唐 偉
(山東黃金歸來莊礦業(yè)有限公司,山東 臨沂 273306)
黃金礦山井下工作環(huán)境相對(duì)比較惡劣,而且整體過程較為潮濕,容易產(chǎn)生有害的氣體,這就使得黃金礦山井下作業(yè)人員的工作范圍比較狹小,而且對(duì)安全度的要求極高。所有井下變電所的高壓電都需要由地表和高壓電纜輸入供電,因此,接地保護(hù)裝置能夠起到整體的保護(hù)功能。接地保護(hù)裝置一般采用三相三線制,符合有關(guān)安全規(guī)程的規(guī)定,從使得變壓器的中性點(diǎn)不直接接地,保護(hù)接地設(shè)置并完成技術(shù)安全指標(biāo)[1]。
在黃金礦山井下電氣設(shè)備接地保護(hù)中,中性點(diǎn)不接地,整個(gè)電網(wǎng)體系的設(shè)備和帶電部分需要與金屬外殼相碰,如果安全裝置因絕緣損壞而出現(xiàn)短路現(xiàn)象,那么電流將會(huì)發(fā)生故障,有可能會(huì)對(duì)于人體和電網(wǎng)產(chǎn)生影響。
因此,使用接地保護(hù)就可以控制故障電流,使得其在通過人體和電網(wǎng)對(duì)地絕緣阻使產(chǎn)生抗阻回路,這樣就可以對(duì)相對(duì)地絕緣阻抗相產(chǎn)生影響,而整個(gè)設(shè)備的外殼對(duì)地電壓也可以通過接地裝置而向外排出,如圖1。
一般而言,如果黃金礦山地下電氣設(shè)備接地裝置的電網(wǎng)對(duì)地絕緣正常,那么Ud 值就會(huì)呈現(xiàn)出比較低的數(shù)值,而且這一趨勢(shì)可能會(huì)持續(xù)下降,但是如果黃金礦山井下電氣設(shè)備保護(hù)接地裝置的電網(wǎng)對(duì)地絕緣呈現(xiàn)出顯著下降態(tài)勢(shì),或者由于各種原因引起對(duì)外漏電,那么設(shè)備外殼上的電壓有可能迅速上升,達(dá)到一個(gè)非常危險(xiǎn)的數(shù)值[2]。
圖1 黃金礦山井下電氣設(shè)備保護(hù)裝置
因此,接地保護(hù)主要是需要能夠排除這些不必要的電壓,使電源不會(huì)隨意泄露漏電裝置,外殼和對(duì)地電壓也常常與保護(hù)電阻的Rb 產(chǎn)生關(guān)系。通常而言,如果Rb 和Rr 之間呈現(xiàn)出并聯(lián)的關(guān)系,那么就需要保證電壓值能夠與絕緣抗阻之間產(chǎn)生阻隔,而且工作人員可以根據(jù)公式計(jì)算出對(duì)地電壓,如圖2 所示。接地保護(hù)的目的是使得絕緣抗阻Z 與Rr 和Rb 之間產(chǎn)生并聯(lián)分壓器,從而能夠使得電氣設(shè)備的外殼對(duì)地電壓不斷降低,如果控制好了電伏的大小范圍,就可以把外殼的對(duì)地電壓控制在一個(gè)安全的數(shù)值范圍之內(nèi)。
圖2 井下電氣裝置接地保護(hù)電壓及阻隔系統(tǒng)
黃金礦山井下中性點(diǎn)的不接地系統(tǒng)中,要求Rb 的數(shù)值小于或等于4 歐姆,其數(shù)據(jù)衡量相對(duì)比較精準(zhǔn),而且能夠控制接地的總體范圍,而其衡量對(duì)地電壓的公式往往由以下公式計(jì)算得知:
小型礦山井下總接地,一般設(shè)置在井底或主水倉的位置,這是因?yàn)辄S金礦山井下開采作業(yè)常常會(huì)出現(xiàn)中斷段位的路徑,其中所涉及到的變電所水泵房比較多??偨拥卦O(shè)備極可利用每個(gè)水泵房的水倉作為接地裝置,所有的接地極都不能少于兩塊,總接地極所引發(fā)的連線截面的面積也是有要求的,一般來說應(yīng)用截面應(yīng)不小于100mm2,厚度也不應(yīng)該小于4mm。
黃金礦山井下電氣設(shè)備保護(hù)接地裝置的安裝,需要在選材精良的情況之下才能達(dá)到實(shí)際效果,使用厚度不小于4mm 的扁鋼或者直徑不小于12mm 的圓鋼都可以達(dá)到這一效果,使用的數(shù)量為兩根以上,并要求做防腐處理。兩塊主要的接地極之間的距離為5m 左右,在井下各個(gè)中段接地機(jī)并聯(lián)起來,就能形成一個(gè)井下保護(hù)接地網(wǎng)的整體,而且也可以達(dá)到整體接地保護(hù)的作用。當(dāng)然,如果井下電氣設(shè)備的安置位于排水溝附近,那么就要把接地線引線焊好之后,敷設(shè)在水溝下面,使得設(shè)備保護(hù)接地裝置的應(yīng)用更加安全。
礦山井下電氣設(shè)備接地裝置的正確安裝是保證井下安全的必要條件,介紹了接地裝置的要求,安裝方法,注意事項(xiàng)以及保證接地裝置可靠運(yùn)行的新方法。保證井下的安全,實(shí)現(xiàn)有效的接地效果,完成可靠的運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)黃金井下電氣設(shè)備接地的實(shí)效性,需要做好各方面的工作,考慮到接地材質(zhì)和接地注意事項(xiàng)等。做好黃金礦山井下電氣設(shè)備的保護(hù),一定要適應(yīng)其新技術(shù)的發(fā)展,考慮到礦井下有可能存在有腐蝕性的地點(diǎn),還要考慮到可以在電氣設(shè)備的基礎(chǔ)采用化學(xué)放熱熔焊方法,焊接銅質(zhì)接地端子,并通過端子與接地線的連接達(dá)到可靠的接地目的。
這是一種在外殼上使用化學(xué)放熱熔焊技術(shù),利用石墨熔膜,把銅制端子和電氣設(shè)備外殼固定的方法用打火槍點(diǎn)燃起火粉,并且不用考慮化學(xué)放熱熔焊的腐蝕性特點(diǎn),使得電氣設(shè)備的金屬外殼表面有多一層的保護(hù),而且也可以避免由于電位差所引起的電腐蝕。為了保護(hù)地下接地極可以采用多種多樣的接線方式,而將井下各個(gè)中段接地及并聯(lián)起來就能夠?qū)崿F(xiàn)在新歷史時(shí)期,整體井下保護(hù)接地網(wǎng)的構(gòu)建。在黃金礦山井下電氣設(shè)備保護(hù)接地的過程中,多種多樣的接地技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用,從而能夠確保接近效果的實(shí)際達(dá)成[3,4]。
綜上所述,為了實(shí)現(xiàn)保護(hù)接地措施的應(yīng)用,在黃金礦山井下的電氣裝置接地保護(hù)設(shè)置中,井下一般采用低壓三相三線供電電纜,并且配合絕緣的橡膠套四芯電纜,其中較細(xì)的一根被征用作為接地連線,這種接地連接線和單向設(shè)備均采用三芯電纜。本文探究了其接地裝置的和大致應(yīng)用要求,從而能夠使得黃金礦山井下電氣設(shè)備保護(hù)接地裝置發(fā)揮應(yīng)有的實(shí)效性。