对煤矿井下电气设备的保护接地技术措施的几点探讨

屈晓宏

（榆林神华能源有限责任公司 陕西榆林 719000）

对煤矿井下电气设备的保护接地技术措施的几点探讨

屈晓宏

（榆林神华能源有限责任公司 陕西榆林 719000）

随着人们对安全的日益重视，煤矿成为重要的安全管理区域。煤矿的生产环境比较恶劣，特别是井下的电气设备需要加强安全保护，以保证其内部绝缘不受到伤害，不发生各种火灾、人身伤亡等事故，其中保护接地就是其中的一项保护措施，需要加强保护接地技术的发展，促进煤矿井下电气设备的安全。本文主要分析了煤矿井下电气设备保护接电技术的工作原理、存在的问题以及相应的技术措施，希望能为煤矿井下电气设备的安全发展提供一定的帮助。

煤矿井下；电气设备；保护接地技术

引言

煤炭是我国重要的化石能源，它的生产环境比较恶劣，生产过程中用到的电气设备需要有良好的绝缘系统，以防止电气设备在使用时发生漏掉的现象，危害工作人员的安全，甚至引发爆炸等危险情况，可以在电气设备中安装保护接地装置，以保证带电的金属外壳和地下的接地极连接，使电气设备中产生的泄漏电流排入大地，以保证安全。煤矿井下的电气设备保护主要有过流保护、漏电保护和接地保护，其中接地保护是最容易被忽略的保护，很多煤矿井下的接地保护装置都不合格，从而发生了很多忽然事故。本文主要分析煤矿井下电气设备的接地保护技术进行分析，以提高保护接地技术。

1 对煤矿井下电气设备的保护接地技术的工作原理

煤矿井下电气设备的接地保护是非常必要的，它在带电体接触到电气设备的金属外壳时就能通过接地电阻和人体电阻的并联来实现电流导入大地，其中接地电阻起到很好的分流作用，才使得人体内流过的电流很小，从而减少对人体的伤害，可见接地保护的重要性。下面对煤矿井下电气设备的接地保护的有无进行分析。第一，在没有保护接地时，人体和对地的绝缘电阻形成通路，当发生漏电电流时，人体内流过的电流是：

其中Ua是相电压，单位V；Rr是人体的电阻，单位Ω；Z是对地的绝缘电阻，单位Ω。由上式可以看出，当电路中的绝缘电阻显著下降时，流进人体内的电流值会显著增大，造成触电。第二，在有保护接地时，人体电阻和接地电阻同电网对地的绝缘电阻形成通路，此时，人体电阻和接地电阻形成并联，当发生漏电电流时，人体内流过的电流是：

其中，Id为接地极电流，单位A；Rd为接地电阻，单位Ω。由上式可以看出，人体内流过的电流在接地极电阻越小的情况下，会越小，因此当人体触碰带电体时比较安全。

2 对煤矿井下电气设备保护接地的范围和要求

为了保证安全，煤矿井下电气设备都需要保护接地，如电动机、互感器、变压器、配电柜、电力电缆、照明设备、靠近带电体的金属围栏等，这样才能保证电气设备、人身和财产的安全。对低压系统，它的中性点直接接地，这就需要对电气设备的外壳进行接地保护，零线的接地点在电源处，不允许直接接入大地。断路器应设置在相线上，不应在零线上，对于不接零的设备，应该设置继电保护装置，保证故障能自动切除。

3 对煤矿井下电气设备的保护接地存在的问题

煤矿井下电气设备的保护接地存在着一定问题，给电气设备的正常运行带来了安全隐患。①高压电缆的接地芯线没有和电气设备的金属外壳连接，造成地电网不完整。②主接地极和母线没有进行标准的连接，只是松动的连接，没有进行焊接，有的主接地母线没有按照标准进行制作，采用废旧电缆、铝板、圆钢等，有的埋设的距离较远，甚至在地下，不方便进行检修。局部接地存在一定的欠缺，在高压电缆连接装置和部分电气设备中，没有设置局部接地极，接地极的位置设置不正确，造成检修不便，并且其材料各种各样，有钢筋棍、道轨、钻杆等，它的有效面积不能达标，厚度也不够，造成一定的安全隐患。总之局部接地极和线的连接存在很多问题需要解决。煤矿井下的电气设备要设置接地网，但是却没有对期接地电阻进行测定，这样就会造成井下的接地水平未知，从而不能达到想要的安全效果。

4 对煤矿井下电气设备的保护接地技术措施分析

煤矿井下的电气设备中36V以上的都需要进行保护接地，以保证设备运行的安全性。它是经电气设备的金属设备同接地体用导线连接起来，从而形成接地网，需要保证整个系统的接地极都能够有效连接，才能保证接地网的质量，下面对煤矿井下电气设备的保护接地中存在的问题进行一定的技术措施分析，以保证电气设备运行的安全。

4.1 电缆接地线的制作和连接

高压电缆线需要进行接地，因此需要对接地线进行制作，并能实现有效的连接。电缆接地线在制作时可采用截面积不小于25mm2的铜线、截面积不小于50mm2的镀锌铁线、截面不小于50mm2且厚度不小于4mm的扁钢，并要采用四芯电缆。在电缆接地线连接时应该在电气设备的外壳上连接接地芯线，并要保证接地芯线笔电源线稍长，以防止电源线拉脱造成接地线也拉脱，保证电缆线的安全接地。

4.2 主接地极和母线线路的制作和安装

主接地极应采用的耐腐蚀的原材料，一般采用镀锌或者镀锡的钢板，在埋设时要在主水仓和副水仓中各埋设一块，并在水仓顶部设置滑轮，并用钢丝绳捆绑，方便安装和检修。主接地极的母线应该采用铜线、镀锌的铁线或者扁钢，不能使用铝线或者铝板，以保证接地极母线的强度。在主接地极和接地母线连接时应该采用焊接的方式，或者采用具有防松装置的镀锌螺栓，以保证它们能够牢固连接。

4.3 局部接地的制作和安装

对保护接地中的局部接地应该选择良好的接地点，以保证接地极的有效运行。局部接地极应该装设在变电站、高压电气设备、低压配电点、运输巷、掘进工作面、高压动力电缆连接装置等地点。对局部接地进行制作时，设置在水沟中的局部接地极可采用钢板或者钢管，它们的截面积应该达到不小于0.6m2；设置在其他就近的潮湿处的局部接地线应该采用铜管，并要钻有透孔，垂直埋入底板，并要高出地面100mm，以方便安装和检修。对局部接地极和线连接而成的接地网期接地电阻应该不超过2Ω，对于移动式的电气设备，其接地电阻应该不超过1Ω。

4.4 其他保护接地技术措施

煤矿井下的电气设备应该在每天交接班时进行保护接地检查，对没有人值班的电气设备要每周进行一次接地保护检查，以保证电气设备保护接地的有效和可靠。对处于特殊位置如水沟、水仓等接地极，应该每年进行一次全面的检查，对于所处位置的酸性较大，应该加强检查的频率。管状接地极降低接地电阻可以采用灌注盐水的方法，这样能保证导电性能。对保护接地进行全面的检查，能够及时发现保护接地中的问题，保证保护接地的可靠性。

5 结束语

综上所述，煤矿井下电气设备要保证其安全性能，需要安装保护接地装置，这样才能避免电气设备出现的绝缘受损，造成各种事故的发生，保护了煤矿井下的安全性。应该不断提升煤矿井下电气设备的保护接地技术，根据保护接地的工作原理，开发各种技术，采取各种措施，解决保护接地过程中出现的各种问题，促进电气设备的正常运行，保证煤矿井下设备的供电安全。

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TD611

A

1004-7344（2016）25-0178-02

2016-8-15

屈晓宏（1986-），男，助理工程师，本科，主要从事煤矿调度管理工作。