浅谈接地保护在煤矿井下电气设备中的应用
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摘 要：由于现代化矿井的电气化水平越来越高，为了减少触电、电火花引起的瓦斯爆炸等恶性事故的发生，必须做好煤矿井下电气设备的接地保护管理。本文从煤矿井下接地网络的建设、常见设备的接入方式等方面，对其进行了探讨，为煤矿井下电气设备的接地管理提供了一些参考。
关键词：煤矿；电气设备；接地
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.11.052
随着现代煤矿开采技术的进步，电气设备在煤矿井下的应用越来越普遍，电气设备的安全已经成为煤矿安全生产的重要部分。接地保护是我国《煤矿安全规程》里明确指出的电气设备三大保护之一。 电气设备的接地保护不够完善，再加上井下作业坏境的湿度较高，极易造成相关接触人员的触电事故；如果在煤尘、瓦斯突出矿井，电气设备的漏电火花极易成为爆炸的触发点。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。
电气设备的接地保护在煤矿安全管理中存在的问题主要有以下几方面：
（1）高压铠装电缆的外皮和橡胶套电缆的接地线没有按照标准规范和电气设备的外壳连接，或未接入井下接地网络。
（2）主接地极没有按照要求在主、副水仓分别埋设，且接地极的材料和大小外形不符合要求；接地母线连接处没有焊接或镀锌，接地极的安放位置不便于定期检修维护。
（3）局部接地极和接地線的位置设置不合理，往往是哪里容易埋设就埋设于哪里，根本不考虑接地极应该设置于潮湿位置的要求。另外局部接地的材料五花八门，根本不符合局部接地对截面积和导电性的要求。
（4）井下接地网总电阻的定期测定难以保证。由于部分煤矿井下管理混乱，接地网的安全稳定运行得不到充分重视，所以很多煤矿基本上没有定期开展接地网总电阻的测定工作，基本这项工作处于无记录、无数据的状态，使得井下接地网的运行名存实亡。
为了解决以上问题，我们必须严格按照煤矿井下电气设备的接地规范来进行井下接地网络建设，并在日常管理中加强接地保护的检查。
1 建立完善的井下总接地网
《煤矿安全规程》规定，在煤矿的电气设备使用过程中，应该将需要保证不带电的外壳结构、支持结构、铠装电缆的专用接地部分、普通电缆的接地芯线、或是防漏电屏蔽金属层和预先埋设于地下的各类接地极充分连接，形成一个总的煤矿井下接地网络。
煤矿井下总的接地网包括：井底主副水仓设置的主接地极、电气设备附近设置的局部接地极、辅助接地极等几部分构成。
2 设置各类接地极应该注意的事项
（1）对于设置在主、副水仓的主接地极和比较大的分区的主接地极，选用的接地极钢板面积不应该小于0.75 平方米、厚度不小于5 毫米。在煤矿水质太过恶劣的矿井，要充分考虑接地板的腐蚀速度，要对接地钢板进行加大加厚处理或在保证导电性的前提下，进行外表镀层或涂层处理，降低被腐蚀的程度。
（2）巷道的局部接地极应该埋设在井下排水沟、或较为湿润的位置，接地钢板必须使用面积大于6000平方厘米，厚度必须大于0.3厘米的钢板，也可以采用展开后面积相当的镀锌钢管代替。接地钢板或接地钢管需要平放于水沟底部或湿润深处，使其充分被水分包围。其他地点的局部接地极的埋设，应当使用直径大于3.5厘米的镀锌钢管，埋入地下深度至少大于1.5米，露出地面部分应在0.75～1米范围内。镀锌钢管上均匀钻透20个以上的大于2毫米的孔。钢管要插入湿润的地面位置，插入角度最好垂直，偏差不要大于15度。要是插入位置有困难，可以选用较细的两根镀锌钢管代替，但单根直径要大于22毫米，长度不得低于1米；镀锌钢管上要钻透10个直径大于5毫米的孔。铺设时，两根钢管插入相距5米、不低于75厘米的湿润地面后，用导线并联。用双管代替的局部接地极，必须测定两根钢管连接导线和设备接地导线之间的接地电阻，实测电阻值小于80欧姆才能正常使用。
（3）供井下中性点不直接接地的1140V及以下动力、照明、信号电网中的各类检漏保护装置做检漏试验所使用的接地极。另外辅助接地极的检漏保护设备必须单独设置，以保证其正常运行，建设要求可以参考局部接地极的设置办法。
3 加强接地保护的检查
（1）机电硐室和大型电气设备的值班人员或操作人员，必须在交接班进行一次保护接地的表面检查。其他有保护接地的电气设备，需要维检人员每周至少进行一次表面检查。如果在检查中发现存在问题，要及时向相关人员反映，并督促及时处理，在处理后，再进行一次检查，没有问题后，将整个问题的发现和处理过程结果记录。
（2）在安装新的电气设备或移动旧电气设备后，必须详细检查安装或移动后的接地保护可靠程度，不可以用电气设备上一个使用阶段的状态来代替当下使用阶段的状态。对于已经安装完成的电气设备，如果其运行过程中有较大的震动或位移，维检人员要随时检查，以防止在运动过程中脱离接地保护。
（3）在检查过程中如果发现任何接地保护失效，必须马上停电恢复，在恢复保护之前，严禁给电气设备供电，防止脱保护期间造成事故。
（4）煤矿井下接地极每年要由专门人员至少详细检查一次。在检查中，放置于水仓或水沟中的接地极钢板或钢管，要提出水面观察其腐蚀程度，腐蚀严重接触不良的接地极，要马上更换或加固整改，整改完再重新测定接地电阻值，并在日后要缩短腐蚀严重接地极的检查周期。设置于主副水仓的主接地极，要保持一个在工作状态下检查另一个，防止在检查过程中造成主接地极人为失效。
4 小结
接地保护关系到煤矿矿井安全和电气设备人员的操作安全，我们煤矿管理人员应当充分重视，做好接地保护的建设，严格按照规范设置接地极，在日常运行中做好接地系统的检查管理。
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