董磊哈爾濱煤礦機(jī)械研究所

?

煤礦電氣設(shè)備與供電系統(tǒng)的保護(hù)分析

董磊
哈爾濱煤礦機(jī)械研究所

摘要：煤炭產(chǎn)業(yè)是我國(guó)重要的能源來源，我國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量豐富，所以在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中煤炭占發(fā)電能源的主體位置。但是煤礦的開采事故一直我國(guó)的生產(chǎn)安全的心病，所以要各個(gè)方面加強(qiáng)煤礦的安全性，煤礦安全有煤礦結(jié)構(gòu)，防止瓦斯保障，以及供電安全等多個(gè)方面。本文選擇了供電安全問題作為探討的主體，討論了煤礦電氣設(shè)備的供電系統(tǒng)安全保護(hù)的問題和措施。

關(guān)鍵詞：煤礦作業(yè)；電氣設(shè)備；安全保護(hù)；保護(hù)裝置

1、煤礦電系統(tǒng)介紹

煤礦下情況復(fù)雜，煤礦的不規(guī)則性為煤礦電氣設(shè)備和供電系統(tǒng)的提供了較為惡劣的工作環(huán)境。所以對(duì)電氣設(shè)備和供電系統(tǒng)的質(zhì)量等級(jí)要遠(yuǎn)高于地面作業(yè)的設(shè)備，對(duì)設(shè)備的可靠性有著嚴(yán)格的要求。同時(shí)煤礦內(nèi)沒有日光，比較黑暗，容易出現(xiàn)各種意外事故，設(shè)備選擇時(shí)一定要想到這方面的因素。所以對(duì)于煤礦電氣設(shè)備和供電系統(tǒng)有以下具體要求：

（1）保障供電設(shè)備為礦下提高穩(wěn)定的持續(xù)的電量。因此可以采用雙零線的方法，確保一條零線出現(xiàn)故障時(shí)。另一條可以正常工作。

（2）采用足夠的安全保護(hù)裝置。如自動(dòng)電閘，保險(xiǎn)絲等。因?yàn)榈V下由燈光照明，有著光線的死角，當(dāng)工人不小心觸碰帶電的設(shè)備或電線是能夠立即啟動(dòng)安全保護(hù)裝置，保護(hù)礦工的安全。

2、電氣設(shè)備和供電系統(tǒng)對(duì)礦工所能造成的傷害

2.1工人觸電

因?yàn)榛野岛统睗竦墓ぷ鳝h(huán)境，所以在礦井下比較容易發(fā)生觸電事故。觸電對(duì)人體有兩種傷害模式，電擊穿和電傷。電擊穿是電流擊穿人體，對(duì)人體臟器和組織造成嚴(yán)重的損失，對(duì)人體損害極大，經(jīng)常致人死亡。電傷是電流從人體的表面經(jīng)過，不會(huì)導(dǎo)致生命安全，但是會(huì)對(duì)人體的皮膚，體發(fā)造成損害，就想被熱水燙傷的情形。

2.2電氣漏電

漏電是另一個(gè)發(fā)生事故的原因，而且漏電通常會(huì)引發(fā)更大的事故，因?yàn)槁╇姴粌H能對(duì)人體造成傷害，還可以引爆雷管、引發(fā)瓦斯爆炸等，造成巨大的災(zāi)難，所以在漏電發(fā)生后應(yīng)該第一時(shí)間切斷電源，然后仔細(xì)的查找漏電區(qū)域，排除危險(xiǎn)。

2.3電氣短路

因?yàn)榈V下的環(huán)境惡劣，加上檢測(cè)不方便，所以短路現(xiàn)象也是煤礦電氣經(jīng)常發(fā)生的故障之一，而且因?yàn)榫路秶?，電氣的無人監(jiān)管的地方發(fā)生短路無人知曉，由短路引發(fā)了線路火災(zāi)，同時(shí)產(chǎn)生明火，燃燒的大量有毒有害氣體充斥在礦道內(nèi)，更有可能引發(fā)瓦斯爆炸等情況。造成礦井的特大安全事故。

3、電氣保護(hù)設(shè)備

近年來，我國(guó)開發(fā)了大量漏電保護(hù)裝置，其主要工作原理為補(bǔ)償電流型、電流方向型以及功率方向型。即使采用了不同類型的保護(hù)裝置，但其主要工作原理大體上是一樣的，即利用脈沖選擇性控制電流，能夠防止電流突然增大。地面變電所常常采用集中選線的方式，但井下變電所系統(tǒng)則相對(duì)較為復(fù)雜，主要結(jié)構(gòu)有漏電監(jiān)視、過載保護(hù)、短路保護(hù)以及綜合防爆開關(guān)等。

3.1電氣漏電檢測(cè)

煤礦漏電現(xiàn)象一般是由于煤礦中的電路電線長(zhǎng)期處在相對(duì)惡劣的環(huán)境，或者遭到地下動(dòng)物的啃咬，造成線路的老化，絕緣層破裂，從而出現(xiàn)漏電事故。漏電的檢查可以再用專業(yè)的測(cè)試工具，進(jìn)程對(duì)線路進(jìn)行檢查，對(duì)于快要老化的線路及時(shí)更換，同時(shí)發(fā)現(xiàn)礦道內(nèi)出現(xiàn)老鼠等嚙齒類動(dòng)物及時(shí)做好相關(guān)的處理工作，同時(shí)加緊對(duì)老鼠等滅殺工作，因?yàn)槔鲜罂惺尘€路造成的各種災(zāi)害的案例很多。保護(hù)線路就是保護(hù)井下工人的生產(chǎn)安全。要成立專門的部門負(fù)責(zé)線路的安全工作，切實(shí)做到線路和電氣的安全。

3.2過流保護(hù)

第一，短路保護(hù)。電器、線路的絕緣只要有所損壞，或者存在接線錯(cuò)誤、負(fù)載短路等問題，就容易發(fā)生短路，產(chǎn)生的瞬時(shí)電流會(huì)超過額定電流的數(shù)十倍，在過流影響下，會(huì)損害電器設(shè)備或配電線路的電動(dòng)力，甚至產(chǎn)生的電弧會(huì)造成火災(zāi)。目前，常用的有電子式繼電器、電磁式繼電器等，其短路保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間短，能夠快速切斷電源。

第二，過載保護(hù)。過載是電動(dòng)機(jī)或電氣設(shè)備工作電流超過額定電流的1.5倍以內(nèi)，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)或電氣設(shè)備過載的原因有很多，如突然加大負(fù)載、降低電網(wǎng)電壓、斷相運(yùn)行等。若電動(dòng)機(jī)或電氣設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間保持過載的狀態(tài)，這樣其溫度就可能超出允許的范圍，從而逐步變得老化。在電氣設(shè)備中的過載電流的大小，決定著具體保護(hù)時(shí)間，因此對(duì)于動(dòng)作值的設(shè)定，要小于短路的保護(hù)動(dòng)作值。

第三，斷相保護(hù)。在電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，如果電網(wǎng)出現(xiàn)故障，造成電源缺相，如此一來，電動(dòng)機(jī)保持著低速運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，其定子電流很大，這是引起發(fā)動(dòng)機(jī)絕緣、燒組損壞等故障的主要原因。在斷相之后，燒組接法、負(fù)載大小等，會(huì)造成相電流、線電流發(fā)生一定程度的變化。從斷相保護(hù)原理來看，主要是負(fù)序保護(hù)，如果線路電流比負(fù)荷額定電流大過一定范圍，就會(huì)產(chǎn)生保護(hù)動(dòng)作，目前常用的有熱繼電器、電子式繼電器等。

3.3接地保護(hù)

通常來說，電氣設(shè)備在正常工作過程中，其絕緣層能夠防止出現(xiàn)內(nèi)部電流，這樣金屬殼表面就不會(huì)帶電。若絕緣層遭到破壞，會(huì)導(dǎo)致電氣設(shè)備絕緣層被破壞，增加了安全隱患。為避免電氣設(shè)備金屬外殼帶電，要做好電氣設(shè)備的接地處理，防止由于電流過大對(duì)工作人員造成損害，以此有效保護(hù)人員健康安全。

3.4失壓保護(hù)

電氣設(shè)備處于工作狀態(tài)，如果停止電源供給，則會(huì)立即停止運(yùn)行。之后再恢復(fù)電源供給后，電氣設(shè)備在自行啟動(dòng)中除了會(huì)損害設(shè)備，還會(huì)對(duì)人員安全帶來威脅。所以，在恢復(fù)電源供給時(shí)，為避免電氣設(shè)備自動(dòng)啟動(dòng)，應(yīng)在電氣設(shè)備工作之前，采取接觸器或按鈕控制電動(dòng)機(jī)的方式，從而實(shí)現(xiàn)失壓保護(hù)的功能。

4、總結(jié)

在煤炭礦井中注意電氣和供電設(shè)備的安全是我們要去煤炭業(yè)安全生產(chǎn)的必然要求，要電氣和供電設(shè)施的安全就要明確電氣故障的原因，以及當(dāng)漏電、短路的危害。在了解危害和問題原因之后對(duì)癥下藥，在電路的漏電、過壓、失壓方面安置保護(hù)裝置，同時(shí)采用先進(jìn)的故障處理裝置，在事故發(fā)生后，自動(dòng)切斷電路，保障礦井電氣和供電系統(tǒng)安全，同時(shí)保障礦井內(nèi)的員工安全撤離。

參考文獻(xiàn)：

[1]殷木勝.分析煤礦供電設(shè)備的電氣保護(hù)技術(shù)[J].民營(yíng)科技.2015(04)

[2]賈邊成.基于煤礦供電設(shè)備中電氣保護(hù)的探究[J].山東煤炭科技.2015(01)

[3]許紅衛(wèi).煤礦供電系統(tǒng)及電氣設(shè)備的保護(hù)分析[J].科技風(fēng).2014(13)