礦山電氣設(shè)備安全運(yùn)行技術(shù)研究

朱永宇

摘要：由于礦山生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜，工作環(huán)境差異較大，電氣設(shè)備和電纜非常容易受到破壞，所以極易發(fā)生人身觸電、漏電及短路等一系列的故障。電氣設(shè)備的損壞及出現(xiàn)安全故障，不僅會影響到礦山的日常生產(chǎn)，嚴(yán)重時會導(dǎo)致重大惡性事故。電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，是保證礦山安全生產(chǎn)的前提條件。本文針對礦山電氣設(shè)備中變壓器與電纜可能出現(xiàn)的故障原因進(jìn)行了分析，對變壓器與電纜的維修技術(shù)進(jìn)行了淺要的分析，并提出了部分處理方法和預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：礦山；電氣；安全技術(shù)

中圖分類號： TD68 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

1礦山電氣設(shè)備安全運(yùn)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(wǎng), 通過輸電線路到礦山變電所, 經(jīng)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(shè)備, 按照一定的方式互相連接成一個整體, 構(gòu)成了礦山的供電系統(tǒng)。由于礦山生產(chǎn)環(huán)境的特殊性, 要求供電可靠、安全、 質(zhì)量高和經(jīng)濟(jì)。 對礦山企業(yè)的重要負(fù)荷 , 如主要排水 、 通風(fēng)與提升設(shè)備 , 一旦中斷供電, 可能發(fā)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(yùn)輸、壓氣及照明等中斷供電, 也會造成不同程度的經(jīng)濟(jì)損失或人身事故。 礦山的開采離不開電氣設(shè)備, 而電氣設(shè)備運(yùn)行的安全則關(guān)系著整個礦山開采的進(jìn)行。 因此, 加強(qiáng)礦山電氣設(shè)備的安全運(yùn)行具有十分重要的意義。

2礦山電氣設(shè)備的基本安全措施

礦山有關(guān)電氣安全的基本措施包括直接觸電防護(hù)措施、間接觸電防護(hù)措施、電氣安全保護(hù)裝置、電氣作業(yè)安全用具與安全標(biāo)志、電氣火災(zāi)消防技術(shù)用具、電氣安全專業(yè)性監(jiān)督檢查制度等。其中電氣網(wǎng)絡(luò)的主要保護(hù)措施有保護(hù)接地、過流保護(hù)和漏電保護(hù)。

2..1 礦山電氣設(shè)備常見故障原因、處理方法以及預(yù)防措施礦山電氣設(shè)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(shè)備中最為重要的一環(huán)，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(dá)到礦山電氣設(shè)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(fā)生瓦斯爆炸的礦井等危險環(huán)境。

下面針變壓器可能會出現(xiàn)的故障現(xiàn)象進(jìn)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(fā)熱或發(fā)熱不均勻。引起故障的原因一般為：負(fù)載超過變壓器的負(fù)荷；二次線圈絕緣不好或損壞，引起局部漏電；內(nèi)部鐵芯損壞。處理方法為：檢查工作環(huán)境，調(diào)整供電，使負(fù)載低于變壓器的正常工作負(fù)荷；測量電阻，修理破損處或加強(qiáng)二次線圈的絕緣防護(hù)；折開鐵芯，進(jìn)行絕緣處理。

(2) 線圈絕緣出現(xiàn)異常，發(fā)出強(qiáng)烈聲音。出現(xiàn)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(biāo)準(zhǔn)電壓。維修方法為更換變壓器油修理或者調(diào)整一次電壓到標(biāo)準(zhǔn)電壓。

(3) 變壓器短時間運(yùn)行后溫度達(dá)到90度以上。嚴(yán)重缺油或絕緣油不良、一次線圈局部短路、負(fù)荷超過太多都會產(chǎn)生上述故障，檢查維護(hù)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(jìn)行大修；如果只是因負(fù)荷過大引起的過熱，調(diào)整負(fù)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(chǎn)生異常工作的聲音，檢查線圈并進(jìn)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(yù)防措施

(1) 相間短路故障的原因及預(yù)防措施。發(fā)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(nèi)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(nèi)的接線有毛刺、遭遇淋水、接線頭虛接產(chǎn)生高溫或電火花而發(fā)生短路故障。預(yù)防措施：嚴(yán)格按照接線工藝進(jìn)行接線，做

好接線處的密封、絕緣，防止水氣的進(jìn)入，同時加強(qiáng)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(xiàn)裂紋時，進(jìn)入的潮氣會使電路發(fā)生短路故障。預(yù)防措施：加強(qiáng)日常維護(hù)，避免外力的傷害，鋪設(shè)和轉(zhuǎn)移的過程中，彎曲半徑應(yīng)大于最低允許的彎曲半徑。

(2) 單相接地故障的原因及預(yù)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(bǔ)或冷補(bǔ)質(zhì)量不合格等。預(yù)防措施：加強(qiáng)線路的維護(hù)與管理，嚴(yán)格按照安全規(guī)程的要求鋪設(shè)、吊掛和接線。

(3) 斷相故障的原因及預(yù)防措施。電纜斷相故障的表現(xiàn)為電纜主芯線斷開，主要原因有：被采掘運(yùn)輸機(jī)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(yù)防措施：加強(qiáng)日常的檢查、維護(hù)、管理。

2.4電纜故障的探測及處理方法

電纜出現(xiàn)故障時，首先需要判斷出故障的性質(zhì)。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(fā)生兩種情況兼有的混合式故障。但通常只會出現(xiàn)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(xiàn)故障的性質(zhì)可從跳閘的情況進(jìn)行分析、用萬用表測量的方法和觀察故障線路的狀態(tài)進(jìn)行分析。

a. 相間短路故障的判定。發(fā)生相間短路故障時，會發(fā)生燒斷保險絲或過流繼電器跳閘的現(xiàn)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(jù)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(xiàn)為漏電保護(hù)器跳閘，或接地監(jiān)視裝置漏電閉鎖裝置動作，顯示出對應(yīng)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(jié)語

加強(qiáng)礦山電氣設(shè)備的管理維修，定期檢查試驗，是保證礦山安全生產(chǎn)的前提條件。在資金許可的條件下，及時更換性能指標(biāo)低下的電氣設(shè)備和各類安全保護(hù)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(shè)備的正常運(yùn)行。同時，加強(qiáng)礦山基礎(chǔ)設(shè)備的管理工作，建立健全各類電氣設(shè)備的安裝調(diào)試、日常使用、檢修維修等各項規(guī)章制度，完善電氣設(shè)備的安全保護(hù)裝置，加大日常檢查力度，加強(qiáng)對廠內(nèi)職工的安全知識的教育，是保證安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)，更是企業(yè)安全生產(chǎn)的要求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 原中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)局. 電氣設(shè)備安全設(shè)計導(dǎo)則[S]. GB4064-83