礦山電氣設備安全運行技術研究

朱永宇

摘要：由于礦山生產環境復雜，工作環境差異較大，電氣設備和電纜非常容易受到破壞，所以極易發生人身觸電、漏電及短路等一系列的故障。電氣設備的損壞及出現安全故障，不僅會影響到礦山的日常生產，嚴重時會導致重大惡性事故。電氣設備的安全運行，是保證礦山安全生產的前提條件。本文針對礦山電氣設備中變壓器與電纜可能出現的故障原因進行了分析，對變壓器與電纜的維修技術進行了淺要的分析，并提出了部分處理方法和預防措施。

關鍵詞：礦山；電氣；安全技術

中圖分類號： TD68 文獻標識碼： A

1礦山電氣設備安全運行的重要性礦山供配電的安全要求礦山所需的電能一般來自電網, 通過輸電線路到礦山變電所, 經變壓器降壓后送到各用電地點。礦山各級變電所的變壓器、 配電裝置、 電力線路及各用電設備, 按照一定的方式互相連接成一個整體, 構成了礦山的供電系統。由于礦山生產環境的特殊性, 要求供電可靠、安全、 質量高和經濟。 對礦山企業的重要負荷 , 如主要排水 、 通風與提升設備 , 一旦中斷供電, 可能發生礦井淹沒、 有毒有害氣體聚集或停罐甚至墜罐等事故。 采掘、 運輸、壓氣及照明等中斷供電, 也會造成不同程度的經濟損失或人身事故。 礦山的開采離不開電氣設備, 而電氣設備運行的安全則關系著整個礦山開采的進行。 因此, 加強礦山電氣設備的安全運行具有十分重要的意義。

2礦山電氣設備的基本安全措施

礦山有關電氣安全的基本措施包括直接觸電防護措施、間接觸電防護措施、電氣安全保護裝置、電氣作業安全用具與安全標志、電氣火災消防技術用具、電氣安全專業性監督檢查制度等。其中電氣網絡的主要保護措施有保護接地、過流保護和漏電保護。

2..1 礦山電氣設備常見故障原因、處理方法以及預防措施礦山電氣設備供電中常見的故障主要有變壓器故障和電纜故障；電纜故障分為單相接地、相間短路和斷相等故障。

2..2變壓器故障原因及處理方法

變壓器是供電設備中最為重要的一環，交流電源通過變壓器變壓后，改變電路中電壓和電流的大小，達到礦山電氣設備的使用電壓。變壓器按供電類型可分為電力變壓器和特種變壓器。其中電力變壓器又分為油浸式和干式兩種。礦山使用的變壓器為一般型的礦用油浸變壓器。隔爆干式變壓器一般用于有可能發生瓦斯爆炸的礦井等危險環境。

下面針變壓器可能會出現的故障現象進行了列舉，并給出了引起故障的原因和處理方法。

(1) 變壓器過度發熱或發熱不均勻。引起故障的原因一般為：負載超過變壓器的負荷；二次線圈絕緣不好或損壞，引起局部漏電；內部鐵芯損壞。處理方法為：檢查工作環境，調整供電，使負載低于變壓器的正常工作負荷；測量電阻，修理破損處或加強二次線圈的絕緣防護；折開鐵芯，進行絕緣處理。

(2) 線圈絕緣出現異常，發出強烈聲音。出現此故障的原因可能為：變壓器油絕緣低，降低了線圈絕緣或者一次電壓超出了標準電壓。維修方法為更換變壓器油修理或者調整一次電壓到標準電壓。

(3) 變壓器短時間運行后溫度達到90度以上。嚴重缺油或絕緣油不良、一次線圈局部短路、負荷超過太多都會產生上述故障，檢查維護措施為檢查油柱，若缺油需立即注油或更換新油；若為一次線圈短路，需要對變壓器進行大修；如果只是因負荷過大引起的過熱，調整負荷即可。

(4) 變壓器有異常的聲音。線圈絕緣層損壞、鐵芯固定螺栓松動、硅鋼片絕緣不好都會使產生異常工作的聲音，檢查線圈并進行修理、緊固螺栓即可排除前兩個故障，若為硅鋼片絕緣不好引起，需將變壓器返廠大修。

2.3 電纜故障原因及預防措施

(1) 相間短路故障的原因及預防措施。發生相間短路故障的原因主要有：

a. 制作鎧裝電纜接頭時，工藝不符合要求；叉口處絕緣層受到損傷；接線盒內絕緣填充物老化、開裂或者受潮；低壓橡套電纜受到各種撞擊；接線盒內的接線有毛刺、遭遇淋水、接線頭虛接產生高溫或電火花而發生短路故障。預防措施：嚴格按照接線工藝進行接線，做

好接線處的密封、絕緣，防止水氣的進入，同時加強日常檢查，避免因外力沖擊造成短路損傷。

b. 電纜的鎧裝帶裂開，鉛包有裂紋；低壓橡套電纜出現裂紋時，進入的潮氣會使電路發生短路故障。預防措施：加強日常維護，避免外力的傷害，鋪設和轉移的過程中，彎曲半徑應大于最低允許的彎曲半徑。

(2) 單相接地故障的原因及預防措施。單相接地故障的原因主要有：絕緣層遭到外力破壞電纜接線工藝不合格、接線處有毛刺、脫落接頭接觸外殼、熱補或冷補質量不合格等。預防措施：加強線路的維護與管理，嚴格按照安全規程的要求鋪設、吊掛和接線。

(3) 斷相故障的原因及預防措施。電纜斷相故障的表現為電纜主芯線斷開，主要原因有：被采掘運輸機械拉斷、被鋒利器物割斷、接線處虛接而被燒斷、放炮崩斷電纜等。預防措施：加強日常的檢查、維護、管理。

2.4電纜故障的探測及處理方法

電纜出現故障時，首先需要判斷出故障的性質。除了因纜芯間或纜芯與外皮間的絕緣層破壞形成短路、接地，纜芯斷線和不完全斷線兩種情況外，也可能發生兩種情況兼有的混合式故障。但通常只會出現其中一類故障，而短路接地又分為有高阻和低阻。判斷電纜出現故障的性質可從跳閘的情況進行分析、用萬用表測量的方法和觀察故障線路的狀態進行分析。

a. 相間短路故障的判定。發生相間短路故障時，會發生燒斷保險絲或過流繼電器跳閘的現象。可用萬能表測量各芯線之間的電阻，用手接觸電纜是否過熱，查找短路造成的放炮點。由于短路往往伴隨著絕緣層燒焦的氣味，據此也可判定出是否是短路故障。

b. 單相接地故障的判定。單相接地故障的首要表現為漏電保護器跳閘，或接地監視裝置漏電閉鎖裝置動作，顯示出對應的指示信號。可通過萬用表測量各芯線對地的絕緣電阻值的方法判定是否為單相接地。

4結語

加強礦山電氣設備的管理維修，定期檢查試驗，是保證礦山安全生產的前提條件。在資金許可的條件下，及時更換性能指標低下的電氣設備和各類安全保護裝置；配備必要的檢測儀器、儀表，檢修、維修工具和配件，以確保礦山電氣設備的正常運行。同時，加強礦山基礎設備的管理工作，建立健全各類電氣設備的安裝調試、日常使用、檢修維修等各項規章制度，完善電氣設備的安全保護裝置，加大日常檢查力度，加強對廠內職工的安全知識的教育，是保證安全生產的基礎，更是企業安全生產的要求。

參考文獻：

[1] 原中華人民共和國國家標準局. 電氣設備安全設計導則[S]. GB4064-83