煤礦供配電系統(tǒng)中的安全供電探究

王福元

摘 要：現(xiàn)代社會發(fā)展形勢下，對煤炭資源的需求量猛增，推進(jìn)了煤礦企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大和的開采深度的增加。但是在井下復(fù)雜的環(huán)境中，面對更為復(fù)雜的供配電系統(tǒng)，如果沒有做好供電技術(shù)管理工作，容易引發(fā)煤礦安全事故，威脅井下機(jī)電設(shè)備和作業(yè)人員安全，導(dǎo)致更為嚴(yán)重的火災(zāi)或爆炸等事故的發(fā)生。因此，應(yīng)基于一定的供配電系統(tǒng)管理要求，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)保護(hù)以及安全管理等加強(qiáng)供電技術(shù)管理，滿足煤礦安全供電要求。

關(guān)鍵詞：煤礦供配電系統(tǒng);故障;安全供電

1引言

煤礦井下作業(yè)環(huán)境惡劣，具有高安全風(fēng)險(xiǎn)性的特點(diǎn)。這是由于煤礦井下開采作業(yè)中會釋放大量的瓦斯并產(chǎn)生大量粉塵等，加之受到地下水等因素的影響，使得井下環(huán)境潮濕，在空間狹小的作業(yè)環(huán)境中，威脅機(jī)電設(shè)備的安全運(yùn)行，容易導(dǎo)致供配電系統(tǒng)的安全事故，威脅作業(yè)人員的人身安全。這就需要重視煤礦供配電系統(tǒng)的用電安全問題，采取有效措施，確保此系統(tǒng)的供電安全性。

2加強(qiáng)煤礦安全供電技術(shù)管理的重要性

煤礦井下存在較多數(shù)量且先進(jìn)的機(jī)電設(shè)備，同時(shí)作業(yè)人員數(shù)量多，分布比較分散和雜亂，一旦出現(xiàn)煤礦供配電系統(tǒng)的安全問題，則容易對作業(yè)人員和機(jī)電設(shè)備造成危害。因此，加強(qiáng)煤礦安全供電技術(shù)管理工作，則有助于保護(hù)人員和設(shè)備安全。對于前者來說，電能作為煤礦開采作業(yè)中的重要能源形式，在井下主要用于照明和各種機(jī)電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)所用。由于井下作業(yè)環(huán)境特殊，工作人員在用電過程中一旦出現(xiàn)安全問題，則會危及作業(yè)人員生命安全并耽誤正常開采作業(yè)。這就需要加強(qiáng)此管理工作來保證用電設(shè)備的安全運(yùn)行，從而避免用電安全事故的發(fā)生，保護(hù)作業(yè)人員生命安全。對于后者來說，目前用于煤礦井下開采生產(chǎn)的先進(jìn)機(jī)電設(shè)備越來越多，而電能供應(yīng)是保證機(jī)電設(shè)備正常使用的前提，而加強(qiáng)安全供電管理工作，可以改進(jìn)和優(yōu)化供電電路，及時(shí)淘汰舊的供電設(shè)備，加強(qiáng)設(shè)備的維修和保養(yǎng)工作，有助于提升設(shè)備運(yùn)行的安全性與可靠性。而如果作業(yè)人員由于缺乏專業(yè)的用電知識，出現(xiàn)設(shè)備操作錯(cuò)誤的問題，則可能會引發(fā)電氣事故。這就需要加強(qiáng)安全供電技術(shù)培訓(xùn)工作來降低設(shè)備故障概率，實(shí)現(xiàn)整體開采效率的提升。

3煤礦供配電系統(tǒng)常見故障及危害

首先是短路故障。此故障主要表現(xiàn)出具有電位差的兩點(diǎn)之間如果不存在符合時(shí)，采取電阻較小的導(dǎo)體將兩點(diǎn)直接接通會導(dǎo)致短接問題，引發(fā)電氣事故。此故障會造成電回路中電流值超過正常數(shù)值而損害供電系統(tǒng)以及機(jī)電設(shè)備的問題。分析此故障的原因，主要是由于煤礦井下作業(yè)環(huán)境比較潮濕，也就是空氣中的濕度過大、水分含量過高而引起的。加之井下存在較多的粉塵和瓦斯，如果由于短路故障而引發(fā)較大的電流值，則可能會引發(fā)火災(zāi)或爆炸等事故，對人員和設(shè)備安全造成嚴(yán)重威脅。

其次是過載故障。煤礦井下供配電系統(tǒng)及各類電氣設(shè)備、機(jī)電設(shè)備等都有一定的額定負(fù)載要求，如果供配電系統(tǒng)中出現(xiàn)電流負(fù)荷過大的情況，超出了額定負(fù)載要求，則會造成設(shè)備過熱問題，甚至還會由于長時(shí)間過載而降低線路的絕緣水平，導(dǎo)致設(shè)備或線路燒毀等嚴(yán)重事故。這是由于井下供配電系統(tǒng)中的電纜和電容設(shè)備具有較小的容量，或者出現(xiàn)了人員誤操作等問題而引起的。在此問題發(fā)生之后會降低電機(jī)端的電壓，引發(fā)電纜或電器設(shè)備故障，導(dǎo)致電氣事故的發(fā)生。

最后是漏電故障。井下各類電氣和機(jī)電設(shè)備在長時(shí)間運(yùn)行之后容易出現(xiàn)絕緣性能下降的問題，嚴(yán)重時(shí)會出現(xiàn)絕緣失效的問題，這就會導(dǎo)致漏電問題的發(fā)生。這是由于供配電系統(tǒng)的線路在受到外力破壞、受到腐蝕或磨損、老化等原因而降低其絕緣電阻的性能。一旦出現(xiàn)此問題，則會對設(shè)備造成損壞，還可能引發(fā)人員觸電傷亡問題。

4保障煤礦安全供配電的有效措施

4.1煤礦生產(chǎn)對煤礦供配電系統(tǒng)的要求

一是安全性要求。面對井下狹小的空間和復(fù)雜的環(huán)境，安全性要求也是首要和最為重要的要求，避免在受到外部因素壓力影響時(shí)出現(xiàn)線路或設(shè)備損壞問題，避免在潮濕環(huán)境中出現(xiàn)設(shè)備和線路的絕緣性降低問題，避免在危險(xiǎn)環(huán)境中出現(xiàn)人員觸電以及火災(zāi)等事故。二是可靠性要求。針對煤礦井下三類用電負(fù)荷，應(yīng)按照不同等級負(fù)荷要求，針對一類負(fù)荷，由變電所直接引出雙回路進(jìn)行供電來保證電力供應(yīng)的不間斷可靠運(yùn)行，或者針對二類負(fù)荷由專線供電或變電所直接雙回路供電，針對三類負(fù)荷則由一般的線路向多個(gè)負(fù)荷供電的方式。三是供電質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性要求?？刂茩C(jī)電設(shè)備電壓偏差在額定電壓的5%以內(nèi)，供電電壓穩(wěn)定，同時(shí)要保證供電質(zhì)量，減少企業(yè)不必要的成本支出。

4.2對供電線路的布置情況進(jìn)行合理設(shè)計(jì)

為了保證供配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，首先應(yīng)對供電線路進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和布置，在對線路進(jìn)行布設(shè)時(shí)，需要結(jié)合煤礦電力負(fù)荷分類要求開展，保證分支線路可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立供電要求，防止出現(xiàn)線路交叉問題，可能會引發(fā)安全問題。此外，還要盡量在線路設(shè)計(jì)時(shí)減少過多的線路和不必要的過渡環(huán)節(jié)，防止由于環(huán)境因素而影響供配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，減少供配電系統(tǒng)運(yùn)行中的安全事故。還要在選擇供電線路材料時(shí)，按照煤礦井下生產(chǎn)要求來選擇，確保滿足煤礦工作開展的用電需求。

4.3對煤礦供配電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行完善

基于井下作業(yè)開展要求的實(shí)際情況對供配電保護(hù)系統(tǒng)加以完善，具體地說需要通過選擇性斷電和分級閉鎖技術(shù)的合理應(yīng)用來保護(hù)和改造供配電系統(tǒng)。采取上述措施對供配電系統(tǒng)加以完善，防止人為操作所造成的影響，減少出現(xiàn)電氣事故和爆炸事故。此外，作業(yè)人員需要預(yù)防好各類系統(tǒng)故障，定期檢查和維修供配電系統(tǒng)及其中的設(shè)備。及時(shí)維修和更換機(jī)電設(shè)備及其零部件，保證礦井供電安全性和煤礦開采工作的順利開展。

4.4做好人員安全用電培訓(xùn)工作

煤礦井下作業(yè)工作離不開不同崗位上的作業(yè)人員，而作業(yè)人員的專業(yè)水平直接決定設(shè)備操作是否規(guī)范，影響著設(shè)備能否正常運(yùn)行。此外，不規(guī)范的操作還可能引發(fā)用電安全事故，為此應(yīng)加強(qiáng)人員安全用電培訓(xùn)工作。針對上崗之前的員工統(tǒng)一開展崗前培訓(xùn)工作，規(guī)范作業(yè)人員的用電操作行為。針對井下所用各類機(jī)電設(shè)備，也應(yīng)開展設(shè)備操作技能培訓(xùn)工作，掌握設(shè)備操作的規(guī)范性要求。尤其針對配電工來說，要求其牢固掌握高低壓電工基礎(chǔ)知識和井下供配電知識，掌握供電系統(tǒng)線路的布置走向，維護(hù)供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全運(yùn)行，從而保障煤礦井下的用電安全。

4.5做好企業(yè)安全用電管理工作

針對煤礦井下復(fù)雜的供配電線路和各類用電設(shè)備，不僅要在生產(chǎn)之前制定嚴(yán)格的電氣設(shè)備管理工作制度，基于此完善的制度要求開展安全用電管理工作，而且要重點(diǎn)開展對井下用電行為的檢查工作，保證作業(yè)人員操作的規(guī)范化，還要避免出現(xiàn)人為操作失誤問題，降低出現(xiàn)電氣事故的發(fā)生概率。在開展電氣設(shè)備檢修工作之前，應(yīng)保證工作人員穿戴好相應(yīng)的絕緣保護(hù)裝置等，保證用電安全和檢修工作的安全開展。

5結(jié)語

面對煤礦井下復(fù)雜且惡劣的環(huán)境，為了確保井下供電安全，應(yīng)提高對供配電系統(tǒng)的安全技術(shù)管理工作，不僅要合理設(shè)計(jì)供電線路，設(shè)置保護(hù)系統(tǒng)，而且要加強(qiáng)人員安全用電培訓(xùn)和安全用電管理工作，保證煤礦供配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

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