煤礦安全用電技術(shù)淺析

所謂安全用電，是指在保證人身及設備安全的前提下，正確地使用電力，以及為此目的而采取的科學措施和手段。就安全用電的內(nèi)涵而言，它既是科學知識，又是專業(yè)技術(shù)，還是一種制度。

安全用電作為一般知識，應該向一切用電人員宣傳;作為一門專業(yè)技術(shù)，應該全體電氣工作人員所掌握;作為一種制度，應該嚴格執(zhí)行。

本文從礦井的特殊用電環(huán)境出發(fā)，對煤礦井下用電可能出現(xiàn)的危害進行論述，對安全用電措施進行探討，確保井下安全用電。

一、觸電的危險及預防

1.觸電的危險

觸電對人體組織的破壞大致可分為電擊和電傷。電傷是指電弧或強電流瞬間通過人體造成表面的燒傷、損傷，嚴重時會有生命危險。電擊是觸電后人體成為電路的一部分，電流流經(jīng)人體引起熱化學作用，影響人的呼吸、心臟與神經(jīng)系統(tǒng)，造成人體內(nèi)部組織的損傷和破壞，導致殘廢或死亡。

(1)電流。人體通過的電流在50mA以上就有生命危險，我國規(guī)定安全電流為30mA。

(2)電壓。我國規(guī)定安全電壓為≤42V。但煤礦井下潮濕易造成電器絕緣低下，故對井下潮濕危險的地方安全電壓為12V。

(3)觸電時間。觸電時間大于0.75秒就有生命危險。

(4)觸電途徑。電流經(jīng)過人體心臟最危險，如手到手或腳到手等。

(5)觸電電流頻率。頻率在25—300Hz的交流電對人體危害較大。

2.觸電的預防措施

(1)防止人身觸及或接近帶電體。

(2)設置安全保護裝置。

(3)確保手持設備絕緣，并采用低電壓。

(4)嚴格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》中的有關規(guī)定和安全作業(yè)制度。

二、井下接地保護

1.接地保護及作用原理

接地保護，就是用導體把電氣設備中所有正常不帶電、當絕緣損壞時可能帶電的外露的金屬部分與埋在地下的接地極連接起來。它是預防人身觸電的一項極其重要的措施。

若沒有接地保護，當電氣設備內(nèi)部絕緣損壞而且使一相帶電體碰殼時，若有人接觸此外殼，則電流經(jīng)過人體入地，再經(jīng)過其他相對地絕緣阻抗回到電源。當電網(wǎng)對地出現(xiàn)阻抗較低時，則通過人體的電流將遠遠超過安全值，造成人身觸電事故。同時，碰殼處出現(xiàn)的漏電電流還可能引起瓦斯、煤塵爆炸。

有了接地保護，當電氣設備內(nèi)部損壞而且一相帶電體碰殼時，若人接觸對地外殼，電流將通過人體電阻與接地裝置的接地電阻所構(gòu)成的并聯(lián)支路入地，再通過其他相對地絕緣阻抗回到電源。由于接地裝置的分流作用，通過人體的電流會大大減小。

接地電阻越小，流經(jīng)人體的電流就越小。所以，只要將接地電阻的數(shù)值控制在規(guī)程規(guī)定的范圍內(nèi)，就可以使通過人體的電流降到安全電流以下，確保人身安全。

2.井下保護接地網(wǎng)

井下各種電氣設備裝設了單獨的保護接地裝置，但并不能完全消除觸電的危險。為了提高保護接地的安全性和可靠性，通常利用供電的高、低壓鎧裝電纜的金屬外皮和橡膠套電纜的接地芯線或屏蔽護套，把分布在井底車場、運輸大巷、采區(qū)變電所及工作面配電站的電氣設備的金屬外殼在電氣上連接起來，這樣就使各處埋設的接地極也并聯(lián)起來，形成一個井下保護接地網(wǎng)。這樣做不僅降低了接地電阻，而且防止了不同電氣設備間發(fā)生碰殼所帶來的危險。

井下保護接地系統(tǒng)由主接地極、局部接地極、接地母線、輔助接地母線、接地導線和連接帶線等組成。

3.井下保護接地裝置的檢查與維護

(1)對有值班人員的機電硐室和有專職司機的電氣設備，每天交接班時，應對局部接地極、接地導線及連接導線等進行一次表面檢查。其他電氣設備的保護接地，每周進行一次表面檢查，重點檢查整個接地網(wǎng)的連接情況，一旦發(fā)現(xiàn)接觸不良或嚴重銹蝕等情況，應立即處理。

(2)每年至少要要將主接地極和局部接地極從水倉或水溝中提出來，詳細檢查一次。

(3)鋼管接地極應經(jīng)常灌注鹽水，以保持良好的導電狀態(tài)。

(4)每季度至少進行一次總接地網(wǎng)接地電阻的測定。

三、漏電保護

在井下中性點不接地的供電系統(tǒng)中，發(fā)生一相火線接地為漏電;供電系統(tǒng)中各相絕緣的降低也會出現(xiàn)漏電。

1.危害

雖然漏電電流不大，但危害性很大，如造成人身觸電，發(fā)展成短路引起電器燃燒，產(chǎn)生電火花引起瓦斯爆炸事故，發(fā)生在工作面提前引爆雷管，等等。漏電分為集中性和分散性兩種。

2.原因

(1)設備、電纜受潮、進水造成絕緣低下。

(2)電纜受外力傷害如擠壓、彎曲、折斷和劃傷。

(3)導線接頭松脫與金屬外殼相碰。

(4)帶電作業(yè)。

(5)設備超負荷運行。

(6)電氣間隙或爬電距離小于安全值而對地放電。

3.預防措施

(1)合理選擇和使用電氣設備。

(2)加強對電氣設備和電網(wǎng)線路的運行監(jiān)視，日常維護。

(3)井下變壓器及向井下供電的變壓器或發(fā)電機中性點禁止接地。

(4)井下開關控制設備要裝設過流保護裝置。

(5)井下電網(wǎng)要有漏電保護裝置。

(6)井下供電系統(tǒng)要有保護接地裝置。

4.檢漏繼電器的維護及檢修

(1)每天對漏繼電器的運行情況進行一次檢查和實驗。

(2)每月至少對漏繼電器進行一次詳細全面的檢查和維護。

(3)檢查漏繼電器動作是否靈敏可靠，整流器的直流電壓是否符合要求，內(nèi)部元件、熔斷器熔體及指示燈有無燒毀，調(diào)節(jié)補償是否達到最佳補償效果，漏繼電器是否符合防爆性能。

(4)漏繼電器每年應進行檢修，除對防爆外殼修理外，其他項目應按照安裝前的檢驗內(nèi)容進行檢查和實驗，并更換不合格的零件;對絕緣電阻較低、耐壓實驗不合格的需進行烘烤處理。