矿山井下安全用电技术问题及应对措施分析

摘 要 矿山企业日常工作一般会在井下完成，充足的应用设备与明亮的施工环境是顺利开展井下作业的重要前提，所以矿山企业对电能有着极大的需求。然而，用电技术使用不当会给矿山施工安全构成严重威胁。笔者对矿山井下用电技术存在的问题进行分析，并提出相应的解决对策，尽量避免安全事故的发生。

关键词 矿山企业；安全用电；应对措施

中图分类号：TM08 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）13-0087-01

由于矿山企业施工环境特殊，工作危险系数大，生产工艺要求高，工作人员数量多，因此非常容易发生损失惨重的安全事故。对于矿山企业而言，井下作业对电能有着极大的需求。为实现安全生产，做好防护措施，实现井下安全用电意义重大。就目前矿山井下安全用电技术来看，还存在许多问题有待改进。只有采取有效的应对措施，才能确保矿山井下用电安全，降低安全事故的发生率。为此，笔者在本文中对矿山井下安全用电技术常见问题进行研究，对技术改良提出几点建议。

1 矿山井下安全用电技术常见问题

1.1 中性点直接接地系统

据笔者调查获悉，大多数矿上井下供电系统，依旧通过中性点直接接地系统实现供电。在该用电系统中，人体不慎触一相导线，则人体接触电压为相电压，当系统电压为380 V时，相电压则为220 V，假设人体电阻1000 Ω，那么人体通过电流将达到0.22 A，显然超过人体极限安全电流，同时漏电电流会产生电弧，非常容易引发严重后果。

1.2 设备无接地

由于矿山井下作业环境十分复杂，因此大量设备的安装具有移动性特点。同时，矿山本身存在电阻值大，设计不规范，接地网同管线串联等诸多问题。这样的施工条件下，设备的安全使用无法获得保障，进而会增加发生安全事故的风险。

1.3 井下接地网不符规范

大多数老矿山以及近年来新开发的矿山中，井下接地网均存在诸多不符规范的地方。大多数井下接地网电阻值超过正常水平，且接地网与管线连在一起，这些均会给井下设备的安全使用带来不利影响。

1.4 井下配电中心选址不合理

众所周知，由于矿山井下环境特殊，照明、用电设备的大规模使用容易产生热量，所以水汽附着与凝结现象十分常见。由于大多数井下配电中心在设置时未对这一情况进行充分考量，因此选址不合理情况十分严重。水汽严重附着会导致配电设备绝缘性能降低，绝缘开关容易被烧毁，出现带电与接地等情况。

2 井下安全用电技术常见问题的应对措施

2.1 安装漏电保护装置

所有供电系统均会存在一定程度的漏电问题，漏电程度主要取决于系统的绝缘电阻与对地电容。在中性点绝缘系统内，人体不慎触及一相导线后，经过人体的电流则为当下系统漏电电流。降低系统绝缘电阻，不但无法解决这一问题，还会因加大漏电电流，引发更严重的触电事故。因此，在井下供电系统中安装漏电保护装置很有必要。

1）井下漏电保护装置的结构。漏电继电器与自动开关中的分离脱扣器，是井下漏电保护装置的主要组成部分。漏电保护装置的功能包括：①利用欧姆表掌握电网绝缘电阻动态，发现异常或有异常趋势时及时进行检修；②在电网对地绝缘电阻逼近危险值、人体触碰一相导体等情况时，系统能够自动跳闸，避免发生漏电事故；③如果人体不慎触碰到电网一相，漏电保护装置能够最大化降低通过人体的电流，减轻电流对人体的损害。即使出现电网一相接地情况，也能有效降低接地故障电流。

2）漏电保护装置的几种类型。漏电保护器的类型主要包括：高灵敏度型、中高灵敏度型、低灵敏度型。高灵敏度型漏电保护装置，主要用于降低人体触电事件的发生率；中高灵敏度型漏电保护装置，能有效预防火灾的发生；地灵敏度型漏电保护装置，能实现监视单项接地故障。矿山企业在选择漏电保护装置时，需对作业危险程度与作业人员实际情况进行充分考量，争取选择到合适的漏电保护器，预防用电安全事故的发生。

2.2 保护接地装置

电器设备绝缘体受损后，容易导致。当人体触及带电设备后，便会引发触电事故。将绝缘体容易受损、可能带电的设备接地，是实现安全用电的最佳途径。用于实现接地的接地线与接地极，被称为接地装置。安装保护装置的电动机绝缘受损后，接地电流从一相经过外壳、接地线与接地极，进入到大地后与其他两相电路的绝缘电阻与对地电容形成回流电源。由于大地电位为零，因此接地电源进入到大地后，地极附近电位将上升。接地极处电位达到最高水平，但向外减弱，附近大地电位依旧为零。

倘若忽略接地导线中的电压降，电动机外壳和接地极电位将达到一致。人接触外壳时，人体接触电压为接地极电位和人脚站立处大地电位的差值。当人体站立处电位为零时，人体最大电压数值与接地极电位一致。

按照欧姆定律，接地极的接地电阻为Rjd=Ujc/Ijd

所有投入使用的供电系统中，Ijd是固定的，可通过公式计算或实验求得。当接地电阻被控制在低于对应数值的范围内，即可保证Ijd在安全允许范围内。接地电阻Rjd大小主要取决于接地极面积与土壤电阻率。结合土壤电阻率，可通过接地装置或适当调整土壤电阻率等途径，使接地电阻满足要求。

在中性点接地的三相四线制系统内，可使电器设备外壳或金属支架与接地的中性线相连。在中性线的辅助下，实现接地，该系统可称为接零系统。接零系统在应用过程中，倘若一相绝缘出现受损时，则可形成单项短路，自动激活电流保护装置，切断故障线路，有效避免了触电事故的发生，实现安全用电。

3 结束语

综上所述，井下以及向井下供电变压器，尽量避免中性点接地；在供电系统中，设置漏电保护装置与绝缘监视装置；对各电器设备进行保护接地；定期监测井下安全用电技术管理体系；选择合适的用电技术，均能有效消除矿井下用电隐患，降低安全事故的发生。另外，加强员工管理，提高施工人员安全意识，使施工人员深刻地意识到安全用电的重要意义，在日常工作中，按照设备使用规范，严格执行各项操作，选派专业人员，定期对供电系统进行维护与保养，对矿山井下安全用电影响深远。只有科学完善用电技术，深入落实用电管理，才能为矿山井下安全用电提供良好保障，降低安全事故的发生率。

参考文献

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