煤矿供电三大保护

第一章煤矿井下低压电网可能造成的危害及预防办法

由于煤矿井下环境条件恶劣和属于易燃易爆场所，故井下的负荷特征、电气设备及供电系统都与地面有较大的差异，对安全供电与保护也提出了更高的要求。

第一节井下电气设备的工作条件

1、煤矿井下的空气中含有瓦斯及煤尘，在其含量达到一定量时，如果遇到电气设备或电缆电线产生的火花、电弧和局部高温时，就会烧或爆炸。

2、井下硐室、巷道、采掘工作面等需要安装电气设备的地方，空间都比较狭窄，因此电气设备的体积受到一定的限制，且使人体接触电气设备。电缆的机会较多，容易发生触电事故。

3、井下由于岩石和煤尘都存在着压力，常会发生冒顶和片帮事故，使电气设备很容易受到砸、碰、挤、压而损坏。

4、井下空气比较潮湿，湿度一般在95%以上。并且机电硐室和巷道常有滴水和淋水，使电气设备很容易受潮。

5、井下有些机电硐室和巷道的温度较高，而井下设备的散热条件较差，电气设备容易过热损坏。

6、采掘工作面的设备移动频繁，且经常启动，使用电气设备的负荷变化较大，有时会产生短时过载。

7、由于井下地质条件发生变化或在雨季期间，井下有发生突然出水事故的可能，其出水量往往为正常井下涌水量几倍或几十倍，要求排水设备迅速开动，以保证矿井安全。

8、井下如发生全部停电事故，超过一定时间后，可能发生采区或全井被淹的重大事故。同时井下停电停风后，还会造成瓦斯积聚，再次送电时，可能造成瓦斯或煤尘爆炸的危险。

第二节煤矿井下低压电网可能造成的危害及预防方法

煤矿井下工作条件恶劣，给井下低压安全供电带来了许多困难。煤矿井下低压电网可能造成的危害主要表现在以下几方面：

1、采区低压电缆的漏电，使电气设备进一步损坏，形成短路，还可导致人身触电和瓦斯煤尘的爆炸。

2、电气设备发生一相碰壳事故时，易发生触电事故。

3、电气设备的匝间短路及电缆的绝缘化均会引起两相或三相短路，如不及时排除，将导致电气设备的的严重损坏，甚至引起矿井火灾或造成瓦斯、煤尘爆炸的重大事故。

4、电气设备的长期过负荷运行，会使电气设备因过热而烧坏，以及使电缆老化，形成漏电或短路，同样也会造成瓦斯、煤尘的爆炸。

据有关资料统计，在煤矿瓦斯、煤尘爆炸事故中，电火花引起的事故中约占50%；在煤矿发生的触电事故中，井下触电死亡人数约占64%；在井下电气着火事故中，低压橡套电缆着火所占比例最大。

为了避免井下电网所造成的各种危害，《煤矿安全规程》、《煤矿工业矿井设计规范》对井下用电设备、电压等级及管理方面等都做了具体规定。在煤矿井下供电系统中主要采取使用三大保护装置

的措施，即过流保护、漏电保护和保护接地。其具体要求如下:

1、井下由采取变电所、移动变电站或配电点引出的馈电线上，应该设多路或过负荷保护装置，或至少应该设短路保护装置。低压电动机应具备短路、过负荷、单相断线的保护及远方控制装置。

2、井下低压馈电线上，应装设带有漏电闭锁的检漏保护装置或有选择性的检漏保护装置。如果无此种装置，必须装设自动切断漏电馈电线的检漏装置。

煤电钻必须设有检漏、短路、过负荷、远距离启动和停止煤电钻的综合保护装置。煤电钻综合保护装置在每班使用前，必须进行一次跳闸试验。发现检漏保护装置有故障或网路绝缘降低时，应立即停电处理，修复后方可送电。检漏保护装置应灵敏可靠，严禁甩掉不用。

3、36V以上的和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的外壳、构架等，都必须保护接地。所有电器设备的保护接地装置和局部接地装置，都要和主接地连成一个接地网。

4、接地网在任一保护接地点测得的接地电阻值，不得超过2Ω。每一移动式和手持式电气设备同接地网之间的保护接地用的电缆芯线（或其他相当接地导线)的电阻值，都不得超过1Ω。

总之，井下过电流保护、漏电保护和保护接地对保证煤矿井下安全供电起着主要的作用，三者相辅相成，缺一不可。

第二章煤矿井下保护接地

第一节保护接地的作用

运行中的井下电气设备如由于内部绝缘损坏，发生一相碰壳事故，会使其金属外壳（如电动机、开关、变压器等）以及与电气设备所接触的其它金属物上出现危险的对地电压，人体接触后，就有可能发生触电危险。这种情况下，避免触电最可靠的办法就是装设保护接地。

所谓保护接地，就是用导体把电气设备中的所有正常不带电的外露金属部分和埋在地下的接地极连接起来。由于有了保护接地，就可将带电设备外壳的对地电压降低到安全数值，一旦人体接触这些外壳，不致发生触电危险，从而保证人身安全。

保护接地的作用，如图2-1所示。

在中性点不接地的供电系统中，人身触电电流值I h的大小，取决于电网的电压值、电网的对地电容值和绝缘电阻值（见图2-1a）。显然，这对于没有设置漏电保护装置的高压供电系统，尤其危险。

图2-1b是装有保护接地时的情况。这时，当电气设备内部绝缘损坏而使一相带电体碰壳时，接地电流将通过人身电阻与接地装置电阻并联入地，再通过其它两相对地绝缘电阻和电容回到电源。由于接地装置的分流作用，通过人身电流就大大减小。通过人身电流与通过接地电流有如下关系：可见，接地电阻Re愈小，则通过人身的电流I'h也愈小，电流大部分由接地极入地，即I ,足以防止人身触电事故的发生。

另外，由于装设了保护接地装置，产生漏电时，漏电电流将经接地装置入地，即使漏电电路由于设备外壳离地或接触不好而产生

裸露的电火花，但由于接地装置的分流作用，大大减少了电火花能量，从而减少了瓦斯、煤尘爆炸的可能性。

因此，电气设备的金属外壳，凡绝缘损坏可能带有危险者，必须接地。如电气设备的工作电压低于安全电压者（如36V）,也就无需接地了。

根据煤矿井下有关规定，从接地网上任一局部接地极测得的总接地网电阻，不应超过2Ω。接地网电阻越低对人身越安全，但太低也会有一定困难。原苏联、英国等国家也规定总接地网电阻为2Ω。因接地网高、低压系统是共用的，按《煤矿安全规程》规定，高压电网单相接地电流不应超过20A（低压电网远小于此值），人身允许最大接触电压（亦称交流安全电压）为40V。