礦山供電系統漏電保護措施研究

張文琦

（甘肅能源化工職業學院，甘肅 蘭州 730207）

供電系統在整體產業鏈中處于十分重要的地位，原因如下：供電系統的主要工作是確保簡潔、高效地進行電能運輸；高效快速的實現電能轉化、自動化控制的目的，大大降低產業運營成本和人力資源。隨著全國經濟水平的整體提高，以及煤礦產業的進一步發展和機械化程度的提高，電能的供應將直接影響煤礦生產的安全性和經濟性，所以我們要重視供電系統的建設工作[1]。

1 礦井要建設合理的供電系統

供電系統作為生產的基礎建設，需要時刻保持穩定運行，這就要求對于供電系統進行合理建設，保證其安全性和穩定性，具體落實情況如下所述。

（1）依據標準建設電力供應系統。供電系統作為礦井開展生產的保障因素，要確保供電的持續性，即不出現非人為操作的斷電情況。除此之外，電能在電力轉接、能量轉換的過程中，正常、備用電力系統所提供的電力資源可以保證用電設備處于最佳運行狀態，確保生產效率，延長用電設備的使用年限。

（2）合理選擇漏電保護裝置的開關。出于對礦山供電系統穩定安全運行的考慮, 相關技術人員應因地制宜, 針對具體情況對漏電保護裝置的開關進行合理選擇, 充分體現合理性、可靠性、安全性、經濟性的原則。

（3）減少供電系統諧波污染。諧波污染的發生是不可小覷的，其必然會造成供電系統的內在損傷，形成原因與目前供電設備的內在結構有關，半導體元件的使用、以及非線性的諧波源，都將對線路形成額外壓力、造成線路組成材料的銅斷以及電容的損傷，甚至對電動機產生影響。

（4）實現設備的合理調控。用電設備包括選擇、使用和維修三部分，在選擇合理的供電系統時要考慮實際情況，擇優而論。

（5）施工方法的正確性。施工的正確落實具有重要意義，近些年因施工建設問題而導致漏電的現象層出不窮。一部分是由于施工工作的開展較復雜，要考慮地形復雜、地質勘探開展緩慢、人員交流不暢通以及人員調控困難等問題，另一部分要確保電纜敷設位置選擇得當，避免受潮、散熱不良等情況的發生。

2 供電系統漏電的原因

由于煤礦開采的特殊環境，硬件設施易遭到損害而且維修較難，所以因漏電而造成的事故較多，分析漏電事故發生的原因，對于后續事故的避免具有重要參考意義。

（1）設備及硬件設施原因。在電能的輸送過程中一部分電能轉化為熱能，這將導致電線連接處零件易老化，電纜外部保護層變薄等問題的出現[2]。而且礦井較為潮濕，如果絕緣體受潮，其絕緣能力降低，勢必發生漏電。線纜布局不合理，造成電纜的機械性損傷，出現線纜保護層受損，芯線裸露等情況，除了會造成漏電外還會對人員造成致命的傷害。

（2）設備管理問題。機電管理部要定期對電纜進行檢查，如果電纜長時間浸水、浸酸或者散熱不良，而且受潮的電纜沒有及時處理，從而因絕緣老化等問題引起漏電；如果設備的絕緣材料受潮、變質，可能導致線路漏電；在接入電源和脫離電源時，使用方法不當造成錯誤電壓，造成電機絕緣層被擊穿，從而發生漏電或短路，極端情況會發生人員傷亡事故；安裝過程中，接地線安裝錯誤，與地面相觸后，造成小范圍區域土地帶電。

（3）檢查維護工作不到位。對于供電系統的整體調控較為簡單，只需幾名專業操作人員，但發生問題時需要大量人力進行維修，兩者對于人力資源的使用矛盾，導致日常維修、維護工作的人員不足，人員專業能力不到位、導線連接處不夠牢靠，造成二次嚴重漏電；維修后將工具、多余材料、接線垃圾留在維修處，造成聯電、漏電、電線散熱不及時的情況發生；開關維修時，因操作不當產生電弧，在碰觸到外殼后導致系統漏電。

（4）二次事故的發生。礦井作業危險系數較大，近些年經常出現巷道坍塌的事故，其中巷道的結構坍塌、頂棚掉落等情況，勢必對供電系統造成損害，而且電纜的斷裂、內部金屬的裸露還會造成漏電、短路的情況發生，增加工作人員的危險。

（5）漏電的危害。部分電纜和電器為了達到相應的功能效果，要求使用一些特殊導體材料，這就導致一旦絕緣層發生損傷，內部結構裸露后與酸性液體接觸，從而產生化學反應，造成毒氣、毒液對人員的傷害與爆炸、燃燒等事故，必將對整體煤炭產業造成嚴重損失；在進行開關閉合的瞬間，電壓的變化導致電線絕緣層被擊穿，可能產生火花，而其一旦與易燃易爆的物質接觸，引燃后必將造成重大事故。

3 漏電的預防措施

礦山供電系統如果發生漏電現象，其對企業的經濟以及員工的人身安全會造成威脅，所以對此問題應高度重視。

（1）強調設備整體管理。硬性要求對于設備進行定期檢查，明確不同區域電纜敷設是否合理，是否出現電纜因外力而損傷，是否出現敷設不良，是否出現散熱不良等情況。實行制度化管理，每組或者每個專職人員進行定點區域管理，定期進行反饋和交流；安裝絕緣能力較強的開關，預防絕緣層因電壓的不良變化而被擊穿；安裝具有漏電保護措施的開關，在電流發生異常變化時，及時采取斷電措施，預防事故的再度發展；電纜敷設合理，一方面防止自身的摩擦、擠壓、埋藏、酸淋的發生，另一方面防止因電纜裸露而受到機械性損傷；電纜安裝時要確保干燥的環境，可以進行懸掛等方式，遠離水和酸性溶液，避免因化學因素造成的電纜損傷；設備的選擇一定要按照原則進行，避免電纜質量低劣而造成不必要的事故；加強對電器作業人員職業素質的培養，提高專業水平，實行制度化、規范化管理。

（2）培養員工安全意識。除了加強對電器作業人員職業素質的培養外，對于其他職工，要進行定期培訓，上崗前具備熟練應對突發事故、辨識事故發生潛在因素和危害等級的能力，杜絕因逃避工作投機取巧、違規違紀、隨意操作控制電器等現象出現，從根本上減少事故的發生率；進行漏電原因、漏電危害的講解，提高職工整體安全意識。

4 漏電可能造成的危害

（1）對職工的生命健康安全造成威脅。觸電對人體的危害程度大小取決于觸電時間和電流大小，流過人體的電流越大，對人體組織的破壞程度也就越大。我國規定地面低壓電力系統供電電壓為380V/220V，井下電鉆與照明電壓為127V，而且《煤礦安全規程》規定：向井下供電的變壓器及井下供電的變壓器中性點嚴禁接地，可想而知漏電情況下對于企業員工將造成致命威脅。

（2）引起瓦斯及煤塵爆炸。供電線路老化，散熱不充分、電壓偏差導致瞬時的絕緣層擊穿等問題都可能引起火星，由于礦井中存在瓦斯和煤塵，兩者在礦井的特殊條件下會造成爆炸，如果爆炸力度足夠強，還會引起礦井支架結構坍塌。礦山開采以煤炭為主，煤層中不斷的涌出瓦斯及有害氣體，而瓦斯屬于易燃氣體，所以對瓦斯的監測可以有效預防爆炸的發生，對電氣設備的絕緣與安全操作也要給予重視。

（3）泄露電流導致電雷管引爆等。煤礦井下架線電機車的直流牽引網絡產生的雜散電流，也稱為泄露電流，泄露電流流經途中，有時會帶來劇烈的電火花現象。電雷管一般只需要1V多的電壓就可以引爆，如在掘進巷道內，在泄露電流作用下，鋪設的軌道、管道與大地之間的電勢差很容易超過這個可能引爆電雷管的電壓值，泄露電流越嚴重，電壓差越大，在此條件下，導致井下電雷管提前引爆；煤礦井下泄露電流的存在，也影響井下電氣裝置的正常運行，一旦串入電氣裝置線路中，可能導致一些保護裝置異常，漏電裝置誤動；泄露電流的長期存在，會使絕緣進一步損壞，嚴重時將燒壞電氣設備。

（4）電線短路。發生漏電之后，漏電處可能發熱對絕緣體造成破壞，進一步引發線路斷路或者造成短路，致使線路上的設備因電流過大導致的電機燒毀，嚴重狀況還會引燃其他物品和設備。

（5）其他污染的發生。漏電情況的發生可能導致電壓異常、電流異常，繼而對用電器造成消耗，例如諧波可造成發電機的不正常震動、產生噪聲。而且，部分用電設施含有特殊材料，陳舊設備與有害氣體、酸性液體接觸后可能會產生有毒物質，造成對現有設備的腐蝕、干擾等。對于漏電設施的堅持使用，除了造成設備本身的損耗外，極端情況可出現爆炸或燃燒現象，造成極大的經濟、人員生命健康損失。

5 結束語

由此可見，漏電故障的危害極大，所以，在供電系統中必須裝設漏電保護裝置，又稱RCD，主要應用于單相電路中，可避免因漏電導致火災及人身觸電的發生。除此之外，礦山井下采用礦用檢漏繼電器，礦用檢漏繼電器的種類和型號較多，其作用和工作原理相近，目的都是當發生漏電故障時，只切除故障線路，而非故障線路可繼續運行，從而提高了系統的供電可靠性。煤炭生產在我國是重要產業，可以向國家提供能源及相關產品，事故的發生將對國民經濟和人員生命財產安全造成巨大損失。所以要嚴格執行國家管理規范和設備使用標準，將事故發生的概率降低到最小，進一步促進我國社會主義現代化向前發展。