井下電氣設(shè)備安全保護(hù)措施

井下電氣設(shè)備安全保護(hù)措施

一、井下電氣保護(hù)采取措施

（1） 井下電力網(wǎng)的短路電流不得超過其控制用的斷路器在井下使用

的開斷能力，并應(yīng)校驗(yàn)電纜的熱穩(wěn)定性。

（2） 井下高壓電動(dòng)機(jī)、動(dòng)力變壓器的高壓控制設(shè)備，應(yīng)具有短路、

過負(fù)荷、接地和欠壓釋放保護(hù)。井下由采空區(qū)變電所、移動(dòng)變電站或配電點(diǎn)引出的饋電線上，應(yīng)裝設(shè)短路、過負(fù)荷、和漏電保護(hù)裝置。低壓電動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，應(yīng)具備短路、過負(fù)荷、單項(xiàng)短線、漏電閉鎖保護(hù)裝置及遠(yuǎn)程控制裝置。

（3）井下配電網(wǎng)絡(luò)（變壓器饋出線路、電動(dòng)機(jī)等）均應(yīng)裝設(shè)過流、短路保護(hù)裝置：必須用該配電網(wǎng)路的最大三相短路電流校驗(yàn)開關(guān)設(shè)備的分段能力和動(dòng)、熱穩(wěn)定性以及電纜的熱穩(wěn)定性；必須正確選擇熔斷器的熔 體必須用最小兩相短路電流校驗(yàn)保護(hù)裝置的可靠動(dòng)作系數(shù)。保護(hù)裝置必須保證電網(wǎng)路中最大容量的電氣設(shè)備或同時(shí)工作成組的電氣設(shè)備能夠啟動(dòng)。

（4）礦井高壓電網(wǎng)，必須采取措施限制單相接地電容電流不超過20A。地面變電所和井下中央變電所的高壓饋電線上，必須裝設(shè)有選擇性的單相接地保護(hù)裝置；供移動(dòng)變電站的高壓饋電線上，必須裝設(shè)有選擇性的動(dòng)作于跳閘的單相接地保護(hù)裝置。井下低壓饋電線上，必須裝設(shè)檢漏保護(hù)裝置或有選擇性的漏電保護(hù)裝置，保證自動(dòng)切斷漏電

的饋電線路。每天必須對低壓檢漏裝置的運(yùn)行情況進(jìn)行1次跳閘試驗(yàn)。煤電鉆必須使用設(shè)有檢漏、漏電閉鎖、短路、過負(fù)荷、斷相、遠(yuǎn)距離起動(dòng)和停止煤電鉆功能的綜合保護(hù)裝置。每班使用前，必須對煤電鉆綜合保護(hù)裝置進(jìn)行1次跳閘試驗(yàn)。

（5） 直接向井下供電的高壓饋電線上，嚴(yán)禁裝設(shè)自動(dòng)重合閘。手動(dòng)

合閘時(shí)，必須事先同井下聯(lián)系。井下低壓饋電線上有可靠的漏電、短路檢測閉鎖裝置時(shí)，可采用瞬間1次自動(dòng)復(fù)電系統(tǒng)。

（6） 電壓在36V以上和由于絕緣損壞可能帶有危險(xiǎn)電壓的電氣設(shè)備

的金屬外殼、構(gòu)架，鎧裝電纜的鋼帶（或鋼絲）、鉛皮或屏蔽護(hù)套等必須有保護(hù)接地。

（7） 接地網(wǎng)上任一保護(hù)接地點(diǎn)的接地電阻值不得超過2Ω。每一移

動(dòng)式和手持式電氣設(shè)備至局部接地極之間的保護(hù)接地用的電纜芯線和接地連接導(dǎo)線的電阻值，不得超過1Ω。

（8）所有電氣設(shè)備的接地保護(hù)裝置（包括電纜的鎧裝、鉛皮、接地芯線）和局部接地裝置，應(yīng)與主接地極連接成1個(gè)總接地網(wǎng)。主接地極應(yīng)在主、副水倉中各埋設(shè)1塊。主接地極應(yīng)用耐腐蝕的鋼板制成，其面積不得小于0.75m2、厚度不得小于5mm。在鉆孔中敷設(shè)的電纜不能與主接地極連接時(shí)，應(yīng)單獨(dú)形成一分區(qū)接地網(wǎng)，其接地電阻值不得超過2Ω。

（9）下列地點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)局部接地極：

① 采區(qū)變電所（包括移動(dòng)變電站和移動(dòng)變壓器）。

② 裝有電氣設(shè)備的硐室和單獨(dú)裝設(shè)的高壓電氣設(shè)備。

③ 低壓配電點(diǎn)或裝有3臺以上電氣設(shè)備的地點(diǎn)。

無低壓配電點(diǎn)的采煤機(jī)工作面的運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷、集中運(yùn)輸巷（膠帶運(yùn)輸巷）以及由變電所單獨(dú)供電的掘進(jìn)工作面，至少應(yīng)分別設(shè)置1個(gè)局部接地極。

④ 連接高壓動(dòng)力電纜的金屬連接裝置。

⑤局部局部接地極可設(shè)置于巷道水溝內(nèi)或其他就近的潮濕處。設(shè)置在水溝中的局部接地極應(yīng)用面積不小于0.6m2、厚度不小于3mm的鋼板或具有同等有效面積的鋼管制成，并應(yīng)平放于水溝深處。設(shè)置在其他地點(diǎn)的局部接地極，可用直徑不小于35mm、長度不小于1.5m的鋼管制成，管上應(yīng)至少鉆20個(gè)直徑不小于5mm的透孔，并垂直全部埋入底板；也可用直徑不小于22mm、長度為1m的2根鋼管制成，每根管上應(yīng)鉆10個(gè)直徑不小于5mm的透孔，2根鋼管相距不得小于5m，并聯(lián)后垂直埋入底板，垂直埋深不得小于0.75m。

⑥連接主接地極的接地母線，應(yīng)采用截面不小于50mm2的銅線，或截面不小于100mm2的鍍鋅鐵線，或厚度不小于4mm、截面不小于100mm2的扁鋼。電氣設(shè)備的外殼與接地母線或局部接地極的連接，電纜連接裝置兩頭的鎧裝、鉛皮的連接，應(yīng)采用截面不小于25mm2的銅線，或截面不小于50mm2的鍍鋅鐵線，或厚度不小于4mm、截面不小于50mm2的扁鋼。

二、 漏電保護(hù)

隨著煤礦井下用電設(shè)備數(shù)量的增多和電壓的升級，供電與用電的安全問題日益突出。其中，漏電故障具有危害大、發(fā)生率高、突發(fā)性強(qiáng)、

分布范圍廣、不易察覺等特點(diǎn)，成為影響電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要因素。漏電保護(hù)設(shè)施可以監(jiān)測電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，一旦漏電發(fā)生保護(hù)設(shè)施可以有效控制故障的發(fā)展和事態(tài)的惡化。

（一）漏電故障

1、 漏電的原因

（1）電纜、電氣設(shè)備自身的原因�，F(xiàn)象有：

①電纜在井下長期運(yùn)行中，絕緣老化、受潮，導(dǎo)致絕緣性能下降。 ②電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，繞組絕緣受熱膨脹，停機(jī)后的繞組絕緣冷卻收縮，長期使用的結(jié)果是絕緣材料出現(xiàn)縫隙，潮起容易侵入，導(dǎo)致對地絕緣電阻降低。

（2）操作、維修不當(dāng)�，F(xiàn)象有：

① 采掘機(jī)械遷移時(shí)，對電纜防護(hù)不周，導(dǎo)致電纜受到擠、壓等外力，影響其絕緣性能。

② 對檢修后的電氣設(shè)備送電時(shí)，由于內(nèi)部殘留有多余的零部件或遺留金屬工具，導(dǎo)致帶電部分和外殼之間的電氣距離過小或二者直接接觸。

③ 過載保護(hù)的動(dòng)作值整定不適，導(dǎo)致過載長期存在而使絕緣受損。

（3） 施工、安裝不當(dāng)�，F(xiàn)象有：

① 電纜與設(shè)備連接時(shí)，相線與地線接反。

② 電纜冷補(bǔ)或熱補(bǔ)時(shí)，操作工藝有誤或使用的材質(zhì)地下，影響絕緣性能。

③ 將電氣設(shè)備安設(shè)在有淋水或其他易使設(shè)備受潮的地方。

（4）管理不當(dāng)�，F(xiàn)象有：

① 購入并使用質(zhì)量低劣的設(shè)備、電纜，其絕緣性能往往不能滿足要求。

② 電纜長期浸泡在水中或埋壓，沒有及時(shí)處理。

2 、漏電對煤礦安全生產(chǎn)的危害

（1）產(chǎn)生過電壓或造成相間短路。當(dāng)發(fā)生單相間歇性電弧接地時(shí)，由于接地電流不大，往往不能產(chǎn)生穩(wěn)定的電弧，當(dāng)電流經(jīng)過零點(diǎn)而暫時(shí)熄弧后，在故障相的電壓恢復(fù)上升道足夠高的時(shí)候，電弧又立即重燃，這種間接性電弧現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致電磁能量的振蕩和積聚，并在鑒權(quán)相及系統(tǒng)中性點(diǎn)間產(chǎn)生弧光接地過電壓，危及電網(wǎng)與設(shè)備的絕緣。在持續(xù)過程中，單相接地還可能發(fā)展成兩相接地短路。

（2）造成人身觸電。漏電故障具有隱蔽性，如果保護(hù)功能不完善，容易導(dǎo)致人身觸電。

（3）提前引爆雷管。當(dāng)漏電發(fā)生在爆破作業(yè)場所附近，且漏電電流足夠大時(shí)，有可能提前引爆雷管，并造成嚴(yán)重的人員傷亡。

（4）引爆瓦斯。在660V系統(tǒng)中，漏電電流達(dá)到42mA時(shí)，其產(chǎn)生的電火花的能量足以引爆超限的瓦斯。

3、 預(yù)防漏電故障的措施

（1）嚴(yán)禁電氣設(shè)備及電纜長期過負(fù)荷運(yùn)行。

（2）導(dǎo)線連接要牢固，無毛刺，防松裝置要完好，連接方式要正確。

（3）維修電器設(shè)備時(shí)要按規(guī)程操作，檢修結(jié)束要認(rèn)真檢查，嚴(yán)禁將工具和材料等導(dǎo)體遺留在電氣設(shè)備中。

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（4）避免電纜、電器設(shè)備浸泡在水中，防止電纜受擠壓、碰撞、過度彎曲、劃傷、刺傷等機(jī)械損傷。

（5）不在電氣設(shè)備中增加額外部件，若必須設(shè)置時(shí)，要符合有關(guān)規(guī)定的要求。

（6）設(shè)置保護(hù)接地裝置。

（7）設(shè)置漏電保護(hù)裝置。漏電保護(hù)裝置應(yīng)能連續(xù)監(jiān)測電網(wǎng)的絕緣狀態(tài)，并且只監(jiān)視電網(wǎng)對地的絕緣電阻值，而不反映其內(nèi)容的大小。當(dāng)電網(wǎng) 絕緣電阻降低到規(guī)定值時(shí)，快速切斷供電電源。當(dāng)電網(wǎng)的絕緣電阻對稱下降或不對稱下降時(shí)，其動(dòng)作電阻值不變。其動(dòng)作電阻值不應(yīng)受電源電壓波動(dòng)的影響，并具有自檢功能。漏電保護(hù)裝置的檢測電路的電阻應(yīng)足夠大，不應(yīng)降低電網(wǎng)對地的阻抗和不增加人身觸電危險(xiǎn)。漏電保護(hù)裝置必須靈敏可靠，既不能拒動(dòng)，也不能誤動(dòng)。漏電保護(hù)裝置應(yīng)能對電網(wǎng)對地電容電流進(jìn)行補(bǔ)償，減小人體觸電電流。漏電保護(hù)裝置在電網(wǎng)送電之前應(yīng)能對電網(wǎng)的絕緣狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)漏電，將電源開關(guān)閉鎖。漏電保護(hù)裝置動(dòng)作應(yīng)有選擇性，以縮小停電范圍。將漏電保護(hù)裝置與屏蔽電纜配合使用，當(dāng)相線絕緣損壞發(fā)生漏電時(shí)，由于通過屏蔽層接地，而屏蔽層外部又有絕緣外護(hù)套保護(hù)。因此，在漏電火花還未外露之前，漏電保護(hù)裝置就已經(jīng)動(dòng)作，切斷電源，從根本上杜絕了在空氣中出現(xiàn)漏電火花的可能性，即實(shí)現(xiàn)了超前切斷。

（二）漏電保護(hù)

1、 漏電保護(hù)方式

漏電保護(hù)技術(shù)雖然發(fā)展較快，但從漏電保護(hù)的基本原理上看，常見的漏電保護(hù)方式主要有兩種：附加直流電源保護(hù)方式和零序電流保護(hù)方式。

2 、漏電閉鎖。

漏電閉鎖是指在開關(guān)合閘前對電網(wǎng)進(jìn)行絕緣監(jiān)測，當(dāng)電網(wǎng)對地絕緣電阻值低于閉鎖值時(shí)開關(guān)不能合閘，其閉鎖作用。

3 、漏電保護(hù)裝置的整定

漏電繼電器動(dòng)作電阻值是以網(wǎng)路絕緣電阻為基準(zhǔn)確定的，即當(dāng)?shù)蛪弘娋W(wǎng)絕緣水平下降到對人觸電有危險(xiǎn)時(shí)，漏電繼電器應(yīng)動(dòng)作，并切斷電源。

因此，把這個(gè)對人身觸電有危險(xiǎn)的電網(wǎng)極限絕緣電阻值，定位漏電繼電器的動(dòng)作電阻值。對漏電保護(hù)和漏電閉鎖裝置按表整定。 漏電保護(hù)裝置及漏電閉鎖的動(dòng)作電阻整定值

電壓 漏電保護(hù) 漏電閉鎖 1140V 20kΩ 40kΩ， 660V 11kΩ 22kΩ， 380V 3．5kΩ 7kΩ， 127V 1．5kΩ 3kΩ 。

4 檢漏保護(hù)裝置的運(yùn)行、維護(hù)和檢修

（1）值班電鉗工每天應(yīng)對檢漏保護(hù)裝置的運(yùn)行情況進(jìn)行檢查和實(shí)驗(yàn)，并作記錄。檢查試驗(yàn)內(nèi)容有：觀察歐姆表指示數(shù)值是否正常；安裝位置是否平穩(wěn)可靠，周圍是否清潔，無淋水；局部接地級和輔助接地極安設(shè)是否良好；外觀檢查防爆性能是否合格；用試驗(yàn)按鈕對保護(hù)裝置進(jìn)行跳閘試驗(yàn)。

（2）電氣維修工每月至少進(jìn)行1次詳細(xì)檢查和修理，除了（1）條規(guī)

定的內(nèi)容外，還應(yīng)檢查：各處導(dǎo)線、元件是否良好；閉鎖裝置及繼電器動(dòng)作是否可靠；接頭和觸頭是否良好；補(bǔ)償是否達(dá)到最佳效果；防爆性能是否符合規(guī)定。

（3）在瓦檢員配合下，對運(yùn)行中的檢漏保護(hù)裝置每月至少進(jìn)行一次遠(yuǎn)方人工漏電跳閘試驗(yàn)。

（4）檢漏保護(hù)裝置每年升井進(jìn)行一次全面檢修，檢修后必須在地面進(jìn)行詳細(xì)的檢查、試驗(yàn)，符合要求后方可下井使用。

（5）檢漏保護(hù)裝置的維護(hù)、檢修及調(diào)試工作，應(yīng)記入專門的運(yùn)行記錄簿內(nèi)。

三、過電流保護(hù)

（一）過電流故障

過電流故障是指實(shí)際通過電氣設(shè)備或電纜的工作電流超過了額定電流值。常見的過電流故障有短路、過負(fù)荷、斷相三種。

1 短路的危害與原因

在煤礦井下發(fā)生的故障有兩相短路和三相短路。短路屬于最嚴(yán)重的過電流故障，對故障點(diǎn)周圍的其他設(shè)備的正常運(yùn)行造成很大的影響，短路點(diǎn)電弧中心溫度達(dá)2500~4000℃，短時(shí)間可能會(huì)燒毀設(shè)備或電纜，引起電氣火災(zāi)，甚至引起瓦斯、煤塵爆炸。

造成短路的原因主要有：

（1）絕緣擊穿。由于絕緣老化、受潮、或接線頭工藝不符合要求等問題可能導(dǎo)致電纜絕緣擊穿。

（2）機(jī)械損傷。如對電纜或電氣設(shè)備防護(hù)不當(dāng)，致使其受外力作用。

（3）誤操作。如：將未停電線路當(dāng)成停電線路進(jìn)行短路接地；對剛檢修完畢的設(shè)備送電時(shí)，忘記拆除短路接地線。

2 過負(fù)荷的危害與原因

過負(fù)荷是指電氣設(shè)備或電纜的實(shí)際工作電流超過了額定電流值，而且超過了允許的過負(fù)荷時(shí)間。在煤礦井下，過符合主要針對電動(dòng)機(jī)，長時(shí)間的過負(fù)荷會(huì)導(dǎo)致絕緣性能下降，進(jìn)而影響電動(dòng)機(jī)的使用壽命，它是造成井下中小型電動(dòng)機(jī)燒毀的主要原因。

造成電動(dòng)機(jī)過負(fù)荷的主要原因有：

（1）電源電壓過低。電源電壓過低，會(huì)造成電動(dòng)機(jī)工作電流加大。

（2）機(jī)械性堵轉(zhuǎn)。如電動(dòng)機(jī)軸承損壞或電動(dòng)機(jī)所帶負(fù)荷被卡會(huì)造成過負(fù)荷。

（3）重載啟動(dòng)。重載啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)時(shí)間長，會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)溫度升高。 3 斷相的危害及原因

斷相是指三相供電線路或設(shè)備出現(xiàn)一相斷線，以電動(dòng)機(jī)斷相多見。電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中斷相后，仍會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)，由于機(jī)械負(fù)載不變，電動(dòng)機(jī)的工作電流會(huì)比正常的工作電流大，引起過負(fù)荷。為與三相對稱過負(fù)荷區(qū)別，故稱為斷相或單相斷線故障。

造成斷相的主要原因有：

（1）熔斷器一相熔斷。

（2）電纜與電纜或電纜與設(shè)備沒有可靠連接。

（3）電纜芯線中有一相斷電。

（二）過電流保護(hù)裝置

過電流保護(hù)包括短路保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)和斷相保護(hù)等。目前，煤礦井下低壓電網(wǎng)過流保護(hù)裝置主要有電磁式過流繼電器、熱繼電器、段容器等。

礦井低壓供電系統(tǒng)中短路電流、過載電流大小和持續(xù)時(shí)間長短，決定了對供電系統(tǒng)中電氣設(shè)備的危害程度，必須采取有效措施將短路電流、過載電流的危害限制在最小程度。為此，應(yīng)采取下列措施： ① 正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，其短路分?jǐn)嗄芰σ�大于所保護(hù)供電系統(tǒng)可能產(chǎn)生的最大短路電流。

② ②正確整定過電流、短路電流保護(hù)裝置，使之在短路故障發(fā)生時(shí)，保證過流裝置能準(zhǔn)確、可靠、迅速的切斷故障。

對各種過流故障雖采用預(yù)防措施但仍有可能發(fā)生，所以對電氣設(shè)備和饋電線路還必須設(shè)置過流保護(hù)裝置。過流保護(hù)裝置的額定電流或動(dòng)作電流必須進(jìn)行正確的選擇或整定，否則不僅起不到保護(hù)作用，還能引起嚴(yán)重的事故。

（三）綜合保護(hù)裝置

1 、電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)裝置

電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器是保證電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)的多功能綜合保護(hù)裝置�！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定，低壓電動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，應(yīng)具備短路、過負(fù)荷單相斷電、漏電閉鎖保護(hù)裝置及遠(yuǎn)程控制裝置。

2、 煤電鉆綜合保護(hù)裝置

煤電鉆是采掘工作中的工具之一。由于井下工作環(huán)境惡劣，煤電鉆與人接觸頻繁，雖然電源電壓不高、功率不大，有127V專用電源，但

因漏電、短路造成操作人員觸電和引爆瓦斯的事故仍時(shí)有發(fā)生。因此，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，煤電鉆必須使用設(shè)有檢漏、漏電閉鎖、短路、過負(fù)荷、斷相、遠(yuǎn)距離啟動(dòng)和停止煤電鉆功能的綜合保護(hù)裝置。每班使用前，必須對煤電鉆綜合保護(hù)裝置進(jìn)行1次跳閘實(shí)驗(yàn)。 安裝與調(diào)試：

① 安裝前應(yīng)檢查本裝置在運(yùn)輸過程中是否有碰傷或損壞，隔爆是否良好，連接螺栓有無松動(dòng)現(xiàn)象。

② 核對主變壓器一次電壓是否與井下供電電壓等級相一致，如果不符，應(yīng)改變連接組別。

③ 裝置要有可能的接地。主接地與輔助接地之間距離不得小于5mm接地線可用直徑為6～10mm的單芯橡膠電纜。

④ 安裝完畢，要嚴(yán)格檢查防爆面間隙，必須達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

⑤ 經(jīng)檢查外部接線無誤后方可送電。送電后，正常時(shí)黃燈和綠燈亮。 ⑥ 啟動(dòng)煤電鉆，持續(xù)1min以上，然后停止，連續(xù)作數(shù)次，以驗(yàn)證電路的可靠性。

⑦ 若啟動(dòng)煤電鉆后，立即跳閘，藍(lán)燈亮，此時(shí)如果裝置和供電系統(tǒng)無短路現(xiàn)象，應(yīng)該查煤電鉆動(dòng)力電纜的芯線直徑和長度是否符合要求；如果正常，應(yīng)調(diào)整插件中的2W1阻值，使其達(dá)到正常啟動(dòng)，而且短路實(shí)驗(yàn)電路也應(yīng)正常。

⑧ 漏電跳閘及閉鎖的電阻值，出廠時(shí)已調(diào)整好且封固，一般情況下無需調(diào)整。當(dāng)按下漏電實(shí)驗(yàn)扭不動(dòng)作時(shí)，應(yīng)檢查主接地與輔助接地是否完好。

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（2）安全技術(shù)要求。

①供電電網(wǎng)電壓不得超過額定值的85%～105%。

②電纜相間絕緣電阻不得小于2kΩ，否則裝置可能自動(dòng)跳閘。

③ 每次使用前應(yīng)做短路和漏電跳閘實(shí)驗(yàn)，檢查裝置是否工作可靠。 ④打開門蓋時(shí)，應(yīng)先斷電，再將隔離開關(guān)置于“分”的位置，然后旋出連鎖螺桿，方可打開門蓋。

⑤在緊急情況下，隔離開關(guān)載荷拉閘總次數(shù)，累計(jì)不得超過3次。每次拉閘后應(yīng)檢查開關(guān)觸頭有無溶蝕現(xiàn)象，并進(jìn)行處理。

四、保護(hù)接地

（一）保護(hù)接地的作用

運(yùn)行中的電氣設(shè)備，其外殼對地不應(yīng)出現(xiàn)電位。如果內(nèi)部出現(xiàn)絕緣損壞導(dǎo)致一相碰殼漏電，會(huì)使其金屬外殼出現(xiàn)對地電壓，同時(shí)與電氣設(shè)備接觸的其他金屬物上也會(huì)出現(xiàn)這類情況，對周圍工作人員的安全構(gòu)成威脅。這種情況下，安裝保護(hù)接地是一種有效的措施。保護(hù)接地就是將電氣設(shè)備在正常情況下不帶點(diǎn)的、但有可能帶危險(xiǎn)電壓（36V以上）的金屬外殼、構(gòu)架等與埋設(shè)在地下或水溝中的接地極連接起來，這樣可以減小漏電時(shí)外殼、構(gòu)架等對地的電壓。在煤礦井下，保護(hù)接地通過分流作用，可以有效的降低人身觸電的危險(xiǎn)，減少漏電故障引起瓦斯爆炸的機(jī)會(huì)。

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，電壓在36V以上和由于絕緣損壞可能帶有危險(xiǎn)電壓的電氣設(shè)備的金屬外殼、構(gòu)架，鎧裝電纜的鋼帶（或鋼絲）、鉛皮或屏蔽保護(hù)套等必須有保護(hù)接地。

（二）井下保護(hù)接地系統(tǒng)

單獨(dú)裝設(shè)的保護(hù)接地裝置接地電阻大，可靠性低，沒有完全降低人體觸電的危險(xiǎn)，因此，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，所有電氣設(shè)備的保護(hù)接地裝置（包括電纜的鎧裝、鉛皮、接地芯線）和互補(bǔ)接地裝置，應(yīng)與主接地極連接成一個(gè)總接地網(wǎng)，即形成井下保護(hù)接地系統(tǒng)，系統(tǒng)構(gòu)成如圖5-7所示。形成接地系統(tǒng)后，接地電阻大幅度降低。接地電阻越小，分流作用就越明顯。

1 、主接地極的安裝

主接地極應(yīng)在主、副水倉中各埋設(shè)一塊，采用耐腐蝕的鋼板制成，其面積不得小雨0。75m2，厚度不得小于5 mm 。考慮井下水呈酸性，應(yīng)視腐蝕情況適當(dāng)?shù)募哟蠛穸然蝈兩夏退峤饘佟Ｖ鹘拥貥O與接地導(dǎo)線必須焊接。

2 、局部接地極

除了在主、副水倉中設(shè)置的主接地極外，在其他地點(diǎn)設(shè)置的接地極統(tǒng)稱局部接地極。局部接地極可設(shè)置與巷道水溝內(nèi)或其他就近的潮濕處。設(shè)置在水溝內(nèi)的局部接地極應(yīng)用面積不小于0.6m2、厚度不小于3mm的鋼板或具有同等有效面積的鋼管制成，并應(yīng)平放于水溝深處。設(shè)置在其他地點(diǎn)的局部接地極，可用直徑不小于35mm、埋在地下部分的長度不小于1.5m的鋼管制成，管上應(yīng)至少鉆20個(gè)直徑不小于5mm的透孔，并垂直埋于底板；也可用直徑不小于22mm、長度為1m的兩根鋼管制成，沒根管上應(yīng)鉆10個(gè)直徑不小于5mm的透孔，兩根鋼管相距不得小于5m，并聯(lián)后垂直埋入底板，垂直埋深不得小

于0.75m。雙接地極提高了局部接地極的安全作用，特別是在狹窄的巷道中，敷設(shè)更簡單易行。

3 、接地線的連接

（1）接地母線。接地母線用來連接主接地極，應(yīng)采用截面不小于50mm2的銅線，或截面不小于100mm2的鍍鉛鐵線，或厚度不小于4mm、截面不小于100mm2的扁鋼。

（2）接地導(dǎo)線、連接導(dǎo)線。電氣設(shè)備的外殼與接地母線或局部接地極的連接，電纜連接裝置兩頭的鎧裝、鉛皮的連接，應(yīng)采用截面不小于25mm2的銅線，或截面不小于50mm2的鍍鉛鐵線，或厚度不小于4mm、截面不小于50mm2的扁鋼。

橡套電纜的接地芯線，除用作檢測接地回路外，不得兼作他用。

（三）接地裝置的檢查與測定

1 、接地裝置的檢查

（1）安裝后的檢查如下：

① 檢查各部分的選材是否符合規(guī)定，井下禁用鋁導(dǎo)體作接地極、接地導(dǎo)線等。材質(zhì)無誤后，進(jìn)一步檢查極板面積、厚度、接地線截面是否符合要求。

② 檢查各連接處連接是否符合對規(guī)定的要求。采用焊接的，檢查焊接有無缺陷，焊接長度是否符合要求，螺栓的規(guī)格是否符合要求，是否有彈簧墊圈，螺母是否擰緊。

③ 檢查各電氣設(shè)備的接地連接方法是否正確，保護(hù)固定設(shè)備、移動(dòng)設(shè)備。嚴(yán)禁串聯(lián)接地。

④ 測量接地網(wǎng)總電阻是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。在任意一點(diǎn)測得的數(shù)值反映的接地網(wǎng)的接地電阻值，而不是局部值。若在某點(diǎn)測得值大于2歐姆，則需要在附近并入一接地極，使測量結(jié)果控制在2歐姆以內(nèi)。

（2）運(yùn)行中重點(diǎn)檢查保護(hù)接地裝置的連接和銹蝕情況。

凡有人值班的機(jī)電硐室和有專職司機(jī)的電氣設(shè)備，交接班時(shí)必須由值班人員和專職司機(jī)對保護(hù)接地進(jìn)行一次表面檢查。其他設(shè)備的保護(hù)接地，則由維修人員每周進(jìn)行一次表面檢查。每年至少要將主接地極和局部接地極從水倉或水溝中提出來詳細(xì)檢查一次。礦井水酸性較大時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加檢查次數(shù)。對移動(dòng)頻繁或震動(dòng)大的電氣設(shè)備，應(yīng)隨時(shí)抽查。

發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備的保護(hù)接地裝置損壞或有其他影響其保護(hù)性能的問題時(shí)，在沒有修復(fù)前，禁止送電使用。

2 接地電阻的測定

井下保護(hù)接地系統(tǒng)接地電阻值的測定，要有專人負(fù)責(zé)，每季至少檢查一次，并將測量結(jié)果記入記錄簿內(nèi)，以便查閱。

在井下測量時(shí)，應(yīng)使用本安型測量表（如ZC-18型本安型接地電阻測量儀），若使用普通儀表，只準(zhǔn)在瓦斯?jié)舛葹?%一下的地點(diǎn)使用，并采取一定的安全措施，報(bào)有關(guān)部門批準(zhǔn)。

（四）對保護(hù)接地的要求

接地電阻的大小，將直接影響到電氣設(shè)備金屬外殼對地電壓的高低，而單個(gè)接地極很難達(dá)到安全的要求，因此，井下采用保護(hù)接地網(wǎng)以盡量減小接地電阻的數(shù)值為好。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》對保護(hù)接地有如

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下要求：

（1）電壓在36V以上和由于絕緣損壞可能帶有危險(xiǎn)電壓的電氣設(shè)備的金屬外殼、構(gòu)架，鎧裝電纜的鋼帶（或鋼絲）、鉛皮或屏蔽護(hù)套等不許有保護(hù)措施。

（2）接地網(wǎng)上任一保護(hù)地點(diǎn)的接地電阻值不得超過2Ω。每一移動(dòng)式和手持式電氣設(shè)備至局部接地極之間的保護(hù)接地用的電纜芯線和接地連接導(dǎo)線的電阻值，不得超過1Ω。

（3）所有電氣設(shè)備的保護(hù)接地裝置（包括電纜的鎧裝、鉛皮、接地芯線）和局部接地裝置，應(yīng)與主接地極連接成1個(gè)總接地網(wǎng)。

主接地板應(yīng)在主、副水倉中各埋設(shè)一塊。主接地極應(yīng)用耐腐蝕的鋼板制成，其面積不得小于0.75mm2、厚度不得小于5mm。

在鉆孔中敷設(shè)的電纜不能與主接地極連接時(shí)，應(yīng)單獨(dú)形成一分區(qū)接地網(wǎng)，其接地電阻值不的超過2Ω。

（4）下列地點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)局部接地極：

① 采區(qū)變電所

② 裝有電氣設(shè)備的硐室和單獨(dú)裝設(shè)的高壓電氣設(shè)備。 ③ 低壓配電點(diǎn)或裝有3臺以上電氣設(shè)備的地點(diǎn)。

④ 無低壓配電點(diǎn)的采煤機(jī)工作面的運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷、集中運(yùn)輸巷以及由變電所單獨(dú)供電的掘進(jìn)工作面，至少應(yīng)分別設(shè)置1個(gè)局部接地極。

⑤ 連接高壓動(dòng)力電纜的金屬連接裝置。

局部接地極可設(shè)置于巷道水溝內(nèi)或其他就近的潮濕處。設(shè)置在水溝的

局部接地極應(yīng)用面積不小于0.6m2、厚度不小于3mm的鋼板或具有同等有效面積的鋼管制成，并應(yīng)平放于水溝深處。設(shè)置在其他地點(diǎn)的局部接地極，可用直徑不小于35mm、長度不小于1.5m的鋼管制成，管上應(yīng)至少鉆20個(gè)直徑不小于5mm的透孔，并垂直全部埋入底板；也可用直徑不小于22mm、長度為1mde 2根鋼管制成，每根管上應(yīng)鉆10個(gè)直徑不小于5mm的透孔，2根鋼管相距不得小于5m，并聯(lián)后垂直埋入底板，垂直埋深不得小于0.75m。

（5）連接主接地極的接地母線，應(yīng)采用截面不小于50mm2的銅線，或截面不小于100mm2的鍍鉛鐵線，或厚度不小于4mm、截面不小于100mm2的扁鋼。

電氣設(shè)備的外殼與接地母線或局部接地極的連接，電纜連接裝置兩頭的鎧裝、鉛皮的連接，應(yīng)采用截面不小于25mm2的銅線，或截面不小于50mm2的鍍鉛鐵線，或厚度不小于4mm、截面不小于50mm2的扁鋼。

（6）橡套電纜的接地芯線，除用作檢測接地回路外，不得兼作他用。

五、雜散電流

直流電網(wǎng)會(huì)產(chǎn)生漏電習(xí)慣上將這一直流漏電電流叫雜散電流。在煤礦井下直流牽引網(wǎng)路的漏電電流是整個(gè)礦井雜散電流主要部分。

一 、雜散電流的產(chǎn)生

架線電機(jī)車的牽引網(wǎng)絡(luò)中，軌道是電流的回路，也就是說電機(jī)車從架空線上取得的電流是沿著軌道回到牽引變流所負(fù)母線上去的。由于軌道與大地不是絕緣的，因此，本來從軌道回到牽引變流所負(fù)母線上去

的電流，就有可能一本分電流不通過軌道而通過大地或其他設(shè)備、管線回到牽引變流所的負(fù)母線上去，即產(chǎn)生雜散電流。此外，架空線的絕緣不良也產(chǎn)生雜散電流。

二 、雜散電流的危害

礦井雜散電流會(huì)對臨近的金屬管道和鎧裝電纜金屬外皮在成腐蝕，縮短金屬管道和鎧裝電纜的使用壽命。這是由于雜散電流流入大地后，金屬管道和電纜外皮的電阻小于大地，因此，電路必定流入金屬管道和電纜外皮。如果流入的電流靠近回電道和電纜的一端形成陰極區(qū)（電流流入），而在管道和電纜另一端形成陽極區(qū)（電流流出）。由電化學(xué)效應(yīng)而知，在點(diǎn)解時(shí)，金屬是從陽極進(jìn)入電解槽，此時(shí)管道、大地和軌道就形成電解槽，軌道作為陽極要被腐蝕，管道作為陽極也要被腐蝕。根據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)，1A的雜散電流，在一年就能腐蝕9.11kg的鋼材。因此，牽引網(wǎng)絡(luò)中雜散電流對金屬管道和電纜外皮的腐蝕是嚴(yán)重的。一般情況下，由于電機(jī)車在不斷的運(yùn)行著，軌道的腐蝕點(diǎn)是分散的，幾乎分布在軌道的全長上，所以腐蝕不明顯。對金屬管道和電纜外皮來說，陽極區(qū)是永遠(yuǎn)靠近回電點(diǎn)處，腐蝕是集中的、經(jīng)常的，情況是較嚴(yán)重的。

礦井雜散電流還可能引起電雷管的先期爆炸，威脅人員安全。這是由于一般電雷管只需1 ~1.5V的電壓就可以引爆，在雜散電流的影響下，軌道與大地之間的電位差有可能達(dá)到1~1.5V。因此，兩根爆破線一根與軌道接觸，另一根與地接觸就可能引爆雷管。雜散電流流經(jīng)的途徑還會(huì)產(chǎn)生火花，有可能引起瓦斯煤塵燃燒與爆炸。

三、 雜散電流的防治措施

1 、降低鋼軌電阻，增大通過鋼軌的電流

（1）線路上所有鋼軌接縫處，必須用導(dǎo)線或采用軌縫焊接工藝加以連接。連接后每個(gè)接縫處的電阻，不得大于有關(guān)規(guī)定。

（2）兩平行鋼軌之間，每隔50m應(yīng)連接一根斷面不小于50mm2的銅線或其他具有等效電阻的導(dǎo)線。

2 、限制雜散電流的擴(kuò)散范圍

（1）不回電的軌道與架線電機(jī)車回電軌道之間，必須加以絕緣。第一絕緣點(diǎn)設(shè)置在兩種軌道的接線處；第二絕緣點(diǎn)設(shè)在不回電的軌道上，其與第一絕緣點(diǎn)之間的距離必須大于1列車的長度。對絕緣點(diǎn)必須經(jīng)常檢查維護(hù)，保持可靠絕緣。

（2）牽引網(wǎng)絡(luò)的回電線應(yīng)采用帶絕緣的導(dǎo)體，禁止與總接地網(wǎng)相接。回電線與鋼軌回電點(diǎn)的連接必須焊接。

（3）在與架線電機(jī)車線路相聯(lián)通的軌道上有鋼絲繩跨越時(shí)，鋼絲繩不得與軌道想接觸。

（4）架線的吊線器及拉線絕緣子應(yīng)定期清理，保持清潔。防塵噴霧及除塵時(shí)，應(yīng)躲開絕緣子。在淋水較大的地方要用雙絕緣子懸掛架線。

（5）金屬鎧裝電纜懸掛在巷道側(cè)幫支架上。 （6）金屬管路等要用浸過瀝青的木塊墊起。

（7）保持道床清潔、干燥，沒有淤泥、積水或其他雜物。 3 、縮短供電半徑

供電線路的長短直接影響軌道壓降，供電距離較遠(yuǎn)，軌道供電半徑就

越大，軌道壓降相應(yīng)增大，雜散電流也就越大。有關(guān)資料表明，當(dāng)供電距離0.5km的鋼軌全部焊接時(shí)，軌道壓降為4V。當(dāng)供電距離增至3km時(shí)，軌道壓降就會(huì)提高24V。另外井下多輛電機(jī)車同時(shí)運(yùn)行時(shí)，電機(jī)車負(fù)荷電流是迭加的。雜散電流也增大。因此，供電半徑不能太長。

4、 改變牽引變流所電網(wǎng)的極性

為了防止回電點(diǎn)附近電纜外皮嚴(yán)重腐蝕，可將變流所直流架線電源的負(fù)極經(jīng)饋電線接架線，正極經(jīng)回電線接軌道。井下如有多個(gè)牽引變流所時(shí)，要同時(shí)改變極性，以防短路。

5 、做好雜散電流的測試與分析工作

定期測試雜散電流，掌握雜散電流的變化情況。在雜散電流較大時(shí)，分析其影響參數(shù)，并采取相應(yīng)措施。如果有條件可以采取智能化監(jiān)測控制，對雜散電流進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測。

安寧煤礦

2016.05.03

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