(hù)，以保證其內(nèi)部絕緣不受到傷害，不發(fā)生各種火災(zāi)、人身傷亡等事故，其中保護(hù)接地就是其中的一項(xiàng)保護(hù)措施，需要加強(qiáng)保護(hù)接地技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)煤礦井下電氣設(shè)備的安全。本文主要分析了煤礦井下電氣設(shè)備保護(hù)接電技術(shù)的工作原理、存在的問(wèn)題以及相應(yīng)的技術(shù)措施，希望能為煤礦井下電氣設(shè)備的安全發(fā)展提供一定的幫助。

煤礦井下；電氣設(shè)備；保護(hù)接地技術(shù)

引言

煤炭是我國(guó)重要的化石能源，它的生產(chǎn)環(huán)境比較惡劣，生產(chǎn)過(guò)程中用到的電氣設(shè)備需要有良好的絕緣系統(tǒng)，以防止電氣設(shè)備在使用時(shí)發(fā)生漏掉的現(xiàn)象，危害工作人員的安全，甚至引發(fā)爆炸等危險(xiǎn)情況，可以在電氣設(shè)備中安裝保護(hù)接地裝置，以保證帶電的金屬外殼和地下的接地極連接，使電氣設(shè)備中產(chǎn)生的泄漏電流排入大地，以保證安全。煤礦井下的電氣設(shè)備保護(hù)主要有過(guò)流保護(hù)、漏電保護(hù)和接地保護(hù)，其中接地保護(hù)是最容易被忽略的保護(hù)，很多煤礦井下的接地保護(hù)裝置都不合格，從而發(fā)生了很多忽然事故。本文主要分析煤礦井下電氣設(shè)備的接地保護(hù)技術(shù)進(jìn)行分析，以提高保護(hù)接地技術(shù)。

1 對(duì)煤礦井下電氣設(shè)備的保護(hù)接地技術(shù)的工作原理

煤礦井下電氣設(shè)備的接地保護(hù)是非常必要的，它在帶電體接觸到電氣設(shè)備的金屬外殼時(shí)就能通過(guò)接地電阻和人體電阻的并聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)電流導(dǎo)入大地，其中接地電阻起到很好的分流作用，才使得人體內(nèi)流過(guò)的電流很小，從而減少對(duì)人體的傷害，可見(jiàn)接地保護(hù)的重要性。下面對(duì)煤礦井下電氣設(shè)備的接地保護(hù)的有無(wú)進(jìn)行分析。第一，在沒(méi)有保護(hù)接地時(shí)，人體和對(duì)地的絕緣電阻形成通路，當(dāng)發(fā)生漏電電流時(shí)，人體內(nèi)流過(guò)的電流是：

其中Ua是相電壓，單位V；Rr是人體的電阻，單位Ω；Z是對(duì)地的絕緣電阻，單位Ω。由上式可以看出，當(dāng)電路中的絕緣電阻顯著下降時(shí)，流進(jìn)人體內(nèi)的電流值會(huì)顯著增大，造成觸電。第二，在有保護(hù)接地時(shí)，人體電阻和接地電阻同電網(wǎng)對(duì)地的絕緣電阻形成通路，此時(shí)，人體電阻和接地電阻形成并聯(lián)，當(dāng)發(fā)生漏電電流時(shí)，人體內(nèi)流過(guò)的電流是：

其中，Id為接地極電流，單位A；Rd為接地電阻，單位Ω。由上式可以看出，人體內(nèi)流過(guò)的電流在接地極電阻越小的情況下，會(huì)越小，因此當(dāng)人體觸碰帶電體時(shí)比較安全。

2 對(duì)煤礦井下電氣設(shè)備保護(hù)接地的范圍和要求

為了保證安全，煤礦井下電氣設(shè)備都需要保護(hù)接地，如電動(dòng)機(jī)、互感器、變壓器、配電柜、電力電纜、照明設(shè)備、靠近帶電體的金屬?lài)鷻诘?，這樣才能保證電氣設(shè)備、人身和財(cái)產(chǎn)的安全。對(duì)低壓系統(tǒng)，它的中性點(diǎn)直接接地，這就需要對(duì)電氣設(shè)備的外殼進(jìn)行接地保護(hù)，零線的接地點(diǎn)在電源處，不允許直接接入大地。斷路器應(yīng)設(shè)置在相線上，不應(yīng)在零線上，對(duì)于不接零的設(shè)備，應(yīng)該設(shè)置繼電保護(hù)裝置，保證故障能自動(dòng)切除。

3 對(duì)煤礦井下電氣設(shè)備的保護(hù)接地存在的問(wèn)題

煤礦井下電氣設(shè)備的保護(hù)接地存在著一定問(wèn)題，給電氣設(shè)備的正常運(yùn)行帶來(lái)了安全隱患。①高壓電纜的接地芯線沒(méi)有和電氣設(shè)備的金屬外殼連接，造成地電網(wǎng)不完整。②主接地極和母線沒(méi)有進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的連接，只是松動(dòng)的連接，沒(méi)有進(jìn)行焊接，有的主接地母線沒(méi)有按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制作，采用廢舊電纜、鋁板、圓鋼等，有的埋設(shè)的距離較遠(yuǎn)，甚至在地下，不方便進(jìn)行檢修。局部接地存在一定的欠缺，在高壓電纜連接裝置和部分電氣設(shè)備中，沒(méi)有設(shè)置局部接地極，接地極的位置設(shè)置不正確，造成檢修不便，并且其材料各種各樣，有鋼筋棍、道軌、鉆桿等，它的有效面積不能達(dá)標(biāo)，厚度也不夠，造成一定的安全隱患。總之局部接地極和線的連接存在很多問(wèn)題需要解決。煤礦井下的電氣設(shè)備要設(shè)置接地網(wǎng)，但是卻沒(méi)有對(duì)期接地電阻進(jìn)行測(cè)定，這樣就會(huì)造成井下的接地水平未知，從而不能達(dá)到想要的安全效果。

4 對(duì)煤礦井下電氣設(shè)備的保護(hù)接地技術(shù)措施分析

煤礦井下的電氣設(shè)備中36V以上的都需要進(jìn)行保護(hù)接地，以保證設(shè)備運(yùn)行的安全性。它是經(jīng)電氣設(shè)備的金屬設(shè)備同接地體用導(dǎo)線連接起來(lái)，從而形成接地網(wǎng)，需要保證整個(gè)系統(tǒng)的接地極都能夠有效連接，才能保證接地網(wǎng)的質(zhì)量，下面對(duì)煤礦井下電氣設(shè)備的保護(hù)接地中存在的問(wèn)題進(jìn)行一定的技術(shù)措施分析，以保證電氣設(shè)備運(yùn)行的安全。

4.1 電纜接地線的制作和連接

高壓電纜線需要進(jìn)行接地，因此需要對(duì)接地線進(jìn)行制作，并能實(shí)現(xiàn)有效的連接。電纜接地線在制作時(shí)可采用截面積不小于25mm2的銅線、截面積不小于50mm2的鍍鋅鐵線、截面不小于50mm2且厚度不小于4mm的扁鋼，并要采用四芯電纜。在電纜接地線連接時(shí)應(yīng)該在電氣設(shè)備的外殼上連接接地芯線，并要保證接地芯線筆電源線稍長(zhǎng)，以防止電源線拉脫造成接地線也拉脫，保證電纜線的安全接地。

4.2 主接地極和母線線路的制作和安裝

主接地極應(yīng)采用的耐腐蝕的原材料，一般采用鍍鋅或者鍍錫的鋼板，在埋設(shè)時(shí)要在主水倉(cāng)和副水倉(cāng)中各埋設(shè)一塊，并在水倉(cāng)頂部設(shè)置滑輪，并用鋼絲繩捆綁，方便安裝和檢修。主接地極的母線應(yīng)該采用銅線、鍍鋅的鐵線或者扁鋼，不能使用鋁線或者鋁板，以保證接地極母線的強(qiáng)度。在主接地極和接地母線連接時(shí)應(yīng)該采用焊接的方式，或者采用具有防松裝置的鍍鋅螺栓，以保證它們能夠牢固連接。

4.3 局部接地的制作和安裝

對(duì)保護(hù)接地中的局部接地應(yīng)該選擇良好的接地點(diǎn)，以保證接地極的有效運(yùn)行。局部接地極應(yīng)該裝設(shè)在變電站、高壓電氣設(shè)備、低壓配電點(diǎn)、運(yùn)輸巷、掘進(jìn)工作面、高壓動(dòng)力電纜連接裝置等地點(diǎn)。對(duì)局部接地進(jìn)行制作時(shí)，設(shè)置在水溝中的局部接地極可采用鋼板或者鋼管，它們的截面積應(yīng)該達(dá)到不小于0.6m2；設(shè)置在其他就近的潮濕處的局部接地線應(yīng)該采用銅管，并要鉆有透孔，垂直埋入底板，并要高出地面100mm，以方便安裝和檢修。對(duì)局部接地極和線連接而成的接地網(wǎng)期接地電阻應(yīng)該不超過(guò)2Ω，對(duì)于移動(dòng)式的電氣設(shè)備，其接地電阻應(yīng)該不超過(guò)1Ω。

4.4 其他保護(hù)接地技術(shù)措施

煤礦井下的電氣設(shè)備應(yīng)該在每天交接班時(shí)進(jìn)行保護(hù)接地檢查，對(duì)沒(méi)有人值班的電氣設(shè)備要每周進(jìn)行一次接地保護(hù)檢查，以保證電氣設(shè)備保護(hù)接地的有效和可靠。對(duì)處于特殊位置如水溝、水倉(cāng)等接地極，應(yīng)該每年進(jìn)行一次全面的檢查，對(duì)于所處位置的酸性較大，應(yīng)該加強(qiáng)檢查的頻率。管狀接地極降低接地電阻可以采用灌注鹽水的方法，這樣能保證導(dǎo)電性能。對(duì)保護(hù)接地進(jìn)行全面的檢查，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)保護(hù)接地中的問(wèn)題，保證保護(hù)接地的可靠性。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，煤礦井下電氣設(shè)備要保證其安全性能，需要安裝保護(hù)接地裝置，這樣才能避免電氣設(shè)備出現(xiàn)的絕緣受損，造成各種事故的發(fā)生，保護(hù)了煤礦井下的安全性。應(yīng)該不斷提升煤礦井下電氣設(shè)備的保護(hù)接地技術(shù)，根據(jù)保護(hù)接地的工作原理，開(kāi)發(fā)各種技術(shù)，采取各種措施，解決保護(hù)接地過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，促進(jìn)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，保證煤礦井下設(shè)備的供電安全。

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TD611

A

1004-7344（2016）25-0178-02

2016-8-15

屈曉宏（1986-），男，助理工程師，本科，主要從事煤礦調(diào)度管理工作。