摘要:由于煤礦井下環(huán)境的特殊性,發(fā)生漏電與人身觸電的幾率遠(yuǎn)比一般地面工業(yè)高,因此,必須采取有效措施,預(yù)防這類電氣事故的發(fā)生。該文從井下供電系統(tǒng)中發(fā)生漏電的原因,分析了漏電的危害,提出了預(yù)防漏電、觸電的措施。
關(guān)鍵詞:井下 供電系統(tǒng) 安全用電
一、井下供電系統(tǒng)中發(fā)生漏電的原因,大致有以下幾個(gè)方面:
1、電纜或電氣設(shè)備本身的原因
(1)敷設(shè)在井下巷道內(nèi)的電纜,由于井下環(huán)境潮濕,且運(yùn)行多年,其絕緣老化或潮氣入侵,引起絕緣電阻下降,使正常運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)對地的絕緣阻抗偏低或發(fā)生漏電。在這種供電系統(tǒng)中,還會(huì)因偶然的過電壓沖擊,使絕緣水平較低處發(fā)生擊穿,產(chǎn)生集中性漏電。
?。?)開關(guān)設(shè)備長期使用,接線板潮濕可能造成漏電;其內(nèi)部元件(主要使控制變壓器、接觸器、繼電器、線圈等)或?qū)Ь€,因某種原因使絕緣惡化、導(dǎo)線頭碰殼也會(huì)造成漏電;自動(dòng)饋電開關(guān)中的過流繼電器,當(dāng)調(diào)整螺桿擰得過低時(shí)也會(huì)因相對地放電而造成漏電。
2、因施工安裝不當(dāng)引起漏電
?。?)電纜施工接線錯(cuò)誤,如誤將相線與地線相接,通電后就會(huì)發(fā)生漏電;橡套電纜接頭違反施工工藝要求,如不用電纜線盒的連接和明接頭等,這些接法都破壞了橡套的絕緣,在井下潮氣的侵蝕下易發(fā)生漏電,此外,這些接法的機(jī)械強(qiáng)度都較低,容易被拉斷而造成漏電。
?。?)電纜與設(shè)備連接時(shí),由于芯線接頭不牢固,封堵不嚴(yán)、壓板不緊,運(yùn)行或移動(dòng)時(shí)造成接頭脫落或接頭松動(dòng),使相線于金屬外殼直接搭接而漏電,或者是因接頭發(fā)熱過度使絕緣損壞而漏電。
?。?)橡套電纜懸掛方法違反規(guī)定,采用鐵絲或銅絲懸掛,時(shí)間一長,就可能發(fā)生漏電。
(4)開關(guān)或其它電氣設(shè)備的內(nèi)部接線錯(cuò)誤,或接線頭送脫碰殼,當(dāng)合閘通電時(shí)便發(fā)生漏電。
3、因管理不當(dāng)引起漏電
(1)由于管理不當(dāng),電纜被埋壓或脫落浸泡于水溝中。電纜被埋壓后其熱量不易散發(fā),時(shí)間一久將使絕緣老化而漏電;電纜浸泡于水中,由于受井下水的酸性侵蝕及滲透作用,也會(huì)使絕緣因受潮而漏電。
(2)電氣設(shè)備長期過負(fù)荷運(yùn)行造成絕緣老化損壞而漏電。
?。?)電動(dòng)機(jī)因長期被煤石堵塞風(fēng)道,造成通風(fēng)不良而發(fā)熱使絕緣老化受損而漏電。
?。?)對已受潮或遭水淹的電氣設(shè)備,未經(jīng)嚴(yán)格的干燥處理和對地絕緣電阻、耐壓試驗(yàn),又投入運(yùn)行,極有可能發(fā)生漏電或其它電氣故障。
4、因維修操作不當(dāng)引起漏電。
?。?)工人工作時(shí)勞動(dòng)工具(鍬、鎬、釬等)易將電纜割傷或碰傷,造成漏電。此外采機(jī)械移動(dòng)時(shí),由于司機(jī)人員照顧不到,使供電電纜受到拉、擠、壓、絞等作用,也可能造成漏電。
?。?)冷、熱補(bǔ)的橡套和澆灌的電纜接頭,由于芯線連接不牢固、絕緣膠澆灌不均勻,以及硫化熱補(bǔ)或冷補(bǔ)質(zhì)量低劣,故在運(yùn)行期間芯線接頭容易發(fā)熱,使油和絕緣膠往外滲漏,嚴(yán)重時(shí)就會(huì)產(chǎn)生漏電。
?。?)開關(guān)設(shè)備檢修后,殘留在開關(guān)內(nèi)的線頭、金屬碎片等未能清理干凈,或?qū)⑿×慵c電工工具等忘在開關(guān)內(nèi),如果這些東西碰到相線,送電后就會(huì)發(fā)生漏電。
?。?)修理電氣設(shè)備時(shí),由于停送電操作失誤、帶電操作或施工不慎,可能造成人身接觸及一相漏電。
?。?)開關(guān)分、合閘時(shí),由于滅弧機(jī)構(gòu)有故障,造成電弧熄滅困難、電弧接觸外殼而漏電。此外,當(dāng)發(fā)生漏電而切斷總電源后,為找漏電支路而分別強(qiáng)行送電也是造成重復(fù)漏電的原因。
5、因意外事故引起漏電
?。?)井下電纜常因頂板失落、礦車出軌、支柱傾倒等意外機(jī)械事故所損傷而導(dǎo)致漏電。
(2)井下電纜因短路故障造成局部對地絕緣損壞,當(dāng)處理短路故障后未經(jīng)對地絕緣電阻測而恢復(fù)送電時(shí),就會(huì)發(fā)生漏電。
(3)大氣過電壓沿下井電纜侵入,擊穿其對地絕緣而發(fā)生漏電。
二、井下低壓電網(wǎng)發(fā)生漏電的危害
煤礦井下低壓電網(wǎng)大部分在采區(qū),環(huán)境條件惡劣,又是工作人員和生產(chǎn)機(jī)械比較集中的地方,電網(wǎng)若發(fā)生漏電,將導(dǎo)致以下危險(xiǎn):
1、人身觸電。當(dāng)電氣設(shè)備因絕緣損壞而使外殼帶電,而工作人員又接觸此外殼時(shí),就會(huì)導(dǎo)致人身觸電事故。此時(shí)如地電流的一部分將要從人體流過,其數(shù)值大到一定程度就會(huì)造成工作人員的傷亡。工作人員觸及刺破橡套電纜外護(hù)套而暴露在空氣中的芯線時(shí)一種更加嚴(yán)重的人身觸電,此時(shí),入地電流絕大部分流經(jīng)人體,因而對工作人員的危險(xiǎn)性更大。
2、引起沼澤氣及煤塵爆炸。我國大部分煤礦有沼氣喝煤塵爆炸的危險(xiǎn),當(dāng)井下空氣中沼氣活煤塵達(dá)到爆炸濃度且有能量達(dá)到0.28mj的點(diǎn)火源時(shí),就會(huì)發(fā)生沼氣活煤塵爆炸。井下的點(diǎn)火源絕大部分是電火花,而漏電所產(chǎn)生的電火花則占有相當(dāng)?shù)谋壤?,?dāng)電網(wǎng)發(fā)生單相接地或設(shè)備發(fā)生單相碰殼時(shí),在接地點(diǎn)就會(huì)產(chǎn)生電火花,若此電火花具有足夠的能量,就可能點(diǎn)燃沼氣和煤塵。
3、使電雷管無準(zhǔn)備引爆。漏電電流在其通過的路徑上會(huì)產(chǎn)生電位差,漏電電流的數(shù)值越大,所產(chǎn)生的電位差就越大,如果電雷管兩端引線不慎與漏電回路上具有一定差的兩點(diǎn)相接,就可能發(fā)生電雷管無準(zhǔn)備爆炸的事故。
4、燒損電氣設(shè)備,引起火災(zāi)。長期存在的漏電電流,尤其是兩相經(jīng)過度電阻接地的漏電電流,在通過設(shè)備絕緣損壞處時(shí)將散發(fā)出大量的熱,使絕緣進(jìn)一步損壞,甚至使可燃性材料(如非阻燃性橡套電纜)著火燃燒。
5、引起短路事故。據(jù)統(tǒng)計(jì),約有30%的單相接地故障發(fā)展為短路。從而造成更大的電氣故障。對礦井安全造成嚴(yán)重威脅。漏電故障發(fā)展為短路的原因是很簡單的,長期存在的漏電電流及電火花使漏電處的絕緣進(jìn)一步損壞,最后危及相間絕緣而造成短路。
6、嚴(yán)重影響生產(chǎn)。按規(guī)程要求,一旦電網(wǎng)發(fā)生漏電,就必須停電處理,因而嚴(yán)重影響生產(chǎn),降低煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。漏電故障的處理少則數(shù)小時(shí),多則達(dá)幾個(gè)班次,有的工作面幾乎每班都發(fā)生漏電停電事故。另一方面,停電使局扇停轉(zhuǎn),通風(fēng)惡化,沼氣積聚,反過來又威脅了礦井的安全。
三、預(yù)防漏電、觸電的措施
由于煤礦井下環(huán)境的特殊性,發(fā)生漏電與人身觸電的幾率遠(yuǎn)比一般地面工業(yè)高,因此,必須采取有效措施,預(yù)防這類電氣事故的發(fā)生。結(jié)合煤礦井下的具體情況,可采取以下措施:
1、加強(qiáng)井下電氣設(shè)備的管理和維護(hù),定期對電氣設(shè)備進(jìn)行檢查和試驗(yàn),性能指標(biāo)達(dá)不到要求的,應(yīng)立即更換。
2、將帶電導(dǎo)體、電氣元件和電纜接頭等,都封閉在堅(jiān)固的外殼內(nèi)。在電氣設(shè)備的外殼與蓋子間設(shè)置可靠的機(jī)械閉鎖裝置,以保證未合上外蓋前不能接通電源,或者在接通后,便不能打開外蓋。這一措施有效地防止了因帶電檢修而造成的觸電事故。
3、加強(qiáng)手持式電動(dòng)工具把手的絕緣。這類把手在正常時(shí)本來是不帶電的,但當(dāng)帶電部分的絕緣損壞時(shí),把手便有可能帶電引起觸電事故,所以必須在把手上再加一層絕緣套,已形成雙重保護(hù)。
4、對人身接觸機(jī)會(huì)較多的電氣設(shè)備,采用較低的額定電壓。例如手持式電鉆、照明設(shè)備及信號裝置的額定電壓不得超過127V,而井下各種電氣控制回路的額定電壓則限制在12~42V以內(nèi)。
5、井下配電變壓器的中性點(diǎn)禁止直接接地,以減小漏電或觸電電流。井下若采用中性點(diǎn)直接接地的供電系統(tǒng),則發(fā)生漏電或人身觸電的情況就有所不同,此時(shí),漏電活觸電電流入地后就直接經(jīng)過接地極回到變壓器的中性點(diǎn)。由于接地極的電阻很?。〝?shù)歐姆),使得電源相電壓幾乎全部加在漏電過渡電阻或人體電阻上,危險(xiǎn)性極大。