煤矿井下安全用电分析.doc

煤矿井下安全用电分析摘要：由于煤矿井下环境的特殊性，发生漏电与人身触电的几率远比一般地面工业高，因此，必须采取有效措施，预防这类电气事故的发生。该文从井下供电系统中发生漏电的原因，分析了漏电的危害，提出了预防漏电、触电的措施。关键词：井下供电系统安全用电一、井下供电系统中发生漏电的原因，大致有以下几个方面：1、电缆或电气设备本身的原因（1）敷设在井下巷道内的电缆，由于井下环境潮湿，且运行多年，其绝缘老化或潮气入侵，引起绝缘电阻下降，使正常运行时系统对地的绝缘阻抗偏低或发生漏电。在这种供电系统中，还会因偶然的过电压冲击，使绝缘水平较低处发生击穿，产生集中性漏电。（2）开关设备长期使用，接线板潮湿可能造成漏电；其内部元件（主要使控制变压器、接触器、继电器、线圈等）或导线，因某种原因使绝缘恶化、导线头碰壳也会造成漏电；自动馈电开关中的过流继电器，当调整螺杆拧得过低时也会因相对地放电而造成漏电。2、因施工安装不当引起漏电（1）电缆施工接线错误，如误将相线与地线相接，通电后就会发生漏电；橡套电缆接头违反施工工艺要求，如不用电缆线盒的连接和明接头等，这些接法都破坏了橡套的绝缘，在井下潮气的侵蚀下易发生漏电，此外，这些接法的机械强度都较低，容易被拉断而造成漏电。（2）电缆与设备连接时，由于芯线接头不牢固，封堵不严、压板不紧，运行或移动时造成接头脱落或接头松动，使相线于金属外壳直接搭接而漏电，或者是因接头发热过度使绝缘损坏而漏电。（3）橡套电缆悬挂方法违反规定，采用铁丝或铜丝悬挂，时间一长，就可能发生漏电。（4）开关或其它电气设备的内部接线错误，或接线头送脱碰壳，当合闸通电时便发生漏电。3、因管理不当引起漏电（1）由于管理不当，电缆被埋压或脱落浸泡于水沟中。电缆被埋压后其热量不易散发，时间一久将使绝缘老化而漏电；电缆浸泡于水中，由于受井下水的酸性侵蚀及渗透作用，也会使绝缘因受潮而漏电。（2）电气设备长期过负荷运行造成绝缘老化损坏而漏电。（3）电动机因长期被煤石堵塞风道，造成通风不良而发热使绝缘老化受损而漏电。（4）对已受潮或遭水淹的电气设备，未经严格的干燥处理和对地绝缘电阻、耐压试验，又投入运行，极有可能发生漏电或其它电气故障。4、因维修操作不当引起漏电。（1）工人工作时劳动工具（锹、镐、钎等）易将电缆割伤或碰伤，造成漏电。此外采机械移动时，由于司机人员照顾不到，使供电电缆受到拉、挤、压、绞等作用，也可能造成漏电。（2）冷、热补的橡套和浇灌的电缆接头，由于芯线连接不牢固、绝缘胶浇灌不均匀，以及硫化热补或冷补质量低劣，故在运行期间芯线接头容易发热，使油和绝缘胶往外渗漏，严重时就会产生漏电。（3）开关设备检修后，残留在开关内的线头、金属碎片等未能清理干净，或将小零件与电工工具等忘在开关内，如果这些东西碰到相线，送电后就会发生漏电。（4）修理电气设备时，由于停送电操作失误、带电操作或施工不慎，可能造成人身接触及一相漏电。（5）开关分、合闸时，由于灭弧机构有故障，造成电弧熄灭困难、电弧接触外壳而漏电。此外，当发生漏电而切断总电源后，为找漏电支路而分别强行送电也是造成重复漏电的原因。5、因意外事故引起漏电（1）井下电缆常因顶板失落、矿车出轨、支柱倾倒等意外机械事故所损伤而导致漏电。（2）井下电缆因短路故障造成局部对地绝缘损坏，当处理短路故障后未经对地绝缘电阻测而恢复送电时，就会发生漏电。（3）大气过电压沿下井电缆侵入，击穿其对地绝缘而发生漏电。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，环境条件恶劣，又是工作人员和生产机械比较集中的地方，电网若发生漏电，将导致以下危险：1、人身触电。当电气设备因绝缘损坏而使外壳带电，而工作人员又接触此外壳时，就会导致人身触电事故。此时如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工作人员的伤亡。工作人员触及刺破橡套电缆外护套而暴露在空气中的芯线时一种更加严重的人身触电，此时，入地电流绝大部分流经人体，因而对工作人员的危险性更大。2、引起沼泽气及煤尘爆炸。我国大部分煤矿有沼气喝煤尘爆炸的危险，当井下空气中沼气活煤尘达到爆炸浓度且有能量达到0.28mj的点火源时，就会发生沼气活煤尘爆炸。井下的点火源绝大部分是电火花，而漏电所产生的电火花则占有相当的比例，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，若此电火花具有足够的能量，就可能点燃沼气和煤尘。3、使电雷管无准备引爆。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差的两点相接，就可能发生电雷管无准备爆炸的事故。4、烧损电气设备，引起火灾。长期存在的漏电电流，尤其是两相经过度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（如非阻燃性橡套电缆）着火燃烧。5、引起短路事故。据统计，约有30%的单相接地故障发展为短路。从而造成更大的电气故障。对矿井安全造成严重威胁。漏电故障发展为短路的原因是很简单的，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。6、严重影响生产。按规程要求，一旦电网发生漏电，就必须停电处理，因而严重影响生产，降低煤矿企业的经济效益。漏电故障的处理少则数小时，多则达几个班次，有的工作面几乎每班都发生漏电停电事故。另一方面，停电使局扇停转，通风恶化，沼气积聚，反过来又威胁了矿井的安全。三、预防漏电、触电的措施由于煤矿井下环境的特殊性，发生漏电与人身触电的几率远比一般地面工业高，因此，必须采取有效措施，预防这类电气事故的发生。结合煤矿井下的具体情况，可采取以下措施：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、将带电导体、电气元件和电缆接头等，都封闭在坚固的外壳内。在电气设备的外壳与盖子间设置可靠的机械闭锁装置，以保证未合上外盖前不能接通电源，或者在接通后，便不能打开外盖。这一措施有效地防止了因带电检修而造成的触电事故。3、加强手持式电动工具把手的绝缘。这类把手在正常时本来是不带电的，但当带电部分的绝缘损坏时，把手便有可能带电引起触电事故，所以必须在把手上再加一层绝缘套，已形成双重保护。4、对人身接触机会较多的电气设备，采用较低的额定电压。例如手持式电钻、照明设备及信号装置的额定电压不得超过127V，而井下各种电气控制回路的额定电压则限制在1242V以内。5、井下配电变压器的中性点禁止直接接地，以减小漏电或触电电流。井下若采用中性点直接接地的供电系统，则发生漏电或人身触电的情况就有所不同，此时，漏电活触电电流入地后就直接经过接地极回到变压器的中性点。由于接地极的电阻很小（数欧姆），使得电源相电压几乎全部加在漏电过渡电阻或人体电阻上，危险性极大。第 5 页 共 5 页