選煤廠電氣裝置接地改造實(shí)踐

李波 國家能源集團(tuán)準(zhǔn)能公司黑岱溝選煤廠洗選二車間

近年來，隨著社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展，選煤廠的電氣裝置接地改造已經(jīng)被提上日程。本文即著眼于此，針對(duì)這種情況，提出改造實(shí)踐，以供參考。選煤廠的系統(tǒng)通常采用的是夾具洗滌工藝，這種工藝下的洗滌能力通常限定在每年千萬噸的級(jí)別。治具選型電氣系統(tǒng)的接地采用TN-C型。接地的目的是確保在電氣設(shè)備泄漏后的指定時(shí)間內(nèi)，可以使斷路器跳閘并限制接觸電壓，以確保設(shè)備的安全運(yùn)行和人身安全。這樣可以保證在良好狀態(tài)下，最大化降低設(shè)備泄露對(duì)于人生財(cái)產(chǎn)上的威脅。

一、系統(tǒng)接地的類型

系統(tǒng)接地類型通過連接方法來區(qū)分。其中，TN系統(tǒng)采用電源接地點(diǎn)，這樣就可以把導(dǎo)體連起來并最終匯總為接地點(diǎn)。這樣，可以將TN系統(tǒng)劃分為三種類型。即：①TN-C系統(tǒng)：這樣的系統(tǒng)是通過讓保護(hù)和中性導(dǎo)體兩個(gè)導(dǎo)體結(jié)合在一起的方式構(gòu)建而成的。②TN-S系統(tǒng)：保護(hù)中性線和整個(gè)系統(tǒng)。③TN-C-S系統(tǒng)：中性導(dǎo)體與系統(tǒng)中部分電路的保護(hù)導(dǎo)體集成在一起。TT系統(tǒng)通過讓電源直接接地和電氣設(shè)備的裸露導(dǎo)電部分直接接地，并且接地點(diǎn)在電氣上與電源端子的接地點(diǎn)無關(guān)。IT系統(tǒng)帶電部件未接地。

二、各種系統(tǒng)的接地特性

TN-C系統(tǒng)中的PE線和中性線合并為PEN線。這樣就可以將兩條線路的優(yōu)勢(shì)匯總起來，同時(shí)也節(jié)約了設(shè)備成本，環(huán)保經(jīng)濟(jì)。由于各種原因，TN-C系統(tǒng)在過去我國選煤廠中應(yīng)用較為廣泛。這種系統(tǒng)從安全性來說并不占優(yōu)勢(shì)，通常存在以下問題：①如果電氣系統(tǒng)是單相回路，則當(dāng)PEN線斷開或接觸不良時(shí)，電氣設(shè)備的裸露導(dǎo)電部件將具有與相接地電壓相同的電壓。對(duì)于三相電路，當(dāng)PEN線斷開或連接不良時(shí)，這樣其實(shí)電壓幾乎是不存在的，但是中斷后電壓等于三相相量和電壓之和。也就是說，特定條件下中斷后的電壓等于相電壓。所以出現(xiàn)事故的后果往往十分嚴(yán)重。因此，TN-C系統(tǒng)的PEN線必須在多處接地，以防止觸電事故。②不能安裝剩余電流保護(hù)器RCD。這種情況下，對(duì)于電流的保護(hù)工作必須要做好，并且接地故障電流同時(shí)通過相線和PEN線，因此由變壓器線圈中的故障電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)相互抵消并導(dǎo)致剛果民盟拒絕移動(dòng)。因此，RCD不能安裝在TN-C系統(tǒng)中以防止觸電。③在TN-C系統(tǒng)中，PEN線也起PE線的作用，因此PEN線不能在任何地方中斷，因此不能在TN-C中安裝四極開關(guān)。④可以通過PEN線的中性線電流會(huì)在PEN線上造成電壓降，這樣就會(huì)有干擾信息設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)，并最終導(dǎo)致發(fā)生爆炸事故，因此這種情況也是需要改進(jìn)的地方。因此，不得在敏感的信息設(shè)備和防爆場(chǎng)所中使用PEN線和TN-C系統(tǒng)。鑒于上述原因，除了某些特殊情況外，很少使用TN-C系統(tǒng)。在TN-S系統(tǒng)中，除非將中性線和PE線反向或手動(dòng)交叉連接，否則PE線和中性線是獨(dú)立的錯(cuò)誤。在正常情況下，僅當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)，PE線才通過電流。僅在發(fā)生接地故障時(shí)，才通過電流。因此，在正常情況下，不會(huì)對(duì)電氣設(shè)備的裸露導(dǎo)電部分充電。即使接地電流通過，其電勢(shì)也幾乎與接地電勢(shì)相同。非常安全。干擾敏感信息設(shè)備不會(huì)產(chǎn)生火花，但是TN-S系統(tǒng)需要額外的電線。TN-C-S系統(tǒng)用于建筑物。使用PEN線的組件是TN-C系統(tǒng)，這也會(huì)引起與單獨(dú)的TN-C系統(tǒng)相同的問題。請(qǐng)注意，如果使用TN-CS系統(tǒng)，則必須在PE線和中性線分開的電源處將PE線連接到PE總線，然后通過電線將中性線連接到PE總線。這樣如果電路發(fā)生斷路的話，工作人員也可以及時(shí)做好修復(fù)工作，減輕事故風(fēng)險(xiǎn)。例如，如果先將PEN線連接到中性線，整個(gè)系統(tǒng)沒有PE線的保護(hù)，但是中性線在維持導(dǎo)電，則設(shè)備仍可正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并且存在潛在的安全隱患，很難發(fā)現(xiàn)，這對(duì)電氣設(shè)備和人員有害。在TN-CS系統(tǒng)中，在任何情況下都不應(yīng)將PE線路連接到剩余電流保護(hù)器，因?yàn)殡姎庠O(shè)備的泄漏會(huì)導(dǎo)致剩余電流保護(hù)器的上層起作用，從而導(dǎo)致大規(guī)模的停電。PE線必須連接到主電源總線上的N線，并且PE線不得在其他位置連接到中性線。在TT系統(tǒng)中，當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生接地故障時(shí)，由于具有接地保護(hù)功能，因此可以大大降低電擊危險(xiǎn)。但是，TT系統(tǒng)中的系統(tǒng)接地與電氣設(shè)備的保護(hù)性接地未連接。因此，接地故障的電路阻抗較大，然而電流較小，這也使得沒有足夠的動(dòng)力驅(qū)使低壓斷路器跳閘，保險(xiǎn)絲可能也不會(huì)熔斷。因此，必須安裝RCD對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以便快速切斷電源。TT系統(tǒng)也有其自身的優(yōu)勢(shì)，例如每個(gè)電氣設(shè)備都有專屬的接地電極和PE線。因此，TT系統(tǒng)電源范圍內(nèi)的接地故障電壓不會(huì)通過PE導(dǎo)體擴(kuò)散，從而在一個(gè)或多個(gè)位置引起接地、電氣故障等問題，因此其適用于無等電位連接室外場(chǎng)所。當(dāng)IT系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，由于故障電流不會(huì)返回電源，因此故障電流很小，相對(duì)電壓也很低，沒有那么大的安全隱患，但是設(shè)備保護(hù)設(shè)備可能會(huì)因故障電流過小而無法工作。同時(shí)，IT系統(tǒng)的故障保護(hù)和維護(hù)管理也更加復(fù)雜。當(dāng)?shù)蛪弘娋W(wǎng)被雷擊時(shí)，由于雷電泄漏的困難，將產(chǎn)生過電壓，從而導(dǎo)致低壓電網(wǎng)的絕緣擊穿電網(wǎng)。因此其適用于對(duì)不間斷電源和防 觸電有更高要求的工作環(huán)境。

三、轉(zhuǎn)換的原因和轉(zhuǎn)換的選擇

（一）轉(zhuǎn)換的原因

①盡管TN-C系統(tǒng)更經(jīng)濟(jì)，但仍有許多潛在的安全隱患。當(dāng)PEN線斷開連接或連接不良時(shí)，設(shè)備外殼將對(duì)地產(chǎn)生高壓，這樣增大的風(fēng)險(xiǎn)，因此必須避免產(chǎn)生這種情況。②選煤廠首先要保證的就是安全，為保障選煤廠設(shè)備的安全防護(hù)水平，需要對(duì)部分無集成保護(hù)器的電機(jī)進(jìn)行改裝。由此可以看出這樣的接地已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)下的安全條例。

（二）修改和選擇

①每個(gè)電氣設(shè)備的TT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)需要分別接地，這樣對(duì)于企業(yè)來說極大的增加了成本。因此需要采取其他的辦法，比如把TT系統(tǒng)放在變壓器中。這樣避免了尋找系統(tǒng)接地和保護(hù)接地的風(fēng)險(xiǎn)。與此同時(shí)，假設(shè)要讓系統(tǒng)接地并作為單獨(dú)的接地電極，則必須要做好相關(guān)的保護(hù)措施。地下金屬管之間的距離難以滿足要求。電氣設(shè)備的兩個(gè)系統(tǒng)都有其自身的局限性，因此并不能適用于當(dāng)前形勢(shì)下的選煤廠。②在TN-CS系統(tǒng)中，想要保證電氣裝置接地改造實(shí)踐成功，必須將TN-C系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為TN-CS和TN-S系統(tǒng)；這種情況下，可以擁有更好的安全性，將電流保護(hù)工作做到最好。而其他的電流保護(hù)裝置通過在中性和PE之間來進(jìn)行使用。選擇TN-C-S系統(tǒng)將限制許多保障保護(hù)工作的實(shí)施。③法律規(guī)定了在易燃易爆的環(huán)境下必須采取TN-S型，這樣可以最大化的避免風(fēng)險(xiǎn)，減少損失。④在TN-S系統(tǒng)中，由于兩條線路并不連接，且沒有相連的電位，這種情況下對(duì)于信息設(shè)備的干擾可以降到最低，因此可以避免爆炸風(fēng)險(xiǎn)；當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)，設(shè)備處于導(dǎo)電狀態(tài)，近似于接地電位，這種情況下風(fēng)險(xiǎn)很小。原來的TN-C接地類型被轉(zhuǎn)換為TN-S接地類型。

四、改造方案

原始的PEN總線用作PE總線。通過更換電纜芯數(shù)或沿增加原始電纜鋪設(shè)結(jié)構(gòu)來使其接地，與此同時(shí)，配電室的接地母線被隱藏，但是聲音和圖像的結(jié)合以及記錄的真實(shí)且可驗(yàn)證的輪班前會(huì)議可以讓選煤廠得到良好的崗前安全控制效果。選煤廠只有舉行大量的輪班前會(huì)議，這樣才能真正消除多種不安全的崗前行為。簡(jiǎn)而言之，選煤廠只有通過采取管控措施，在人員不安全管理，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)安全管理和控制方面才能取得顯著成效。可以看到，選煤廠電氣裝置改造時(shí)間后，不管是從員工的整體安全預(yù)防措施到多年來的事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，還是從安全文化的構(gòu)建到潛在安全隱患的數(shù)量，或者是從安全管理人員的完善到風(fēng)險(xiǎn)體系指標(biāo)的完成，都可以完成了既定的管理目標(biāo)。

五、結(jié)語

綜上所述，可以看出選煤廠電氣裝置的接地改造采用了安全管理，系統(tǒng)管理，過程管理，信息管理，綜合文化管理和崗前會(huì)議管理的綜合管理模式，并采用了員工安全行為的觀察措施。通過以上措施和數(shù)據(jù)可以看出，選煤廠在保證員工專業(yè)技術(shù)的同時(shí)，完全可以消除掉員工的所有不安全行為。對(duì)于重點(diǎn)危險(xiǎn)作業(yè)的控制，企業(yè)也能做到控制和避免，并且全年沒有糾正不安全行為的措施，這樣就能在一定程度上確保我國的大型國有露天選煤廠的生產(chǎn)能力。因此選煤廠電氣裝置接地改造實(shí)踐可以取得良好的結(jié)果。本文為加強(qiáng)選煤廠不安全行為管理和選煤廠安全管理，以達(dá)到減少選煤廠安全事故的目的提供參考。選煤廠本身也必須注重加強(qiáng)自身的安全管理，增加對(duì)相關(guān)員工的技術(shù)水平的培訓(xùn)，同時(shí)，在面向信息蓬勃發(fā)展的時(shí)代背景下，需要加強(qiáng)對(duì)于企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)管理建設(shè)。借助企業(yè)的規(guī)章制度以及文化，對(duì)于選煤廠安全生產(chǎn)管理進(jìn)行實(shí)施監(jiān)督和管控，以兩者的結(jié)合可以促進(jìn)選煤廠的可持續(xù)發(fā)展。