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井下漏电故障原因及防治

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摘 要:煤矿生产以井下巷道作业为主,随着煤矿井下用电设备的日益增多和电压等级的升高,用电安全问题亦日益突出,其中漏电事故占有很大比重,成为矿井安全的一大隐患.由于漏电的广布性、隐密性、连续性、多发性和突发性,危害性也就更大。因此,弄清漏电现象原因,实施防治,对减少井下供电线路故障,保证煤矿安全生产具有十分重要的意义。

关键词:煤矿;漏电;原因防治

中图分类号:TD353 文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2011)023(C)-0321-01

引言:在井下低压电网供电系统中,存在漏电电流问题,这种漏电电流的存在与井下低压电网采用中性点不接地的供电方式有关。三相电对地呈绝缘状态,存在三相对地绝缘电阻Ra、Rb、Rc。由于供电线路中使用大量电缆,存在三相对地分布电容Ca、Cb、Cc。由于存在绝缘电阻和分布电容,使三相电形成电阻性和电容性负载,产生了IR和IC电流。这些电流的大小与绝缘电阻和分布电容值大小有直接关系。为了确保矿井和人身安全,必须充分认识井下漏电电流的危害。

井下低压电网漏电电流的形成大致可分为两类,一类是分散性漏电,是指供电线路由于绝缘水平降低,沿整条线路而产生的漏电,对地漏电电流超过了极限安全电流。这种漏电电流对人体安全存在着一定的危险。另一类是集中性漏电,是指三相中任一相对地(碰壳)引起的单相接地漏电,这种漏电电流较大,对人和矿井都有很大的危险。这两种漏电电流都超过了极限安全电流,如不加限制是非常危险的。

一、井下漏电的原因

(一)对电气设备、电缆的检查维护不细致,操作使用不当,造成的漏电。(二)电缆在井下被砸、压、挤等外伤,过分弯曲使电缆外皮出现裂隙,运行中电缆盘圈成“8”字圈,导致电缆发热,绝缘老化,绝缘性能降低。(三)设备、电缆闲置不用时不定期升井检修或干燥,导致设备、电缆受潮,绝缘降低。(四)长期使用的开关、电机受潮、绕组散热不良、绝缘材料变质老化而造成漏电。(五)电气设备、电缆选择不合适,造成长期过载发热,使其绝缘降低。(六)变压器并联运行、电缆线路过长,开关及电机设备数量太多,而使电网总绝缘水平下降。(七)电缆或开关设备超过额定电压运行,导致绝缘降低或被击穿。(八)电缆与设备在连接时,由于接头不牢、喇叭口封堵不严以及接线嘴压板不紧等原因,使接头在运行中产生松脱而于外壳相连,或因接头发热烧坏绝缘。

二、井下低压电网发生漏电的危害

煤矿井下低压电网大部分在采区,环境恶劣,工作人员和生产机械比较集中,电网若发生漏电,将导致以下危险:(一)当电气设备因绝缘损坏而使外壳带电时,工作人员接触外壳就会导致人身触电事故。此时入地电流的一部分将要从人体流过,其数值大到一定程度就会造成人员伤亡。(二)我国大部分煤矿都有瓦斯和煤尘爆炸的危险,当井下空气中的瓦斯或煤尘达到爆炸浓度且有能量达到0.28mJ的点火源时,就会发生瓦斯或煤尘爆炸。当电网发生单相接地或设备发生单相碰壳时,在接地点就会产生电火花,若此时电火花有足够的能量,就可能点燃瓦斯或煤尘。(三)漏电电流在其通过的路径上会产生电位差,漏电电流的数值越大,所产生的电位差就越大,如果电雷管两端引线不慎与漏电回路上具有一定电位差的两点相接触,就可能发生电雷管无准备爆炸的事故。(四)长期存在的漏电电流,尤其是两相经过渡电阻接地的漏电电流,在通过设备绝缘损坏处时将散发出大量的热,使绝缘进一步损坏,甚至使可燃性材料着火燃烧。(五)长期存在的漏电电流及电火花使漏电处的绝缘进一步损坏,最后危及相间绝缘而造成短路,形成更大的电气事故,对矿井安全造成严重威胁。(六)《煤矿安全规程》要求:一旦电网发生漏电,就必须停电处理。漏电故障的处理少则数小时,多则几个班,因而严重影响生产,降低煤矿的经济效益。另一方面,停电使局部通风机停转,通风恶化,形成瓦斯积聚,反过来又威胁矿井安全。

三、预防井下漏电的措施

井下漏电威胁煤矿的安全生产,因此必须采取有效措施预防这类电气事故的发生。结合煤矿的具体情况,可采取加强设备管理和装设漏电保护装置。

(一)加强电气设备管理。1、加强井下电气设备的管理和维护,定期对电气设备进行检查和试验,性能指标达不到要求的应立即更换。2、井下电缆应悬挂整齐,避免出现“挤、压、埋、淋、砸、崩、摩”现象。3、严格规范接线工艺,确保电气密封,防止因电气内部受潮而漏电。4、加强手持式电动工具的绝缘。5、严格按章作业,严格执行停、送电工作票制度,避免因误操作而引起人身触电和其他电气事故。(二)装设漏电保护装置。井下电网进行漏电保护,一般是在电网的电源端装设漏电保护装置。煤矿井下常见的漏电保护装置从原理上讲基本可分为两大类:一是附加直流电源的漏电保护装置;二是利用零序电压、电流、功率的漏电保护装置。从漏电保护的动作特性上又区分为有选择性的漏电保护装置和无选择性的漏电保护。

结语:只有通过加强机电设备管理,充分认识到漏电保护装置的重要性,通过深入开展矿井质量标准化工作,加强漏电的预防,改变井下供电线路的面貌和供电质量,煤矿井下低压供电线路的漏电故障就会大幅度的减少,就能有力地促进矿井的安全生产,确保井下供电的安全。

作者单位:淮南矿业集团李嘴孜矿

作者简介:曹辉,男,职称,助工,淮南矿业集团李嘴孜矿机电办工作;黄燕,女,职称,助工,淮南矿业集团李嘴孜矿机电办工作。