基于煤礦供電設(shè)備中電氣保護(hù)的探究

任強(qiáng)

摘? 要：電氣設(shè)備是煤礦企業(yè)開(kāi)采過(guò)程中最為主要的一種動(dòng)力，對(duì)煤礦開(kāi)采效率具有很大的影響，但也容易導(dǎo)致安全隱患。想要確保煤礦企業(yè)的生產(chǎn)安全和生產(chǎn)效益，就應(yīng)該嚴(yán)格把控煤礦企業(yè)電氣設(shè)備的安全性、確保電氣設(shè)備的穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)安全事故。針對(duì)煤礦供電設(shè)備電氣保護(hù)的重要性以及煤礦供電設(shè)備電氣保護(hù)要求進(jìn)行詳細(xì)分析，研究出煤礦供電設(shè)備電氣保護(hù)技術(shù)，為我國(guó)煤礦供電設(shè)備電氣保護(hù)工作打下基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：煤礦;供電設(shè)備;電氣保護(hù)

1電氣設(shè)備接地保護(hù)綜述

露天礦開(kāi)采作業(yè)中，電氣設(shè)備很多，相對(duì)而言容易發(fā)生安全事故，在工程實(shí)踐中將會(huì)帶來(lái)無(wú)法挽回的損害。下面對(duì)電氣設(shè)備接地保護(hù)做綜合概述。

在不接地的電網(wǎng)（對(duì)地絕緣）中將電氣設(shè)備不帶電的金屬外殼、構(gòu)架與大地做電氣聯(lián)接叫作接地保護(hù)， 接地保護(hù)可使因絕緣受損產(chǎn)生故障的電氣設(shè)備接觸電壓和跨步電壓遠(yuǎn)比無(wú)接地保護(hù)時(shí)為小， 大大減輕了觸電的危險(xiǎn)程度。

在高壓系統(tǒng)中因接地電流較大， 通過(guò)接地極將有電流向四周流散， 在接地極附近各處造成了不同的電位分布， 當(dāng)人在接地裝置附近行走時(shí)， 兩腳處在不同的電位下（稱(chēng)跨步電壓）， 也有可能造成觸電事故。為此， 接地通常采用金屬網(wǎng)狀方式的接地網(wǎng)（均壓網(wǎng)）。 采用網(wǎng)狀方式可以增大接地面積， 減小電流密度和電位梯度， 跨步電壓也相應(yīng)的減小。對(duì)于接地電流500A以下的小接地電流系統(tǒng)， 高、低壓共用接地裝置時(shí)， 設(shè)備對(duì)地電壓不超過(guò)120V;高、低壓各有獨(dú)立接地裝置時(shí)， 設(shè)備對(duì)地電壓不得超過(guò)250V。

為了保證安全用電和將對(duì)地電壓限制在安全范圍內(nèi)， 必須采用人工接地裝置。接地裝置包括接地體（接地極）和接地線(xiàn)，接地電阻包括接地體的散流電阻和接地線(xiàn)電阻。

2煤礦供電設(shè)備電氣保護(hù)的重要性

為了確保煤礦企業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，應(yīng)該對(duì)供電設(shè)備和電氣系統(tǒng)定期開(kāi)展檢修和安全保護(hù)。供電設(shè)備在開(kāi)展煤礦生產(chǎn)運(yùn)行的過(guò)程中，自身就存在很大的危險(xiǎn)性，很多現(xiàn)代化供電設(shè)備都是自動(dòng)化操作的，人為干預(yù)因素相對(duì)較少，若在設(shè)備運(yùn)行當(dāng)中一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，輕則影響煤炭企業(yè)日常生產(chǎn)，重則造成整個(gè)供電系統(tǒng)癱瘓、設(shè)備損壞、人員傷亡，對(duì)企業(yè)的聲譽(yù)與經(jīng)濟(jì)效益帶來(lái)了極大影響。

2.1 減少火災(zāi)發(fā)生

火災(zāi)是威脅煤礦作業(yè)安全的一項(xiàng)重要因素。煤礦作業(yè)過(guò)程中，引發(fā)火災(zāi)的原因有很多，比較常見(jiàn)的原因如下：電氣設(shè)備在具體運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)短路現(xiàn)象;機(jī)器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，設(shè)備溫度升高，引發(fā)火災(zāi);導(dǎo)電接觸不良，電流出現(xiàn)異常變大影響，引發(fā)火災(zāi)。可見(jiàn)，煤礦作業(yè)過(guò)程中，作業(yè)人員要詳細(xì)檢查煤礦電氣設(shè)備和供電系統(tǒng)的具體情況，盡量提前完成對(duì)隱患的排查，對(duì)不穩(wěn)定因素進(jìn)行合理控制，降低火災(zāi)發(fā)生幾率，進(jìn)而為煤礦作業(yè)人員營(yíng)造一個(gè)舒適、安全的工作環(huán)境，保證作業(yè)人員的安全性，提高煤礦產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。

2.2 降低漏電情況發(fā)生幾率

煤礦作業(yè)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)漏電現(xiàn)象，導(dǎo)致漏電的原因主要有以下兩點(diǎn)：①煤礦作業(yè)環(huán)境十分潮濕，電氣設(shè)備長(zhǎng)期在這樣的環(huán)境中，容易發(fā)生漏電現(xiàn)象，這會(huì)對(duì)電氣設(shè)備的性能和應(yīng)用造成直接影響。②礦井中電氣設(shè)備的用電通過(guò)大量的低壓電纜線(xiàn)實(shí)現(xiàn)，在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)煤塊或周?chē)鷰r石落下，這種情況的出現(xiàn)會(huì)將電纜造成損壞，會(huì)導(dǎo)致電纜出現(xiàn)嚴(yán)重的漏電情況。

2.3 減少過(guò)流情況的發(fā)生

煤礦作業(yè)過(guò)程中會(huì)應(yīng)用許多大功率電氣設(shè)備，這些設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，如果設(shè)備中的電流超過(guò)了設(shè)備作業(yè)的額定電流，容易引起定期超載。如果實(shí)際電流與額定電流相比超過(guò)了數(shù)倍，會(huì)造成較為嚴(yán)重的后果。輕則會(huì)導(dǎo)致縮短設(shè)備的應(yīng)用壽命，重則會(huì)火災(zāi)，會(huì)威脅工作人員的生命。工作人員要對(duì)電流數(shù)進(jìn)行嚴(yán)密控制，針對(duì)過(guò)載問(wèn)題應(yīng)當(dāng)做好相應(yīng)的預(yù)防措施，一旦出現(xiàn)緊急情況，應(yīng)先切斷電源，再進(jìn)行保護(hù)。

3煤礦供電設(shè)備電氣保護(hù)技術(shù)

3.1 高壓防爆配電保護(hù)

縱觀我國(guó)當(dāng)前煤礦井下綜采工作，在井下電氣變電所當(dāng)中都設(shè)置了高壓防爆配電保護(hù)措施。這些設(shè)施主要以PB系統(tǒng)和BGP系統(tǒng)為主。在煤礦供電設(shè)備當(dāng)中所用的一般都是部分油斷路由器的高壓防爆配電保護(hù)裝置[5]。在供電設(shè)備運(yùn)行通過(guò)電流時(shí)，高壓漏電絕緣監(jiān)視脫扣器便會(huì)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，針對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)開(kāi)展保護(hù)。針對(duì)機(jī)械彈簧式機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，在對(duì)供電設(shè)備開(kāi)展高壓防爆配電保護(hù)時(shí)，自身具備不確定、不穩(wěn)定、容易老化等諸多特點(diǎn)，存在一定程度的劣勢(shì)。隨著我國(guó)高壓防爆配電保護(hù)技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步，在煤礦安全生產(chǎn)的過(guò)程中，人們開(kāi)始使用了綜合保護(hù)器、電能計(jì)量裝置等供電設(shè)備。這種配電裝置具有過(guò)流、漏電監(jiān)視等作用，可以第一時(shí)間檢測(cè)出電流狀態(tài)和電氣設(shè)備運(yùn)作情況，保障了煤礦供電設(shè)備電氣保護(hù)安全。

3.2 高壓開(kāi)關(guān)柜設(shè)備電氣保護(hù)

煤炭生產(chǎn)當(dāng)中所使用到的地面變電站、礦井中央變電所的總保障便是高壓開(kāi)關(guān)柜設(shè)備。高壓開(kāi)關(guān)柜設(shè)備是通過(guò)電磁感應(yīng)的手段，及時(shí)監(jiān)控并且保護(hù)電氣設(shè)備瞬間短路、漏電、過(guò)載等現(xiàn)象。高壓開(kāi)關(guān)柜設(shè)備使用方式比較簡(jiǎn)單，工作性能較強(qiáng)，可以有效滿(mǎn)足煤礦供電設(shè)備的安全保護(hù)要求。高壓開(kāi)關(guān)柜設(shè)備由繼電器、電流、電壓互感器、斷路器等內(nèi)容構(gòu)成的。但是在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步的當(dāng)下，電力系統(tǒng)的保護(hù)方式和機(jī)構(gòu)出現(xiàn)了變化，保護(hù)供電器設(shè)備所使用的電氣保護(hù)裝置已經(jīng)朝著電磁吸引住塞式、電磁感應(yīng)式、集成電路式、數(shù)字式等繼電器方向發(fā)展。電氣保護(hù)裝置這種發(fā)展在傳統(tǒng)模式的基礎(chǔ)上，有效提升了煤礦供電設(shè)備電氣保護(hù)的安全性與穩(wěn)定性。

3.3 煤礦低壓供電設(shè)備的電氣保護(hù)

煤礦井下低壓設(shè)備的電氣保護(hù)裝置大多作為插件安裝在開(kāi)關(guān)設(shè)備內(nèi)部，與主回路電器配合完成保護(hù)功能。大量的低壓開(kāi)關(guān)中使用有dr3電子脫扣器、jdb、abd8電機(jī)綜合保護(hù)器、dzzb綜合保護(hù)器等，目前低壓設(shè)備的保護(hù)裝置也逐步普及微機(jī)綜合保護(hù)器，有效保證了供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

煤礦企業(yè)的低壓供電設(shè)備與一般的低壓配電系統(tǒng)相似，由配電變電所、高壓配電的線(xiàn)路、低壓配電電路及其相應(yīng)的控制保護(hù)設(shè)備組成。在加強(qiáng)煤礦供電設(shè)備的過(guò)程中，可以在總開(kāi)關(guān)處安裝檢漏繼電器裝置，在饋電開(kāi)關(guān)中配置漏電保護(hù)系統(tǒng)，形成有篩選性的漏電保護(hù)系統(tǒng)。當(dāng)供電設(shè)備總開(kāi)關(guān)或單個(gè)供電設(shè)備開(kāi)關(guān)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)自動(dòng)關(guān)閉電路，及時(shí)停止供電，即智能開(kāi)關(guān)。這種低壓防漏技術(shù)能夠及時(shí)避免用電故障造成的危害，充分驗(yàn)證礦井供電設(shè)備技術(shù)保護(hù)措施的有效性。

3.4 加強(qiáng)接地保護(hù)

缺乏接地保護(hù)的情況下，工作人員觸及帶電外殼時(shí)，電流經(jīng)過(guò)人體流入大地形成回路，可能引發(fā)人員觸電身亡。應(yīng)當(dāng)安裝接地裝置，在主、副水倉(cāng)各埋設(shè)一塊耐腐蝕的主接地極，將其與接地導(dǎo)線(xiàn)焊接，連接好接地母線(xiàn)和導(dǎo)線(xiàn)。要加強(qiáng)檢查，相關(guān)維修人員應(yīng)當(dāng)保持每周不少于一次的全面檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)及時(shí)記錄并報(bào)修。每次安裝或移動(dòng)電氣設(shè)備后，也應(yīng)詳細(xì)檢查電氣設(shè)備接地裝置的狀態(tài)，隨時(shí)加強(qiáng)檢查。每年應(yīng)至少詳細(xì)檢查一次主接地極和局部地極，測(cè)定其電阻值。一般井下總接地網(wǎng)接地電阻有專(zhuān)人至少每季測(cè)定一次。新安裝的接地裝置投入運(yùn)行前需要測(cè)定其電阻值并做好測(cè)試數(shù)據(jù)記錄。而在有瓦斯爆炸或煤塵爆炸的危險(xiǎn)礦井內(nèi)測(cè)定接地電阻時(shí)，要使用本質(zhì)安全性接地?fù)u表測(cè)量。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，煤礦供電設(shè)備電氣保護(hù)技術(shù)是保障我國(guó)煤炭企業(yè)穩(wěn)定生產(chǎn)的根本基礎(chǔ)。在實(shí)際開(kāi)展煤礦供電設(shè)備電氣保護(hù)的過(guò)程中，煤炭企業(yè)應(yīng)該注重煤礦供電設(shè)備電氣保護(hù)工作的重要性，堅(jiān)持煤礦供電設(shè)備電氣保護(hù)原則，科學(xué)合理地創(chuàng)新原有的煤礦供電設(shè)備電氣保護(hù)技術(shù)，使其不斷進(jìn)步和完善，切實(shí)為我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)打下良好基礎(chǔ)保障。

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