淺談接地保護在煤礦井下電氣設備中的應用

王磊

摘 要：由于現代化礦井的電氣化水平越來越高，為了減少觸電、電火花引起的瓦斯爆炸等惡性事故的發生，必須做好煤礦井下電氣設備的接地保護管理。本文從煤礦井下接地網絡的建設、常見設備的接入方式等方面，對其進行了探討，為煤礦井下電氣設備的接地管理提供了一些參考。

關鍵詞：煤礦；電氣設備；接地

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.11.052

隨著現代煤礦開采技術的進步，電氣設備在煤礦井下的應用越來越普遍，電氣設備的安全已經成為煤礦安全生產的重要部分。接地保護是我國《煤礦安全規程》里明確指出的電氣設備三大保護之一。 電氣設備的接地保護不夠完善，再加上井下作業壞境的濕度較高，極易造成相關接觸人員的觸電事故；如果在煤塵、瓦斯突出礦井，電氣設備的漏電火花極易成為爆炸的觸發點。為了保證煤礦的安全生產，煤礦管理人員必須充分重視井下電氣設備的接地保護。

電氣設備的接地保護在煤礦安全管理中存在的問題主要有以下幾方面：

（1）高壓鎧裝電纜的外皮和橡膠套電纜的接地線沒有按照標準規范和電氣設備的外殼連接，或未接入井下接地網絡。

（2）主接地極沒有按照要求在主、副水倉分別埋設，且接地極的材料和大小外形不符合要求；接地母線連接處沒有焊接或鍍鋅，接地極的安放位置不便于定期檢修維護。

（3）局部接地極和接地線的位置設置不合理，往往是哪里容易埋設就埋設于哪里，根本不考慮接地極應該設置于潮濕位置的要求。另外局部接地的材料五花八門，根本不符合局部接地對截面積和導電性的要求。

（4）井下接地網總電阻的定期測定難以保證。由于部分煤礦井下管理混亂，接地網的安全穩定運行得不到充分重視，所以很多煤礦基本上沒有定期開展接地網總電阻的測定工作，基本這項工作處于無記錄、無數據的狀態，使得井下接地網的運行名存實亡。

為了解決以上問題，我們必須嚴格按照煤礦井下電氣設備的接地規范來進行井下接地網絡建設，并在日常管理中加強接地保護的檢查。

1 建立完善的井下總接地網

《煤礦安全規程》規定，在煤礦的電氣設備使用過程中，應該將需要保證不帶電的外殼結構、支持結構、鎧裝電纜的專用接地部分、普通電纜的接地芯線、或是防漏電屏蔽金屬層和預先埋設于地下的各類接地極充分連接，形成一個總的煤礦井下接地網絡。

煤礦井下總的接地網包括：井底主副水倉設置的主接地極、電氣設備附近設置的局部接地極、輔助接地極等幾部分構成。

2 設置各類接地極應該注意的事項

（1）對于設置在主、副水倉的主接地極和比較大的分區的主接地極，選用的接地極鋼板面積不應該小于0.75 平方米、厚度不小于5 毫米。在煤礦水質太過惡劣的礦井，要充分考慮接地板的腐蝕速度，要對接地鋼板進行加大加厚處理或在保證導電性的前提下，進行外表鍍層或涂層處理，降低被腐蝕的程度。

（2）巷道的局部接地極應該埋設在井下排水溝、或較為濕潤的位置，接地鋼板必須使用面積大于6000平方厘米，厚度必須大于0.3厘米的鋼板，也可以采用展開后面積相當的鍍鋅鋼管代替。接地鋼板或接地鋼管需要平放于水溝底部或濕潤深處，使其充分被水分包圍。其他地點的局部接地極的埋設，應當使用直徑大于3.5厘米的鍍鋅鋼管，埋入地下深度至少大于1.5米，露出地面部分應在0.75～1米范圍內。鍍鋅鋼管上均勻鉆透20個以上的大于2毫米的孔。鋼管要插入濕潤的地面位置，插入角度最好垂直，偏差不要大于15度。要是插入位置有困難，可以選用較細的兩根鍍鋅鋼管代替，但單根直徑要大于22毫米，長度不得低于1米；鍍鋅鋼管上要鉆透10個直徑大于5毫米的孔。鋪設時，兩根鋼管插入相距5米、不低于75厘米的濕潤地面后，用導線并聯。用雙管代替的局部接地極，必須測定兩根鋼管連接導線和設備接地導線之間的接地電阻，實測電阻值小于80歐姆才能正常使用。

（3）供井下中性點不直接接地的1140V及以下動力、照明、信號電網中的各類檢漏保護裝置做檢漏試驗所使用的接地極。另外輔助接地極的檢漏保護設備必須單獨設置，以保證其正常運行，建設要求可以參考局部接地極的設置辦法。

3 加強接地保護的檢查

（1）機電硐室和大型電氣設備的值班人員或操作人員，必須在交接班進行一次保護接地的表面檢查。其他有保護接地的電氣設備，需要維檢人員每周至少進行一次表面檢查。如果在檢查中發現存在問題，要及時向相關人員反映，并督促及時處理，在處理后，再進行一次檢查，沒有問題后，將整個問題的發現和處理過程結果記錄。

（2）在安裝新的電氣設備或移動舊電氣設備后，必須詳細檢查安裝或移動后的接地保護可靠程度，不可以用電氣設備上一個使用階段的狀態來代替當下使用階段的狀態。對于已經安裝完成的電氣設備，如果其運行過程中有較大的震動或位移，維檢人員要隨時檢查，以防止在運動過程中脫離接地保護。

（3）在檢查過程中如果發現任何接地保護失效，必須馬上停電恢復，在恢復保護之前，嚴禁給電氣設備供電，防止脫保護期間造成事故。

（4）煤礦井下接地極每年要由專門人員至少詳細檢查一次。在檢查中，放置于水倉或水溝中的接地極鋼板或鋼管，要提出水面觀察其腐蝕程度，腐蝕嚴重接觸不良的接地極，要馬上更換或加固整改，整改完再重新測定接地電阻值，并在日后要縮短腐蝕嚴重接地極的檢查周期。設置于主副水倉的主接地極，要保持一個在工作狀態下檢查另一個，防止在檢查過程中造成主接地極人為失效。

4 小結

接地保護關系到煤礦礦井安全和電氣設備人員的操作安全，我們煤礦管理人員應當充分重視，做好接地保護的建設，嚴格按照規范設置接地極，在日常運行中做好接地系統的檢查管理。