文/黃振宇，淮南礦業(yè)集團(tuán)選煤分公司

煤礦屬于井下開采，用電負(fù)荷大，井下條件差，但無論在什么條件下都必須滿足通風(fēng)、排水、提升等要求，否則，可能造成惡性事故。按照礦井電能用戶和用電設(shè)備在安全生產(chǎn)中的重要性，將電力負(fù)荷分為三級。一級負(fù)荷指因供電突然中斷，可造成人員傷亡或使重要設(shè)備損壞并在較短時間內(nèi)難以修復(fù)，給企業(yè)造成很大損失的用戶和設(shè)備。

1 礦井供電的基本要求

1.1 供電可靠

即要求供電不中斷。對煤礦的供電一旦中斷，不僅會造成全礦停產(chǎn)，而且會導(dǎo)致保證礦井安全生產(chǎn)的一些重要設(shè)備（如水泵、通風(fēng)機(jī)）停止運(yùn)轉(zhuǎn)，危及礦井及井下工人的安全。因此，為保證礦井安全生產(chǎn)，要求煤礦實行連續(xù)供電。

1.2 供電安全

電能有它的特殊性，使用中稍有疏忽，就會導(dǎo)致人身觸電、電火災(zāi)等事故的發(fā)生。煤礦主要是地下作業(yè)，工作環(huán)境和地面有很大的差別，特別是存在有爆炸危險的瓦斯和煤塵，因而不僅發(fā)生人身觸電和電火災(zāi)的可能性比地面大，而且會導(dǎo)致瓦斯、煤塵爆炸嚴(yán)重后果。因此，煤礦供電必須保證安全，嚴(yán)格遵守《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。

1.3 有良好的供電質(zhì)量

這主要是指供電頻率和供電電壓偏離額定值的幅度不超過允許的范圍。否則，電氣設(shè)備的遠(yuǎn)行情況將會顯著惡化，甚至損壞電氣設(shè)備。

我國規(guī)定一般電力設(shè)備使用的交流供電標(biāo)準(zhǔn)頻率為50赫茲。偏差不超過±0.2～±0.5。電壓不超過±7%。

1.4 有足夠的供電能力

這不僅要求電力系統(tǒng)或發(fā)電廠能供給煤礦充足的電量，而且要求礦井供電系統(tǒng)的各項供電設(shè)施，具有足夠的供電能力。

1.5 供電經(jīng)濟(jì)

在以上四項基本要求的基礎(chǔ)上，盡量做到供電系統(tǒng)簡單、操作方便、基本建設(shè)投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。

2 礦井供電系統(tǒng)的分類和等級劃分

2.1 供電系統(tǒng)的分類

一類負(fù)荷：凡因突然中斷供電會導(dǎo)致人身傷亡事故，或損壞重要設(shè)備且難以修復(fù)，或給國民經(jīng)濟(jì)帶來很大損失者，均屬于這一類。顯然煤礦屬于一類負(fù)荷。煤礦中的通風(fēng)、排水、升降人員、抽放瓦斯、醫(yī)院等也都屬于一類負(fù)荷，又稱保安負(fù)荷。因此是煤礦中最重要的用戶，要求供電絕對可靠。為此，對這類用戶的供電，必須設(shè)有備用電源和備用供電線路。

二類負(fù)荷：凡因突然中斷供電會造成大量減產(chǎn)者。如煤礦中專門用于提升煤和物料的提升設(shè)備、壓風(fēng)機(jī)、井底車場、采區(qū)變電所等。

三類負(fù)荷：凡因突然中斷供電對生產(chǎn)沒有直接影響者。

2.2 供電電壓等級的劃分

目前，煤礦井下采用交流電電壓等級有：6000V、1140V、660V、380V、127V、36V。

6000V—為礦區(qū)內(nèi)高壓配電電壓或動力電壓。

660V—為井下低壓配電電壓或動力電壓。

1140V—為采煤機(jī)的專用電壓。

127V—為井下照明、手持式電鉆的電壓。

36V—為控制電壓，也叫安全電壓。

直流電壓有：250V或550V為井下架線電機(jī)車的電壓。

3 井下電氣設(shè)備的三大保護(hù)

3.1 過電流保護(hù)

過電流簡稱過流。凡是流過電氣設(shè)備和電纜的電流超過了它們的額定電流。

電氣設(shè)備和電纜出現(xiàn)過流后，一般會引起它們過流，嚴(yán)重時會將它燒毀，甚至引起電火災(zāi)和井下瓦斯、煤塵的爆炸。由此可見，電氣設(shè)備和電纜的過流是一種不正常狀態(tài)。井下常見的過流故障為短路、過負(fù)荷、斷相三種。

3.1.1 短路

短路是指電流不經(jīng)過負(fù)載，而是經(jīng)過電阻很小的導(dǎo)體直接形成回路，其特點(diǎn)是電流很大，可達(dá)到額定電流的幾倍、十幾倍、幾十倍，甚至更大。因為電流很大，發(fā)熱劇烈，如不及時切除，不僅會迅速燒毀電氣設(shè)備和電纜，甚至引起絕緣油和電纜著火釀成火災(zāi)，還會引起瓦斯、煤塵爆炸。

3.1.2 過負(fù)荷（過載）

過負(fù)荷不僅是指它們的電流超過了額定數(shù)值，而且過電流的延續(xù)時間也超過了允許的時間。

電氣設(shè)備和電纜過流后，絕緣繞組和絕緣導(dǎo)體的電流密度增加，發(fā)熱加劇。如果過流的延續(xù)時間很短，不超過允許的時間，電氣設(shè)備和電纜的溫度不會超過它們所用絕緣材料的最高允許溫度，因而不會被燒毀，允許繼續(xù)運(yùn)行，這種情況稱為允許的過載。但是，如果延續(xù)時間超過了允許的時間，電氣設(shè)備和電纜的溫度將升高到足以損壞它們的絕緣，如不及時切斷電源，將會發(fā)展成漏電和短路故障，因此也要加以預(yù)防和保護(hù)。

3.1.3 斷相

三相電源斷一相或三相繞組斷一相，稱為斷相或缺相、跑單相。

過流故障有如下的危害：

a、過流倍數(shù)較低時，引起電氣設(shè)備和電纜的溫升超限，縮短設(shè)備使用壽命。

b、過流倍數(shù)較高時，將導(dǎo)致電氣設(shè)備燒毀，甚至引起火災(zāi)和瓦斯、煤塵爆炸事故。過流倍數(shù)很高時，會在電網(wǎng)上造成很大的壓降，影響電網(wǎng)的正常運(yùn)行。

過流保護(hù)的要求：必須有選擇性、可靠性、動作迅速、經(jīng)濟(jì)合理。

3.2 漏電保護(hù)

電網(wǎng)的漏電又分為集中性和分散性漏電。集中性漏電是指在變壓器中性點(diǎn)不接地的電網(wǎng)中，由于某處（或某點(diǎn)）的絕緣損傷而發(fā)生的漏電。分散性漏電則是由于整個電網(wǎng)或整條線路的絕緣水平降低，而沿整條線路或整個電網(wǎng)發(fā)生的漏電。

漏電的危害：

1）增加人身觸電的危險；2）增加引起瓦斯、煤塵爆炸的危險；3）可能造成電雷管先期爆炸事故；4）可能引起電火災(zāi)；

3.3 保護(hù)接地

保護(hù)接地就是把電氣設(shè)備的金屬外殼和框架，用導(dǎo)線與埋在地下的接地極連接起來的一種保護(hù)措施。

4 結(jié)語

電力是煤礦生產(chǎn)的主要動力，而煤礦井下又是一個特殊的工作環(huán)境，有易燃、易爆可燃性氣體和腐蝕性氣體，潮濕、淋水、礦塵大、電網(wǎng)電壓波動大、空間狹小、機(jī)電設(shè)備啟動頻繁等，因此，對煤礦進(jìn)行可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、合理的供電，對提高煤礦經(jīng)濟(jì)效益和保證安全生產(chǎn)方面有著十分重要的意義。