淺談煤礦井下電氣的保護接地裝置安裝

孟令東

摘 要：保護接地，是為防止電氣裝置的金屬外殼、配電裝置的構架和線路桿塔等帶電危及人身和設備安全而進行的接地。所謂保護接地就是將正常情況下不帶電，而在絕緣材料損壞后或其他情況下可能帶電的電器金屬部分（即與帶電部分相絕緣的金屬結構部分）用導線與接地體可靠連接起來的一種保護接線方式。

關鍵詞：煤礦電氣;接地裝置;安裝檢查

引言

運行中的井下電氣設備如果由于內部絕緣損壞，發生一相碰殼事故，會使其金屬外殼以及與電氣設備所接觸的其它金屬物上出現危險的對地電壓，人體接觸后就有可能發生觸電危險。這種情況下，避免觸電可靠的辦法就是裝設保護接地。所謂保護接地就是用導體把電氣設備中的所有正常不帶電的外露金屬部分和埋在地下的接地極連接起來。

1.井下電氣設備保護接地存在的主要問題

1.1未形成保護接地網

井下保護接地網是利用供電的高、低壓鎧裝電纜的金屬外皮和橡套電纜的接地芯線，把分布在井下中央變電所、井底車場、運輸大巷、采區變電所、采煤工作面配電點及無低壓配電點的運輸巷、回風巷、變電所直接供電的掘進工作面的電氣設備的金屬外殼在電氣上連接，并和安設于主副水倉中的主接地極、各配電點或電纜連接器的局部接地極、接地母線、輔助接地母線、連接導線和接地導線連接起來組成的。

由于高壓電纜鋼鎧斷損或高壓配電裝置及接線盒的接地連線與鋼鎧的連接處斷開、卡環不緊、綁扎長度不夠、打磨不合格等造成局部接地網與主接地網斷開或接觸不良;有的輔助接地母線與主接地網之間連接導線斷損或連接不合格、低壓電纜接地芯線斷損等，使保護接地沒能形成網。

1.2接地極加工制作不合格

主接地極應用耐腐蝕的鋼板制成，其面積不得小于0.75㎜2，厚度不得小于5㎜。設置在水溝中的接地極應用面積不得小于0.6㎜2，厚度不小于3㎜的鋼板或具有同等有效面積的鋼管制成。設置在其它地點的局部接地極，可用直徑不小于35㎜，長度不小于1.5m的鋼管制成，管上應至少鉆20個直徑不小于5㎜的透孔，并垂直全部埋入底板，也可用直徑不小于22㎜、長度為1米的2根鋼管制成，每根管上應鉆10個直徑不小于5㎜的透孔，兩根鋼管并聯接地，間距不少于5米。？接地極的截面、厚度、材質、長度、直徑等任何一項違反上述規定即為不合格接地極。

2.井下保護接地網的作用

由于接地電阻的數值被控制在《煤礦安全規程》規定的范圍之內，因此，通過接地裝置的有效分流作用，就可以把流經人身的觸電電流降低到安全值以內，確保人身的安全。此外，由于裝設了保護接地裝置，帶電導體碰殼處的漏電電流經接地裝置流入大地，即使設備外殼與大地接觸不良而產生電火花，但由于接地裝置的分流作用，可以使電火花能量大大減小，從而避免了引爆瓦斯、煤塵的危險

3.井下保護接地網的構成

井下電氣設備比較分散，而且供電距離又較遠，很難用集中的接地裝置來滿足保護接地的需要。因此，除井下中央變電所設置主接地極外，沿著供電線路還埋設了許多局部接地極。利用鎧裝電纜的鉛皮、鋼帶、橡套電纜的接地芯線，把分布在井底車場、運輸大巷、采區變電所以及工作面配電點的電氣設備的金屬外殼在電氣上連接起來，這樣就使各處埋設的接地極（局部接地極）也并聯起來，形成一個井下保護接地系統。

4.對井下保護接地的要求

接地電阻的大小，直接影響到電氣設備金屬外殼對地電壓的高低，而單個接地極很難達到安全的要求，因此，井下采用保護接地網盡量減小接地電阻的數值為好，根據《煤礦安全規程》對保護接地有如下要求：

（一）電壓在36V以上和由于絕緣損壞可能帶有危險電壓的電氣設備的金屬外殼、構架，鎧裝電纜的鋼帶（或鋼絲）、鉛皮或屏蔽護套等必須有保護接地。

（二）接地網上任一保護接地點的接地電阻值不得超過2Ω。每一移動式或手持式電氣設備至局部接地極之間的保護接地用的電纜芯線和接地連接導線的電阻值，不得超過1Ω。

（三）所有電氣設備的保護接地裝置（包括電纜的鎧裝、鉛皮、接地芯線）和局部接地裝置，應與主接地極連接成一個總接地網。主接地極應在主、副水倉中各埋設一塊。主接地極應用耐腐蝕的鋼板（或銅板）制成，其面積不得小于0.75㎡、厚度不得小于5㎜。在鉆孔中敷設的電纜不能與主接地極連接時，應單獨形成一分區接地網，其接地電阻值不得超過2Ω。

（四）下列地點應裝設局部接地極：

①每個采區變電所（包括移動變電站和移動變壓器）。

②每個裝有電氣設備的硐室和單獨裝設的高壓電氣設備。

③每個低壓配電點或裝有3臺以上電氣設備的地點。

④無低壓配電點的采煤工作面的機巷、回風巷、集中運輸巷（膠帶運輸巷）以及由變電所單獨供電的掘進工作面，至少應分別裝設1個局部接地極。

⑤連接動力鎧裝電纜的每個接線盒以及高壓電纜連接裝置。

（五）連接主接地極的接地母線，應用截面不小于50㎜2的銅線，或厚度不小于4㎜、截面不小于100㎜2的鍍鋅扁鋼。

電氣設備的外殼與接地連接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，應采用截面不小于25㎜2的銅線，或厚度不小于4㎜、截面不小于50㎜2的鍍鋅扁鋼。

（六）橡套電纜的接地芯線，除用作監測接地回路外，不得兼作他用。接地扁鋼上所鉆孔眼，必須用相應的螺栓封堵，螺栓采用M10*25的鍍鋅螺栓，并配齊相應規格的平墊和彈簧墊。

5.保護接地裝置的安裝、檢查與維護

（一）井下保護接地裝置的安裝

1.主接地極

兩個主接地極分別安裝在主、副水倉，并保證其工作時總是埋在水中。為了檢修時提升方便，應設置專用吊環和吊繩。另外，在制作時，主接地極及其接地導線必須焊接在一起。而安裝時，接地導線和接地母線之間用螺栓連接，應保證接觸良好，并不承受過大的拉力。

2.局部接地極

鋼板和角鋼局部接地極，最好埋設在巷道旁的排水溝中。鋼板和角鋼局部接地極與接地導線之間也必須焊接。鋼管局部接地極，一般垂直打入潮濕的地下，并要求埋在地下部分的長度不得小于1.5m，而地表部分應留有100㎜以上的焊接長度。如接地極附近的土壤比較干燥，在其周圍應用砂子、木炭和食鹽等混合物填滿。砂子和食鹽的比例，按體積計算，約為6：1，埋設后，再灌水，以降低其接地電阻值。

（二）井下保護接地裝置的檢查與維護

凡有值班人員的機電硐室和有專職司機的電氣設備，在交接班時，必須由值班人員和專職司機對局部接地極、接地導線及連接導線等進行一次表面檢查。對于其它電氣設備的保護接地，則由維護人員每周至少進行一次表面檢查，檢查的重點是整個接地網的連接情況，使其保持完好狀態。一旦發現接觸不良或有嚴重銹蝕現象等情況，應當立即處理，以免使接地電阻值增大。此外，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，詳細檢查一次。對于主接地極，應是一個檢查，一個工作，而不能兩個同時提出來，以免影響安全。

為了降低接地電阻值，對于鋼管接地極，應經常灌注鹽水，以保持良好的導電狀態。電氣設備在安裝、檢修搬遷后，應詳細檢查其接地裝置的完善情況，使其接地良好。

總接地網的接地電阻值的測定，由機運隊安排專人負責，每季至少進行一次，并有測定數據記錄。

結語

對于具有瓦斯、煤塵爆炸危險的礦井內進行接地電阻測定時，應采用本質安全型測試儀。如用普通測試儀測定時，只準在瓦斯濃度為1%以下的地點使用，并采取一定的安全措施，報相關部門批準。

參考文獻：

[1]煤礦安全規程（2016版）.

[2]《煤礦井下保護接地裝置的安裝、檢查、測定工作細則》