井下電氣設(shè)備的安全保護(hù)措施.doc

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井下電氣設(shè)備的安全保護(hù)措施 一、前言 隨著采煤技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的大型機(jī)電設(shè)備和先進(jìn)的控制系統(tǒng)在煤礦企業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，對(duì)煤礦安全用電要求也隨之提高。但是當(dāng)前煤礦用電管理工作中還存許多問(wèn)題，煤礦安全用電防范事故發(fā)生不僅關(guān)系到煤礦企業(yè)的產(chǎn)量和效益，而且直接影響到礦井的安全生產(chǎn)。由于煤礦井下環(huán)境的特殊性，在電氣施工和使用過(guò)程中，往往由于工作疏忽大意，操作技術(shù)不熟練或者沒(méi)有遵守操作規(guī)程和安全技術(shù)規(guī)程，而造成安全事故。本文針對(duì)煤礦井上下用電安全管理存在的問(wèn)題進(jìn)行探討。因此。做好搞清楚用電的各方面注意事項(xiàng)，對(duì)于促進(jìn)煤礦安全生產(chǎn)有著十分重要的意義。 二、漏電保護(hù) （一）、漏電故障 隨著井下用電設(shè)備數(shù)量的增多和電壓的升級(jí)，供電與用電的安全問(wèn)題日益突出。其中漏電故障具有危害大、發(fā)生率高、突發(fā)性強(qiáng)、分布范圍廣、不易察覺(jué)等特點(diǎn)，成為影響電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要因素。漏電保護(hù)設(shè)施可以監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，一旦漏電發(fā)生，保護(hù)設(shè)施可以有效控制故障的發(fā)展和事態(tài)的惡化。 （二）、漏電故障造成的危害 1、人身觸電。當(dāng)電氣設(shè)備因絕緣損壞而使外殼帶電，而工作人員又接觸此外殼時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致人身觸電事故。此時(shí)如地電流的一部分將要從人體流過(guò)，其數(shù)值大到一定程度就會(huì)造成工作人員的傷亡。工作人員觸及刺破橡套電纜外護(hù)套而暴露在空氣中的芯線時(shí)一種更加嚴(yán)重的人身觸電，此時(shí)，入地電流絕大部分流經(jīng)人體，因而對(duì)工作人員的危險(xiǎn)性更大。 2、引起沼澤氣及煤塵爆炸。我國(guó)大部分煤礦有沼氣喝煤塵爆炸的危險(xiǎn)，當(dāng)井下空氣中沼氣活煤塵達(dá)到爆炸濃度且有能量達(dá)到0.28mj的點(diǎn)火源時(shí)，就會(huì)發(fā)生沼氣活煤塵爆炸。井下的點(diǎn)火源絕大部分是電火花，而漏電所產(chǎn)生的電火花則占有相當(dāng)?shù)谋壤?dāng)電網(wǎng)發(fā)生單相接地或設(shè)備發(fā)生單相碰殼時(shí)，在接地點(diǎn)就會(huì)產(chǎn)生電火花，若此電火花具有足夠的能量，就可能點(diǎn)燃沼氣和煤塵。 3、使電雷管無(wú)準(zhǔn)備引爆。漏電電流在其通過(guò)的路徑上會(huì)產(chǎn)生電位差，漏電電流的數(shù)值越大，所產(chǎn)生的電位差就越大，如果電雷管兩端引線不慎與漏電回路上具有一定差的兩點(diǎn)相接，就可能發(fā)生電雷管無(wú)準(zhǔn)備爆炸的事故。 4、燒損電氣設(shè)備，引起火災(zāi)。長(zhǎng)期存在的漏電電流，尤其是兩相經(jīng)過(guò)度電阻接地的漏電電流，在通過(guò)設(shè)備絕緣損壞處時(shí)將散發(fā)出大量的熱，使絕緣進(jìn)一步損壞，甚至使可燃性材料（如非阻燃性橡套電纜）著火燃燒。 （三）、導(dǎo)致漏電的原因 1、電纜、電氣設(shè)備自身原因?，F(xiàn)象有：電纜在井下長(zhǎng)期運(yùn)行中，絕緣老化、受潮，導(dǎo)致絕緣性能下降；電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，繞組絕緣受熱膨脹，停機(jī)后的繞組絕緣冷卻收縮，長(zhǎng)期使用的結(jié)果是絕緣材料出現(xiàn)縫隙，潮氣容易侵入，導(dǎo)致對(duì)地絕緣電阻降低。 2、操作、維修不當(dāng)?，F(xiàn)象有：采掘機(jī)械遷移時(shí)，對(duì)電纜防護(hù)不財(cái)，導(dǎo)致電纜受到擠、壓等外力，影響其絕緣性能;對(duì)檢修后的電氣設(shè)備送電時(shí)，由于內(nèi)部殘留有多余的零部件或遺留金屬工具，導(dǎo)致帶電部分和外殼之間的電氣距過(guò)小，或二者直接接觸;過(guò)載保護(hù)的動(dòng)作值整定不適，導(dǎo)致過(guò)載長(zhǎng)期存在而使絕緣受損。 3、施工、安裝不當(dāng)?，F(xiàn)象有：電纜與設(shè)備連接時(shí)，相線與地線接反；電纜冷補(bǔ)或熱補(bǔ)時(shí)，操作工藝有誤或使用的材質(zhì)低下，影響絕緣性能；將電氣設(shè)備安設(shè)在淋水或其他易使設(shè)備受潮的地方。 4、管理不當(dāng)。現(xiàn)象有：購(gòu)入并使用質(zhì)量低劣的設(shè)備、電纜，其絕緣性能往往不能滿足要求；電纜長(zhǎng)期浸泡在水中或埋壓，沒(méi)有及時(shí)處理。 三、過(guò)流保護(hù) （一）、過(guò)電流故障 過(guò)電流故障是指實(shí)際通過(guò)電氣設(shè)備或電纜的工作電流超過(guò)了額定電流值。常見(jiàn)的過(guò)電流故障有短路、過(guò)負(fù)荷、斷相三種。 1、短路的危害與原因。在井下發(fā)生的短路故障有兩相短路和三相短路。短路屬于最嚴(yán)重的過(guò)電流故障，對(duì)故障點(diǎn)周圍的其他設(shè)備的正常運(yùn)行造成很大的影響，短路點(diǎn)電弧中心溫度達(dá)2500-4000攝氏度，短時(shí)間可能會(huì)燒毀設(shè)備或電纜，引起電氣火災(zāi)，甚至引起瓦斯、煤塵爆炸。造成短路原因主要有： （1）絕緣擊穿。由于絕緣老化、受潮或接線頭工藝不符合要求等問(wèn)題可能導(dǎo)致電纜絕緣擊穿。 （2）機(jī)械損傷。如對(duì)電纜或電氣設(shè)備防護(hù)不當(dāng)，致使其受外力作用。 （3）誤操作。如將未停電線路當(dāng)成停電線路進(jìn)行短路接地；對(duì)剛檢修完畢的設(shè)備送電時(shí)，忘記拆除短路接地線。 2、過(guò)負(fù)荷的危害與原因。過(guò)負(fù)荷是指電氣設(shè)備或電纜的實(shí)際工作電流超過(guò)了額定電流值。而且超過(guò)了允許的過(guò)負(fù)荷時(shí)間。其原因主要有電源電壓過(guò)低；機(jī)械性堵轉(zhuǎn)；重載起動(dòng)等 3、斷相的危害及原因。斷相是指三相供電線路或設(shè)備出現(xiàn)一相斷線，設(shè)備在運(yùn)行中斷相后，仍會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)，但由于機(jī)械負(fù)載不變，其工作電流會(huì)比正常的工作電流大，引起過(guò)負(fù)荷。造成斷相的主要原因有：熔斷器一相熔斷；電纜與電纜或電纜與設(shè)備沒(méi)有可靠連接；電纜芯線中有一相斷線 （二）、過(guò)電流保護(hù)裝置 1、過(guò)電流保護(hù)裝置的種類和作用。過(guò)電流保護(hù)裝置包括短路保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)和斷相保護(hù)。目前我礦井下低壓電網(wǎng)過(guò)電流保護(hù)裝置主要有電磁式過(guò)流繼電器、熔斷器、執(zhí)繼電器等。井下高壓電動(dòng)機(jī)、動(dòng)力變壓器的高壓控制設(shè)備，應(yīng)具有短路、過(guò)負(fù)荷、接地和欠壓釋放保護(hù)。 （1）熔斷器熔斷器的熔體通常用低熔點(diǎn)的鉛、錫、鋅合金制成，串接在被保護(hù)的電氣設(shè)備的主回路中，當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生短路時(shí)，短路電流使熔體溫度急劇升高并使其熔斷，從而將故障線路切除。熔斷器在起動(dòng)器、軟起動(dòng)裝置、開(kāi)關(guān)電器的主電路中應(yīng)用普遍。（2）電磁式過(guò)流繼電哭喊電磁式過(guò)流繼電器是一種直接動(dòng)作的一次式過(guò)電流繼電器，多數(shù)安設(shè)在礦用饋電開(kāi)關(guān)中，作為變壓器二次側(cè)饋出線的總保護(hù)。當(dāng)流過(guò)繼電器線圈的電流達(dá)到或超過(guò)整定值時(shí)，繼電器就會(huì)迅速動(dòng)作。 （3）熱繼電器熱繼電器在井下作為過(guò)載保護(hù)裝置，對(duì)其基本要求就是要有反時(shí)限的保護(hù)特性。所謂反時(shí)限保護(hù)特性是指過(guò)載程度越重，允許過(guò)載時(shí)間越短。動(dòng)作延時(shí)隨過(guò)載程度的增加而減少。 2、過(guò)電流保護(hù)裝置的整定計(jì)算。過(guò)電流故障持續(xù)的時(shí)間及其電流的大小決定了對(duì)礦井供電系統(tǒng)的破壞程度，因此，必須合理整定過(guò)電流保護(hù)裝置的動(dòng)作值，使之在故障發(fā)生時(shí)能準(zhǔn)確、可靠、迅速地切除故障。若保護(hù)裝置動(dòng)作整定不合適，不僅不能起到保護(hù)目的，而且還可能引起嚴(yán)重的事故。 整定計(jì)算的原則是：通過(guò)正常工作電流或尖峰工作電流時(shí)，保護(hù)裝置不應(yīng)動(dòng)作；通過(guò)最小的兩相短路電流時(shí)，保護(hù)裝置要可靠動(dòng)作。 四、接地保護(hù) （一）、保護(hù)接地的作用 運(yùn)行中的電氣設(shè)備，其外殼對(duì)地不應(yīng)出現(xiàn)電位。如果內(nèi)部出現(xiàn)絕緣損壞導(dǎo)致一相碰殼漏電，會(huì)使其金屬外殼出現(xiàn)對(duì)電壓，同時(shí)與電氣設(shè)備接觸的其他金屬物上也會(huì)出現(xiàn)這類情況，對(duì)周圍工作人員的安全構(gòu)成威脅。這種情況下，裝設(shè)保護(hù)接地是一種有效的措施。保護(hù)接地就是將電氣設(shè)備在正常情況下不帶電的，但有可能帶有危險(xiǎn)電壓（36V以上）的金屬外殼、構(gòu)架等與埋設(shè)在地下或水溝中的接地極連接起來(lái)，這樣可以減小漏電時(shí)外殼、構(gòu)架等對(duì)地的電壓。在礦井下，保護(hù)接地通過(guò)分流作用，可以有效地降低人身觸電的危險(xiǎn)，減小漏電。 （二）、井下保護(hù)接地系統(tǒng) 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，應(yīng)在煤礦井下指定的地點(diǎn)敷設(shè)主接地極、局部接地極，并用電纜鉛包、鎧裝外皮及接地芯線并相互連接起來(lái)，形成一個(gè)總接地網(wǎng)，稱之為保護(hù)接地系統(tǒng)。保護(hù)接地組成系統(tǒng)的好處，一是將各接地極并聯(lián)后，可降低系統(tǒng)的接地電阻，提高保護(hù)的安全性；二是各接地極互為后備，一旦某接地極斷路，可通過(guò)其他接地極實(shí)現(xiàn)保護(hù)，提高了保護(hù)的可靠性。 （三）、接地裝置的安裝、檢查和測(cè)定 1、根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，在下列地點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)局部接地極： (1)采區(qū)變電所（包括移動(dòng)變電站和移動(dòng)變壓器） (2)裝有電氣設(shè)備的硐室和單獨(dú)裝設(shè)的高壓電氣設(shè)備。 (3)低壓配電點(diǎn)或裝有三臺(tái)以上電氣設(shè)備的地點(diǎn)。 (4)無(wú)低壓配電點(diǎn)的采煤機(jī)工作面的運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷、集中運(yùn)輸巷（膠帶 運(yùn)輸巷）以及由變電所單獨(dú)供電的掘進(jìn)工作面，至少應(yīng)分別設(shè)置一個(gè)局部接地極。 (5)連接高壓動(dòng)力鎧裝電纜的連接裝置。 2、主接地極的安裝。主接地極應(yīng)采用耐腐蝕的鋼板制成，其面積不得小 于0.75㎡，厚度不得小于5mm?？紤]礦井水呈酸性，應(yīng)視腐蝕情況適當(dāng)?shù)丶哟蠛穸然蝈兩夏退峤饘?。主接地極與接地導(dǎo)線必須焊接。 3、局部接地極的安裝。局部接地可設(shè)置于巷道水溝內(nèi)或其他就近的潮濕處。設(shè)置在水溝中的局部接地極應(yīng)用面積不小于0.6㎡、厚度不小于3mm的鋼板或具有同等有效面積的鋼管制成，并應(yīng)平放于水溝深處。設(shè)置在其他地點(diǎn)的局部地極，可用直徑不小于35mm、埋在地下部分的長(zhǎng)度不小于1.5ｍ的鋼管制成。 4、接地線的連接 接地母線接地母線用來(lái)連接主接地極，應(yīng)采用截面不小于50m㎡銅線， 或截面不小于100m㎡的鍍鋅鐵線，或厚度不小于4mm，截面不小于100m㎡的扁鋼。 5、接地導(dǎo)線連接導(dǎo)線電氣設(shè)備的外殼與接地線母線或局部接地極的連接，電纜連接裝置兩頭的鎧裝、鉛皮的連接，應(yīng)采用截面不小于25m㎡的銅線，或截面不小于50m㎡的鍍鋅鐵線，或厚度不小于4mm、截面不小于50m㎡的扁鋼。橡套電纜的接地芯線，除用作監(jiān)測(cè)接地外，不得兼作他用。 （四）、接地裝置的檢查 安裝后的檢查內(nèi)容如下： 1、檢查各部分的選材是否符合規(guī)定，井下禁用鋁導(dǎo)體作接地極、接地導(dǎo)線等。材質(zhì)無(wú)誤后，進(jìn)一步檢查極板面積、厚度、接地線截面是否符合要求 2、檢查各連接處連接是符合規(guī)定的要求。采用焊接的檢查焊接有無(wú)缺陷，焊接長(zhǎng)度是否符合要求。采用螺栓連接的，檢查螺栓是否經(jīng)過(guò)防銹處理，連接處是否鍍鋅鍍錫，螺栓的規(guī)格是否符合要求，是否有彈簧墊圈，螺母是否擰緊。 3、檢查各電氣設(shè)備的接地連接方法是否正確，包括固定設(shè)備、移動(dòng)設(shè)備。嚴(yán)禁串聯(lián)接地。 4、測(cè)量接地網(wǎng)總電阻是否在規(guī)定的范圍內(nèi)，在任意一點(diǎn)測(cè)得的數(shù)值反映的是接地網(wǎng)的接地電阻值，而不是局部值。若在某點(diǎn)測(cè)得值大于2歐，則需要在附近并入一接地極，使測(cè)量結(jié)果在2歐以內(nèi)。 （五）、接地電阻的測(cè)定 井下保護(hù)接地系統(tǒng)接地電阻值的測(cè)定，要有專人負(fù)責(zé)，每季至少檢查一次，并將測(cè)量結(jié)果記入記錄簿內(nèi)。 在井下測(cè)量時(shí)，應(yīng)使用本安型測(cè)量?jī)x表，每一移動(dòng)式和手持式電氣設(shè)備至局部接地極之間的保護(hù)接地用的電纜芯線和接地連接導(dǎo)線的電阻值，不得超過(guò)1歐，接地網(wǎng)上任一保護(hù)接地點(diǎn)測(cè)得的接地電阻值不得超過(guò)2歐。 五、結(jié)束語(yǔ) 電氣設(shè)備的安全可靠運(yùn)行,直接關(guān)系著安全生產(chǎn)。該文闡述了對(duì)機(jī)電設(shè)備使用不當(dāng)和不加保護(hù)可能會(huì)產(chǎn)生的各種故障及預(yù)防措施,著重從三大保護(hù)即：漏電保護(hù)；過(guò)流保護(hù)。綜上所述，在我們的工作中，只有認(rèn)識(shí)和掌握了"電"的性能和它的規(guī)律，才能利用"電能"來(lái)為我們更好的服務(wù),才能為煤礦的安全做出貢獻(xiàn)，保證了礦山安全生產(chǎn)。 參考資料 《綜采維修電工》； 《礦山安全規(guī)程》； 第 8 頁(yè) 共 8 頁(yè)