李波 國家能源集團準能公司黑岱溝選煤廠洗選二車間

近年來，隨著社會的進步和科技的發(fā)展，選煤廠的電氣裝置接地改造已經(jīng)被提上日程。本文即著眼于此，針對這種情況，提出改造實踐，以供參考。選煤廠的系統(tǒng)通常采用的是夾具洗滌工藝，這種工藝下的洗滌能力通常限定在每年千萬噸的級別。治具選型電氣系統(tǒng)的接地采用TN-C型。接地的目的是確保在電氣設(shè)備泄漏后的指定時間內(nèi)，可以使斷路器跳閘并限制接觸電壓，以確保設(shè)備的安全運行和人身安全。這樣可以保證在良好狀態(tài)下，最大化降低設(shè)備泄露對于人生財產(chǎn)上的威脅。

一、系統(tǒng)接地的類型

系統(tǒng)接地類型通過連接方法來區(qū)分。其中，TN系統(tǒng)采用電源接地點，這樣就可以把導(dǎo)體連起來并最終匯總為接地點。這樣，可以將TN系統(tǒng)劃分為三種類型。即：①TN-C系統(tǒng)：這樣的系統(tǒng)是通過讓保護和中性導(dǎo)體兩個導(dǎo)體結(jié)合在一起的方式構(gòu)建而成的。②TN-S系統(tǒng)：保護中性線和整個系統(tǒng)。③TN-C-S系統(tǒng)：中性導(dǎo)體與系統(tǒng)中部分電路的保護導(dǎo)體集成在一起。TT系統(tǒng)通過讓電源直接接地和電氣設(shè)備的裸露導(dǎo)電部分直接接地，并且接地點在電氣上與電源端子的接地點無關(guān)。IT系統(tǒng)帶電部件未接地。

二、各種系統(tǒng)的接地特性

TN-C系統(tǒng)中的PE線和中性線合并為PEN線。這樣就可以將兩條線路的優(yōu)勢匯總起來，同時也節(jié)約了設(shè)備成本，環(huán)保經(jīng)濟。由于各種原因，TN-C系統(tǒng)在過去我國選煤廠中應(yīng)用較為廣泛。這種系統(tǒng)從安全性來說并不占優(yōu)勢，通常存在以下問題：①如果電氣系統(tǒng)是單相回路，則當PEN線斷開或接觸不良時，電氣設(shè)備的裸露導(dǎo)電部件將具有與相接地電壓相同的電壓。對于三相電路，當PEN線斷開或連接不良時，這樣其實電壓幾乎是不存在的，但是中斷后電壓等于三相相量和電壓之和。也就是說，特定條件下中斷后的電壓等于相電壓。所以出現(xiàn)事故的后果往往十分嚴重。因此，TN-C系統(tǒng)的PEN線必須在多處接地，以防止觸電事故。②不能安裝剩余電流保護器RCD。這種情況下，對于電流的保護工作必須要做好，并且接地故障電流同時通過相線和PEN線，因此由變壓器線圈中的故障電流產(chǎn)生的磁場會相互抵消并導(dǎo)致剛果民盟拒絕移動。因此，RCD不能安裝在TN-C系統(tǒng)中以防止觸電。③在TN-C系統(tǒng)中，PEN線也起PE線的作用，因此PEN線不能在任何地方中斷，因此不能在TN-C中安裝四極開關(guān)。④可以通過PEN線的中性線電流會在PEN線上造成電壓降，這樣就會有干擾信息設(shè)備的風險，并最終導(dǎo)致發(fā)生爆炸事故，因此這種情況也是需要改進的地方。因此，不得在敏感的信息設(shè)備和防爆場所中使用PEN線和TN-C系統(tǒng)。鑒于上述原因，除了某些特殊情況外，很少使用TN-C系統(tǒng)。在TN-S系統(tǒng)中，除非將中性線和PE線反向或手動交叉連接，否則PE線和中性線是獨立的錯誤。在正常情況下，僅當發(fā)生接地故障時，PE線才通過電流。僅在發(fā)生接地故障時，才通過電流。因此，在正常情況下，不會對電氣設(shè)備的裸露導(dǎo)電部分充電。即使接地電流通過，其電勢也幾乎與接地電勢相同。非常安全。干擾敏感信息設(shè)備不會產(chǎn)生火花，但是TN-S系統(tǒng)需要額外的電線。TN-C-S系統(tǒng)用于建筑物。使用PEN線的組件是TN-C系統(tǒng)，這也會引起與單獨的TN-C系統(tǒng)相同的問題。請注意，如果使用TN-CS系統(tǒng)，則必須在PE線和中性線分開的電源處將PE線連接到PE總線，然后通過電線將中性線連接到PE總線。這樣如果電路發(fā)生斷路的話，工作人員也可以及時做好修復(fù)工作，減輕事故風險。例如，如果先將PEN線連接到中性線，整個系統(tǒng)沒有PE線的保護，但是中性線在維持導(dǎo)電，則設(shè)備仍可正常運轉(zhuǎn)，并且存在潛在的安全隱患，很難發(fā)現(xiàn)，這對電氣設(shè)備和人員有害。在TN-CS系統(tǒng)中，在任何情況下都不應(yīng)將PE線路連接到剩余電流保護器，因為電氣設(shè)備的泄漏會導(dǎo)致剩余電流保護器的上層起作用，從而導(dǎo)致大規(guī)模的停電。PE線必須連接到主電源總線上的N線，并且PE線不得在其他位置連接到中性線。在TT系統(tǒng)中，當電氣設(shè)備發(fā)生接地故障時，由于具有接地保護功能，因此可以大大降低電擊危險。但是，TT系統(tǒng)中的系統(tǒng)接地與電氣設(shè)備的保護性接地未連接。因此，接地故障的電路阻抗較大，然而電流較小，這也使得沒有足夠的動力驅(qū)使低壓斷路器跳閘，保險絲可能也不會熔斷。因此，必須安裝RCD對其進行監(jiān)測，以便快速切斷電源。TT系統(tǒng)也有其自身的優(yōu)勢，例如每個電氣設(shè)備都有專屬的接地電極和PE線。因此，TT系統(tǒng)電源范圍內(nèi)的接地故障電壓不會通過PE導(dǎo)體擴散，從而在一個或多個位置引起接地、電氣故障等問題，因此其適用于無等電位連接室外場所。當IT系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，由于故障電流不會返回電源，因此故障電流很小，相對電壓也很低，沒有那么大的安全隱患，但是設(shè)備保護設(shè)備可能會因故障電流過小而無法工作。同時，IT系統(tǒng)的故障保護和維護管理也更加復(fù)雜。當?shù)蛪弘娋W(wǎng)被雷擊時，由于雷電泄漏的困難，將產(chǎn)生過電壓，從而導(dǎo)致低壓電網(wǎng)的絕緣擊穿電網(wǎng)。因此其適用于對不間斷電源和防 觸電有更高要求的工作環(huán)境。

三、轉(zhuǎn)換的原因和轉(zhuǎn)換的選擇

（一）轉(zhuǎn)換的原因

①盡管TN-C系統(tǒng)更經(jīng)濟，但仍有許多潛在的安全隱患。當PEN線斷開連接或連接不良時，設(shè)備外殼將對地產(chǎn)生高壓，這樣增大的風險，因此必須避免產(chǎn)生這種情況。②選煤廠首先要保證的就是安全，為保障選煤廠設(shè)備的安全防護水平，需要對部分無集成保護器的電機進行改裝。由此可以看出這樣的接地已經(jīng)無法適應(yīng)當下的安全條例。

（二）修改和選擇

①每個電氣設(shè)備的TT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)需要分別接地，這樣對于企業(yè)來說極大的增加了成本。因此需要采取其他的辦法，比如把TT系統(tǒng)放在變壓器中。這樣避免了尋找系統(tǒng)接地和保護接地的風險。與此同時，假設(shè)要讓系統(tǒng)接地并作為單獨的接地電極，則必須要做好相關(guān)的保護措施。地下金屬管之間的距離難以滿足要求。電氣設(shè)備的兩個系統(tǒng)都有其自身的局限性，因此并不能適用于當前形勢下的選煤廠。②在TN-CS系統(tǒng)中，想要保證電氣裝置接地改造實踐成功，必須將TN-C系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為TN-CS和TN-S系統(tǒng)；這種情況下，可以擁有更好的安全性，將電流保護工作做到最好。而其他的電流保護裝置通過在中性和PE之間來進行使用。選擇TN-C-S系統(tǒng)將限制許多保障保護工作的實施。③法律規(guī)定了在易燃易爆的環(huán)境下必須采取TN-S型，這樣可以最大化的避免風險，減少損失。④在TN-S系統(tǒng)中，由于兩條線路并不連接，且沒有相連的電位，這種情況下對于信息設(shè)備的干擾可以降到最低，因此可以避免爆炸風險；當發(fā)生接地故障時，設(shè)備處于導(dǎo)電狀態(tài)，近似于接地電位，這種情況下風險很小。原來的TN-C接地類型被轉(zhuǎn)換為TN-S接地類型。

四、改造方案

原始的PEN總線用作PE總線。通過更換電纜芯數(shù)或沿增加原始電纜鋪設(shè)結(jié)構(gòu)來使其接地，與此同時，配電室的接地母線被隱藏，但是聲音和圖像的結(jié)合以及記錄的真實且可驗證的輪班前會議可以讓選煤廠得到良好的崗前安全控制效果。選煤廠只有舉行大量的輪班前會議，這樣才能真正消除多種不安全的崗前行為。簡而言之，選煤廠只有通過采取管控措施，在人員不安全管理，現(xiàn)場作業(yè)安全管理和控制方面才能取得顯著成效。可以看到，選煤廠電氣裝置改造時間后，不管是從員工的整體安全預(yù)防措施到多年來的事故統(tǒng)計數(shù)據(jù)，還是從安全文化的構(gòu)建到潛在安全隱患的數(shù)量，或者是從安全管理人員的完善到風險體系指標的完成，都可以完成了既定的管理目標。

五、結(jié)語

綜上所述，可以看出選煤廠電氣裝置的接地改造采用了安全管理，系統(tǒng)管理，過程管理，信息管理，綜合文化管理和崗前會議管理的綜合管理模式，并采用了員工安全行為的觀察措施。通過以上措施和數(shù)據(jù)可以看出，選煤廠在保證員工專業(yè)技術(shù)的同時，完全可以消除掉員工的所有不安全行為。對于重點危險作業(yè)的控制，企業(yè)也能做到控制和避免，并且全年沒有糾正不安全行為的措施，這樣就能在一定程度上確保我國的大型國有露天選煤廠的生產(chǎn)能力。因此選煤廠電氣裝置接地改造實踐可以取得良好的結(jié)果。本文為加強選煤廠不安全行為管理和選煤廠安全管理，以達到減少選煤廠安全事故的目的提供參考。選煤廠本身也必須注重加強自身的安全管理，增加對相關(guān)員工的技術(shù)水平的培訓(xùn)，同時，在面向信息蓬勃發(fā)展的時代背景下，需要加強對于企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)管理建設(shè)。借助企業(yè)的規(guī)章制度以及文化，對于選煤廠安全生產(chǎn)管理進行實施監(jiān)督和管控，以兩者的結(jié)合可以促進選煤廠的可持續(xù)發(fā)展。