小议煤矿井下电气设备的保护接地论文_侯伟民

小议煤矿井下电气设备的保护接地论文_侯伟民

摘要:过流保护、漏电保护和保护接地是保证矿井安全供电及矿井安全生产最重要的措施,也是最基本的电气保护措施,又称“三大保护”。作为井下供电系统三大保护之一的接地保护,在预防和减少井下人身触电事故中起到了至关重要的作用。为了保证煤矿的安全生产,煤矿管理人员必须充分重视井下电气设备的接地保护。

关键词:井下电网;保护接地;维护

接地保护是煤矿井下电气保护的一个重要环节,人体和接地电阻构成并联电路,接地装置可以发挥分流作用,有效降低人体的触电电流,保障井下工作人员人身安全,并且通过设置保护接地装置,电气设备外壳的漏电电流可以通过接地装置引入地下,减少漏电电流危害,防止发生煤尘或者瓦斯爆炸。根据《煤矿井下继电器调试安装、运行维护和检修规范》和《矿井保护装置安装设计要求》,严格把关接地线、电气设备、接地极的连接和接地,按照相关规定,对煤矿井下接地保护装置进行检查并且做好记录,定时测定接地电阻,结合《煤矿井下安全规程》,接地网任何位置的接地电阻应小于2欧姆,接地极到手持式或者移动式电气设备之间的保护接地极电阻值应小于1欧姆,一旦超出这个界限,应仔细分析原因,有针对性地进行调整。

1保护接地定义及分类

1.1 保护接地定义

所谓保护接地,就是用导体把电气设备中所有正常不带电的外露金属部分(电动机、变压器、电器及测量仪表的外壳,配电装置的金属构件,电缆终端盒与接线盒外壳等)和埋在地下的接地极连接起来。由于有了保护接地,就可将由于绝缘损坏而使电气设备金属外壳所带的对地电压降到安全数值,这样一且人体接触这些外壳,就不致发生触电危险,从而保证了人身的安全。

1.2 接地保护系统的分类

(1)工作接地。为了保证电气设备在正常或者发生故障情况下可靠工作而采取的接地,称为工作接地,工作接地一般都是通过电气设备的中性点来实现的,所以又称为电力系统中性点接地。例如,电力变压器或电压互感器的中性点接地就属于工作接地。工作接地要求的接地电阻为0.5~10Ω。(2)保护接地。为保证工作人员接触时的人身安全,将一切正常工作时不带电而在绝缘损坏时可能带电的金属部分接地,称为保护接地,如将高压电气设备的金属外壳接地。当电气设备因绝缘损坏而使其外壳带电时,形成较大的故障电流而使保护装置动作,切除已损坏的设备,或使电气设备外壳的电位保护在安全值以下,从而避免因外壳带电而造成触电事故。保护接地是防止触电事故的基本技术措施。高压设备保护接地要求的接地电阻为1~10Ω。(3)保护接零。在中性点直接接地的低压电网中,把电气设备的外壳与接地中性线( 也称为零线) 直接连接,以实现对人身安全的保护作用,称为保护接零( 或简称接零) 。它与保护接地相比,能在更多的情况下保证人身安全,防止触电事故。(4)防雷接地。为了防止雷击和过电压对电气设备及人身造成危害,必须将强大的雷电流安全导入大地,以此为目的的接地称为防雷接地,也称过电压保护接地。把避雷针、避雷线和避雷器通过导体与大地直接连接均属于防雷接地。防雷接地所要求的接地电阻值通常为1~30Ω。(5)防静电接地。为了消除生产过程中产生的静电积累,如油罐、天然气罐等,引起触电或爆炸而设置的接地称为防静电接地。

2井下保护接地网的作用与构成

2.1 井下保护接地网的作用

保护接地对保证人身触电安全是非常重要的。由于接地电阻的数值被控制在《煤矿安全规程》规定的范围内,因此,通过接地装置的有效分流作用.就可以把流经人身的触电电流降低到安全值以内,确保人身的安全。此外,由于装设了保护接地装置,带电导体碰壳处的漏电电流经接地装置流入大地,即使设备外壳与大地接触不良而产生电火花,但由于接地装置的分流作用,可以使电火花能量大大减小,从而避免了引爆瓦斯、煤尘的危险。

2.2 井下保护接地网的构成

井下电气设备比较分散,而且供电距离又较远,很难用一个集中的接地装置来满足保护接地的需要。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,除井下中央变电所设置主接地极外,沿着供电线路还埋设了许多局部接地极。利用铠装电缆的铅皮、钢带、电缆的接地芯线,把分布在井底车场、运输大巷、采区变电所以及工作面配电点的电气设备(36V以上)的金属外壳在电气上连接起来.这样就使各处埋设的接地极(局部接地极)也并联起来,形成一个井下保护接地系统.

3对保护接地的要求

接地电阻的大小,将直接影响到电气设备金属外壳对地电压的高低,而单个接地极很难达到安全的要求,因此,井下采用保护接地网以尽量减小接地电阻的数值为好,根据《煤矿安全规程》对保护接地相关的要求,具体可以参考相关要求。

4 保护接地装置的安装检查与维护

4.1 井下保护接地装置的安装

4.1.1主接地极

两个主接地极分别安装在主、副水仓,并保证其工作时总是埋在水中。为了检修时提升方便,应设置专用吊环和吊绳。另外,在制作时,主接地极及其接地导线必须焊接在一起。而安装时,接地导线和接地母线之间只好用螺栓连接,但应保证接触良好,并不承受过大的拉力。

4.1.2 局部接地极

钢板和角钢局部接地极,最好埋设在巷道旁的排水沟中。钢板和角钢局部接地极与接地导线之问也必须焊接。

钢管局部接地极,一般垂直打入潮湿的地下,并要求埋在地下部分的长度不得小于1.5m,而地表部分应留有100mm以上的焊接长度。如接地极附近的土壤比较干燥,在其周围应用沙子、木炭和食盐等混合物填满。砂子和食盐的比例,按体积计算,约为6:1。埋设后,再灌水,以降低其接地电阻值。

4.2 井下保护接地装置的检查与维护

凡有值班人员的机电硐室和有专职司机的电气设备,在交接班时,必须由值班人员和专职司机对局部接地极、接地导线及连接导线等进行一次表面检查。对于其他电气设备的保护接地,则由维护人员每周至少进行一次表面检查,检查的重点是整个接地网的连接情况,使其保持完好状态。一旦发现接触不良或有严重锈蚀等情况,应当立即处理,以免使接地电阻值增大。此外,每年至少要将主接地极和局部接地极从水仓或水沟中提出来,详细检查一次。对于主接地极,应是一个检查,一个工作,而不能两个同时提出来,以免影响安全。

为了降低接地电阻值,对于钢管接地极,应经常灌注盐水,以保持良好的导电状态。电气设备在安装、检修搬迁后,应详细检查其接地装置的完善情况,使其接地良好。

总接地网的接地电阻值的测定,由专人负责,每季至少进行一次,并有测定数据记录。

对于具有瓦斯、煤尘爆炸危险的矿井内进行接地电阻测定时,应采用本质安全型测试仪。如用普通测试仪测定时,只准在瓦斯浓度为1%以下的地点使用,并采取一定的安全措施,报有关部门批准。

参考文献 :

【参考文献】

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[5]国家安全生产监督管理局 国家煤矿安全监察局:《煤矿安全规程》,煤炭工业出版社2018年版。

[6]赵德涛.浅谈煤矿井下电气网络三大保护之保护接地[J].科技致富向导,2013(03):80.

论文作者:侯伟民

论文发表刊物:《中国电业》2019年17期

论文发表时间:2019/12/17

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