陳召奎(河南能源化工集團(tuán)永煤公司新橋煤礦機(jī)電科,河南永城 476600)

煤礦電氣控制及保護(hù)接地問題分析

陳召奎(河南能源化工集團(tuán)永煤公司新橋煤礦機(jī)電科,河南永城 476600)

目前狀況下,我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分迅速,在這一大環(huán)境之下各行各業(yè)都取得了較大程度上的發(fā)展。就煤礦行業(yè)而言,近幾年來(lái)不斷對(duì)新技術(shù)、新工藝進(jìn)行有效的引進(jìn)與創(chuàng)新,同樣取得了驕人的成績(jī)。煤礦的電氣控制是整個(gè)煤礦系統(tǒng)中的重要組成部分,但就實(shí)際情況而言,煤礦電氣控制中仍然存在著一系列的問題,這些問題的存在對(duì)煤礦行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展造成一定程度的阻礙作用,這就需要采取有效措施進(jìn)行解決。本文主要針對(duì)煤礦電氣控制及保護(hù)接地問題進(jìn)行了研究與分析。

電氣控制 保護(hù)接地 系統(tǒng)分類 安全用電常識(shí)

1 煤礦電氣控制電路的常見問題分析

對(duì)于電氣控制而言,它在煤礦作業(yè)中有著十分重要的地位與作用,因?yàn)闊o(wú)論是在礦區(qū)還是在礦井下,在作業(yè)過程中所需要運(yùn)用到的用電設(shè)備都需要依靠電氣控制電路來(lái)保證其正常的運(yùn)行。就目前狀況而言,我國(guó)的煤礦井下作業(yè)系統(tǒng)之中主要存在著兩種供電系統(tǒng),分別為交流供電系統(tǒng)以及直流供電系統(tǒng)。從實(shí)際的施工作業(yè)來(lái)看,在這兩種供電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置的過程中,仍然存在著一些不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的地方,而正是這些不規(guī)范的地方成為了能夠威脅煤礦生產(chǎn)正常運(yùn)行的不安定因素。下面對(duì)當(dāng)前狀況下煤礦電氣控制電路中的常見問題進(jìn)行簡(jiǎn)要的闡述。

1.1 電控系統(tǒng)失控問題

一般情況下,如果煤礦電氣控制電路時(shí)間過長(zhǎng),經(jīng)常會(huì)發(fā)生相應(yīng)的線路等方面的問題。針對(duì)這一情況,需要對(duì)其進(jìn)行定期的檢查與維護(hù),只有這樣才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)電路系統(tǒng)中所存在的問題或者安全隱患,并采取有效措施對(duì)其進(jìn)行解決。對(duì)于煤礦企業(yè)而言,其電氣控制具有自身的特殊性,因?yàn)槠潆姎饪刂齐娐肥菍?duì)整個(gè)礦區(qū)的電控系統(tǒng)進(jìn)行控制,一般情況下都是通過將電路作為連接載體,并在此基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)對(duì)于電控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。這樣一來(lái),一旦電氣控制電路出現(xiàn)了一定程度上的故障,就會(huì)導(dǎo)致載體連接出現(xiàn)連接中斷的狀況,進(jìn)而對(duì)整個(gè)電路系統(tǒng)造成影響,嚴(yán)重者會(huì)使整個(gè)礦區(qū)的電路系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)。除此之外,也有可能威脅到作業(yè)人員的生命安全以及給企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益帶來(lái)無(wú)法挽回的損失。

1.2 引爆雷管

就目前的煤礦生產(chǎn)技術(shù)而言,在井下展開開采作業(yè)的過程之中,往往需要對(duì)雷管進(jìn)行一定程度上的使用,通過引爆雷管來(lái)對(duì)工作面放炮,這樣一來(lái),工作面的開采工作將會(huì)更為便捷。因此在進(jìn)行引爆雷管的作業(yè)過程中,往往會(huì)將雷管放在采掘工作面之上以備方便使用。而對(duì)于采掘工作面而言,它具有一定的復(fù)雜性,在采掘工作面之上,不僅存在有道軌、輸送機(jī)的銅線繩、電纜等,同時(shí)還有各種復(fù)雜交錯(cuò)的管道。因此在這種情況之下,如果存在著相應(yīng)的雜散電流通過其中,就會(huì)與大地以及接地體之間存在著一定程度的電位差。如果此時(shí)采掘巷道內(nèi)的軌道處于完全不絕緣的狀態(tài)時(shí),那么在這種情況之下雜散電流就會(huì)處于一個(gè)相對(duì)較高的水平,進(jìn)而有可能促使雷管發(fā)生爆炸,給作業(yè)人員的生命安全以及煤礦企業(yè)帶來(lái)不可挽回的損失。

1.3 腐蝕電纜外表以及金屬管線

在上文中已經(jīng)提到雜散電流會(huì)通過運(yùn)輸巷道中的架線以及軌道進(jìn)行一定程度上的傳輸,其實(shí)不止于此,因?yàn)橐话闱闆r下在巷道之中還會(huì)存在有一定數(shù)量的高壓電纜、風(fēng)管以及水管等,而這些管道的存在也為雜散電流的傳輸提供了有利的介質(zhì)與條件。如果電流從管線中流出,電流相對(duì)集中的區(qū)域會(huì)逐漸形成一個(gè)流出點(diǎn),正是這一流出點(diǎn),會(huì)對(duì)管線造成一定程度上的腐蝕作用。除此之外,對(duì)于煤礦井下作業(yè)而言,其作業(yè)環(huán)境相對(duì)惡劣,而且水質(zhì)大多呈現(xiàn)為酸性,當(dāng)酸性水質(zhì)碰上電流就會(huì)發(fā)生一定程度上的電解反應(yīng),進(jìn)而對(duì)管線造成腐蝕。

2 預(yù)防措施

2.1 低壓電網(wǎng)的“全方位”防爆

一般情況下,在傳統(tǒng)的井下低壓電網(wǎng)的電氣安全防護(hù)中,往往只是對(duì)各自獨(dú)立的點(diǎn)進(jìn)行一定程度上的防爆。在這種情況之下,各個(gè)點(diǎn)是獨(dú)立的,點(diǎn)與點(diǎn)之間不能進(jìn)行有效的聯(lián)系進(jìn)而難以形成一個(gè)具有整體性、系統(tǒng)性的防爆體系,這種防爆措施具有較大的局限性。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展,這種單一的防爆措施逐漸被改變,目前的電氣安全防護(hù)中往往采用快速斷電安全技術(shù),這樣一來(lái),在電氣的明火還沒有發(fā)生外露之前,便可以對(duì)電源及時(shí)進(jìn)行切斷,進(jìn)而對(duì)低壓供電網(wǎng)的安全性進(jìn)行合理而有效的保證。但是雖然在目前狀況下這一技術(shù)已經(jīng)取得了一定程度的發(fā)展,但還是不夠完善,比如在對(duì)電源進(jìn)行切斷之后,存在于電氣設(shè)備之上的一些儲(chǔ)能元件中仍然會(huì)有可能產(chǎn)生一定程度的電火花和電弧,因此在今后的發(fā)展中還需要對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行有效的探索,并逐漸將之完善,解決當(dāng)中存在的問題。

2.2 保護(hù)系統(tǒng)的智能化

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,煤礦行業(yè)中也不斷對(duì)新技術(shù)、新工藝進(jìn)行有效的引入與創(chuàng)新,其中井下低壓電網(wǎng)中的微電子技術(shù)便是一種具有代表性的新型技術(shù)運(yùn)用。就煤礦電氣控制的整體布局來(lái)看,當(dāng)前狀況下的電網(wǎng)監(jiān)測(cè)以及保護(hù)功能已經(jīng)發(fā)生了一定程度上的轉(zhuǎn)變,在原先的基礎(chǔ)之上不斷向智能化的方向發(fā)展。通過對(duì)智能化的保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行一定程度上的使用,不僅可以對(duì)其可靠性進(jìn)行有效的保障,同時(shí)也進(jìn)一步豐富了電網(wǎng)的功能。在這種環(huán)境之下,井下低壓電網(wǎng)的微機(jī)綜合保護(hù)系統(tǒng)正在逐步形成,這一保護(hù)系統(tǒng)最大的特點(diǎn)便是綜合性,在這一系統(tǒng)之下,集合了多種故障保護(hù)于一體,這樣一來(lái),便可以對(duì)各個(gè)支路的電流、電壓以及功率等因素的具體情況清晰的顯示出來(lái),進(jìn)而促使礦井各級(jí)變電所與井下低壓供電單元都實(shí)現(xiàn)了微機(jī)監(jiān)督和保護(hù)的功能。

2.3 漏電保護(hù)性能的完善

根據(jù)相關(guān)調(diào)查資料顯示,在煤礦井下低壓電網(wǎng)中的電氣故障之中,漏電故障占有了很大一部分的比例,因此只有對(duì)礦井低壓電網(wǎng)的漏電故障進(jìn)行一定程度上的解決,才能對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性進(jìn)行有效的保證。由此可見井下低壓電壓的漏電保護(hù)的重要性。通過進(jìn)行有效的漏電保護(hù),一方面可以對(duì)漏電事故的發(fā)生進(jìn)行一定程度上的減少;另一方面又可以對(duì)供電的可靠性與穩(wěn)定性進(jìn)行有效的提高。就目前狀況而言,通過對(duì)漏電保護(hù)中旁路接地分流技術(shù)進(jìn)行一定程度上的利用,就可以解決因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)反電勢(shì)以及電網(wǎng)分布電容所導(dǎo)致的故障點(diǎn)電流的產(chǎn)生的問題,這樣一來(lái),電氣運(yùn)行的安全性將會(huì)得到顯著的提高。在發(fā)展的過程之中不斷對(duì)漏電保護(hù)性能進(jìn)行有效的完善,一方面可以對(duì)漏電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行一定程度的提高,另一方面又可以對(duì)煤礦低壓電網(wǎng)運(yùn)行的安全性與可靠性進(jìn)行有效的提高。

3 目前保護(hù)接地存在的共性問題及措施

3.1 電纜接地線的連接

就目前狀況而言,在電纜接地線的連接過程之中,仍然存在著一些不符合規(guī)范要求的地方,例如高壓鎧裝電纜的外皮和橡套電纜的接地芯線有的沒有和電氣設(shè)備外殼連接或連接不標(biāo)準(zhǔn)、不規(guī)范等,這一問題的存在將會(huì)對(duì)井下接地網(wǎng)的形成造成一定程度上的影響。要想對(duì)這一問題進(jìn)行有效的解決,需要做好如下幾個(gè)方面的預(yù)防措施：首先需要對(duì)高壓電纜頭進(jìn)行有效的制作,然后在此基礎(chǔ)之上將之與高壓電纜線進(jìn)行一定程度上的連接,同時(shí)還需要保證接地線與鎧裝帶的有效連接。除此之外,各個(gè)部件的連接步驟需要注意,一般情況之下,在對(duì)高壓電纜頭以及設(shè)備進(jìn)行連接時(shí),首先需要將接地線與設(shè)備的外殼有效的連接在一起。對(duì)于低壓動(dòng)力電纜的控制十分重要,一般情況下選擇帶有接地芯線的四芯電纜較為適宜。

3.2 主接地極和主接地母線

當(dāng)前狀況下主接地極和主接地母線中存在的問題主要如下：首先主接地極僅僅只在主水倉(cāng)進(jìn)行了設(shè)置,但沒有在副水倉(cāng)進(jìn)行埋設(shè);從接地極的制作材料來(lái)看,沒有采用耐腐蝕的鋼板進(jìn)行制作,這樣一來(lái),其面積以及厚度等參數(shù)就難以達(dá)到相關(guān)的規(guī)定要求。除此之外,主接地極和主接地母線連接不標(biāo)準(zhǔn), 不是焊接或連接處鍍鋅或錫,而是松動(dòng)的連接和捆綁, 而且水倉(cāng)中埋設(shè)的主接地沒有安裝檢查檢修的吊裝裝置。要想對(duì)上面這些問題進(jìn)行有效的解決,需要注意如下的預(yù)防措施：首先嚴(yán)格控制主接地極的原材料,需要選擇耐腐蝕性的鋼板,除此之外,還需要對(duì)其面積以及參數(shù)進(jìn)行合理的控制,一般情況下,要求鋼板的厚度在5mm之上,同時(shí)其面積不得小于0.75mm2,所謂耐腐蝕就是應(yīng)鍍鋅, 或者與主接地母線的連接處鍍鋅或錫。

4 結(jié)語(yǔ)

本文主要針對(duì)煤礦電氣控制及保護(hù)接地問題進(jìn)行研究與分析。首先主要對(duì)當(dāng)前狀況下煤礦電氣控制電路的常見問題進(jìn)行了一定程度上的闡述,然后在此基礎(chǔ)之上從低壓電網(wǎng)的“全方位”防爆、保護(hù)系統(tǒng)的智能化以及漏電保護(hù)性能的完善三個(gè)方面分析了相應(yīng)的預(yù)防措施。最后介紹了目前保護(hù)接地存在的共性問題及措施。

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