礦山供電系統(tǒng)漏電保護措施研究

張文琦

（甘肅能源化工職業(yè)學(xué)院，甘肅 蘭州 730207）

供電系統(tǒng)在整體產(chǎn)業(yè)鏈中處于十分重要的地位，原因如下：供電系統(tǒng)的主要工作是確保簡潔、高效地進行電能運輸；高效快速的實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化、自動化控制的目的，大大降低產(chǎn)業(yè)運營成本和人力資源。隨著全國經(jīng)濟水平的整體提高，以及煤礦產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展和機械化程度的提高，電能的供應(yīng)將直接影響煤礦生產(chǎn)的安全性和經(jīng)濟性，所以我們要重視供電系統(tǒng)的建設(shè)工作[1]。

1 礦井要建設(shè)合理的供電系統(tǒng)

供電系統(tǒng)作為生產(chǎn)的基礎(chǔ)建設(shè)，需要時刻保持穩(wěn)定運行，這就要求對于供電系統(tǒng)進行合理建設(shè)，保證其安全性和穩(wěn)定性，具體落實情況如下所述。

（1）依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)電力供應(yīng)系統(tǒng)。供電系統(tǒng)作為礦井開展生產(chǎn)的保障因素，要確保供電的持續(xù)性，即不出現(xiàn)非人為操作的斷電情況。除此之外，電能在電力轉(zhuǎn)接、能量轉(zhuǎn)換的過程中，正常、備用電力系統(tǒng)所提供的電力資源可以保證用電設(shè)備處于最佳運行狀態(tài)，確保生產(chǎn)效率，延長用電設(shè)備的使用年限。

（2）合理選擇漏電保護裝置的開關(guān)。出于對礦山供電系統(tǒng)穩(wěn)定安全運行的考慮, 相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)因地制宜, 針對具體情況對漏電保護裝置的開關(guān)進行合理選擇, 充分體現(xiàn)合理性、可靠性、安全性、經(jīng)濟性的原則。

（3）減少供電系統(tǒng)諧波污染。諧波污染的發(fā)生是不可小覷的，其必然會造成供電系統(tǒng)的內(nèi)在損傷，形成原因與目前供電設(shè)備的內(nèi)在結(jié)構(gòu)有關(guān)，半導(dǎo)體元件的使用、以及非線性的諧波源，都將對線路形成額外壓力、造成線路組成材料的銅斷以及電容的損傷，甚至對電動機產(chǎn)生影響。

（4）實現(xiàn)設(shè)備的合理調(diào)控。用電設(shè)備包括選擇、使用和維修三部分，在選擇合理的供電系統(tǒng)時要考慮實際情況，擇優(yōu)而論。

（5）施工方法的正確性。施工的正確落實具有重要意義，近些年因施工建設(shè)問題而導(dǎo)致漏電的現(xiàn)象層出不窮。一部分是由于施工工作的開展較復(fù)雜，要考慮地形復(fù)雜、地質(zhì)勘探開展緩慢、人員交流不暢通以及人員調(diào)控困難等問題，另一部分要確保電纜敷設(shè)位置選擇得當(dāng)，避免受潮、散熱不良等情況的發(fā)生。

2 供電系統(tǒng)漏電的原因

由于煤礦開采的特殊環(huán)境，硬件設(shè)施易遭到損害而且維修較難，所以因漏電而造成的事故較多，分析漏電事故發(fā)生的原因，對于后續(xù)事故的避免具有重要參考意義。

（1）設(shè)備及硬件設(shè)施原因。在電能的輸送過程中一部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，這將導(dǎo)致電線連接處零件易老化，電纜外部保護層變薄等問題的出現(xiàn)[2]。而且礦井較為潮濕，如果絕緣體受潮，其絕緣能力降低，勢必發(fā)生漏電。線纜布局不合理，造成電纜的機械性損傷，出現(xiàn)線纜保護層受損，芯線裸露等情況，除了會造成漏電外還會對人員造成致命的傷害。

（2）設(shè)備管理問題。機電管理部要定期對電纜進行檢查，如果電纜長時間浸水、浸酸或者散熱不良，而且受潮的電纜沒有及時處理，從而因絕緣老化等問題引起漏電；如果設(shè)備的絕緣材料受潮、變質(zhì)，可能導(dǎo)致線路漏電；在接入電源和脫離電源時，使用方法不當(dāng)造成錯誤電壓，造成電機絕緣層被擊穿，從而發(fā)生漏電或短路，極端情況會發(fā)生人員傷亡事故；安裝過程中，接地線安裝錯誤，與地面相觸后，造成小范圍區(qū)域土地帶電。

（3）檢查維護工作不到位。對于供電系統(tǒng)的整體調(diào)控較為簡單，只需幾名專業(yè)操作人員，但發(fā)生問題時需要大量人力進行維修，兩者對于人力資源的使用矛盾，導(dǎo)致日常維修、維護工作的人員不足，人員專業(yè)能力不到位、導(dǎo)線連接處不夠牢靠，造成二次嚴(yán)重漏電；維修后將工具、多余材料、接線垃圾留在維修處，造成聯(lián)電、漏電、電線散熱不及時的情況發(fā)生；開關(guān)維修時，因操作不當(dāng)產(chǎn)生電弧，在碰觸到外殼后導(dǎo)致系統(tǒng)漏電。

（4）二次事故的發(fā)生。礦井作業(yè)危險系數(shù)較大，近些年經(jīng)常出現(xiàn)巷道坍塌的事故，其中巷道的結(jié)構(gòu)坍塌、頂棚掉落等情況，勢必對供電系統(tǒng)造成損害，而且電纜的斷裂、內(nèi)部金屬的裸露還會造成漏電、短路的情況發(fā)生，增加工作人員的危險。

（5）漏電的危害。部分電纜和電器為了達到相應(yīng)的功能效果，要求使用一些特殊導(dǎo)體材料，這就導(dǎo)致一旦絕緣層發(fā)生損傷，內(nèi)部結(jié)構(gòu)裸露后與酸性液體接觸，從而產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，造成毒氣、毒液對人員的傷害與爆炸、燃燒等事故，必將對整體煤炭產(chǎn)業(yè)造成嚴(yán)重損失；在進行開關(guān)閉合的瞬間，電壓的變化導(dǎo)致電線絕緣層被擊穿，可能產(chǎn)生火花，而其一旦與易燃易爆的物質(zhì)接觸，引燃后必將造成重大事故。

3 漏電的預(yù)防措施

礦山供電系統(tǒng)如果發(fā)生漏電現(xiàn)象，其對企業(yè)的經(jīng)濟以及員工的人身安全會造成威脅，所以對此問題應(yīng)高度重視。

（1）強調(diào)設(shè)備整體管理。硬性要求對于設(shè)備進行定期檢查，明確不同區(qū)域電纜敷設(shè)是否合理，是否出現(xiàn)電纜因外力而損傷，是否出現(xiàn)敷設(shè)不良，是否出現(xiàn)散熱不良等情況。實行制度化管理，每組或者每個專職人員進行定點區(qū)域管理，定期進行反饋和交流；安裝絕緣能力較強的開關(guān)，預(yù)防絕緣層因電壓的不良變化而被擊穿；安裝具有漏電保護措施的開關(guān)，在電流發(fā)生異常變化時，及時采取斷電措施，預(yù)防事故的再度發(fā)展；電纜敷設(shè)合理，一方面防止自身的摩擦、擠壓、埋藏、酸淋的發(fā)生，另一方面防止因電纜裸露而受到機械性損傷；電纜安裝時要確保干燥的環(huán)境，可以進行懸掛等方式，遠離水和酸性溶液，避免因化學(xué)因素造成的電纜損傷；設(shè)備的選擇一定要按照原則進行，避免電纜質(zhì)量低劣而造成不必要的事故；加強對電器作業(yè)人員職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)，提高專業(yè)水平，實行制度化、規(guī)范化管理。

（2）培養(yǎng)員工安全意識。除了加強對電器作業(yè)人員職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)外，對于其他職工，要進行定期培訓(xùn)，上崗前具備熟練應(yīng)對突發(fā)事故、辨識事故發(fā)生潛在因素和危害等級的能力，杜絕因逃避工作投機取巧、違規(guī)違紀(jì)、隨意操作控制電器等現(xiàn)象出現(xiàn)，從根本上減少事故的發(fā)生率；進行漏電原因、漏電危害的講解，提高職工整體安全意識。

4 漏電可能造成的危害

（1）對職工的生命健康安全造成威脅。觸電對人體的危害程度大小取決于觸電時間和電流大小，流過人體的電流越大，對人體組織的破壞程度也就越大。我國規(guī)定地面低壓電力系統(tǒng)供電電壓為380V/220V，井下電鉆與照明電壓為127V，而且《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：向井下供電的變壓器及井下供電的變壓器中性點嚴(yán)禁接地，可想而知漏電情況下對于企業(yè)員工將造成致命威脅。

（2）引起瓦斯及煤塵爆炸。供電線路老化，散熱不充分、電壓偏差導(dǎo)致瞬時的絕緣層擊穿等問題都可能引起火星，由于礦井中存在瓦斯和煤塵，兩者在礦井的特殊條件下會造成爆炸，如果爆炸力度足夠強，還會引起礦井支架結(jié)構(gòu)坍塌。礦山開采以煤炭為主，煤層中不斷的涌出瓦斯及有害氣體，而瓦斯屬于易燃氣體，所以對瓦斯的監(jiān)測可以有效預(yù)防爆炸的發(fā)生，對電氣設(shè)備的絕緣與安全操作也要給予重視。

（3）泄露電流導(dǎo)致電雷管引爆等。煤礦井下架線電機車的直流牽引網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的雜散電流，也稱為泄露電流，泄露電流流經(jīng)途中，有時會帶來劇烈的電火花現(xiàn)象。電雷管一般只需要1V多的電壓就可以引爆，如在掘進巷道內(nèi)，在泄露電流作用下，鋪設(shè)的軌道、管道與大地之間的電勢差很容易超過這個可能引爆電雷管的電壓值，泄露電流越嚴(yán)重，電壓差越大，在此條件下，導(dǎo)致井下電雷管提前引爆；煤礦井下泄露電流的存在，也影響井下電氣裝置的正常運行，一旦串入電氣裝置線路中，可能導(dǎo)致一些保護裝置異常，漏電裝置誤動；泄露電流的長期存在，會使絕緣進一步損壞，嚴(yán)重時將燒壞電氣設(shè)備。

（4）電線短路。發(fā)生漏電之后，漏電處可能發(fā)熱對絕緣體造成破壞，進一步引發(fā)線路斷路或者造成短路，致使線路上的設(shè)備因電流過大導(dǎo)致的電機燒毀，嚴(yán)重狀況還會引燃其他物品和設(shè)備。

（5）其他污染的發(fā)生。漏電情況的發(fā)生可能導(dǎo)致電壓異常、電流異常，繼而對用電器造成消耗，例如諧波可造成發(fā)電機的不正常震動、產(chǎn)生噪聲。而且，部分用電設(shè)施含有特殊材料，陳舊設(shè)備與有害氣體、酸性液體接觸后可能會產(chǎn)生有毒物質(zhì)，造成對現(xiàn)有設(shè)備的腐蝕、干擾等。對于漏電設(shè)施的堅持使用，除了造成設(shè)備本身的損耗外，極端情況可出現(xiàn)爆炸或燃燒現(xiàn)象，造成極大的經(jīng)濟、人員生命健康損失。

5 結(jié)束語

由此可見，漏電故障的危害極大，所以，在供電系統(tǒng)中必須裝設(shè)漏電保護裝置，又稱RCD，主要應(yīng)用于單相電路中，可避免因漏電導(dǎo)致火災(zāi)及人身觸電的發(fā)生。除此之外，礦山井下采用礦用檢漏繼電器，礦用檢漏繼電器的種類和型號較多，其作用和工作原理相近，目的都是當(dāng)發(fā)生漏電故障時，只切除故障線路，而非故障線路可繼續(xù)運行，從而提高了系統(tǒng)的供電可靠性。煤炭生產(chǎn)在我國是重要產(chǎn)業(yè)，可以向國家提供能源及相關(guān)產(chǎn)品，事故的發(fā)生將對國民經(jīng)濟和人員生命財產(chǎn)安全造成巨大損失。所以要嚴(yán)格執(zhí)行國家管理規(guī)范和設(shè)備使用標(biāo)準(zhǔn)，將事故發(fā)生的概率降低到最小，進一步促進我國社會主義現(xiàn)代化向前發(fā)展。