淺談煤礦井下電氣的保護(hù)接地裝置安裝

孟令東

摘 要：保護(hù)接地，是為防止電氣裝置的金屬外殼、配電裝置的構(gòu)架和線路桿塔等帶電危及人身和設(shè)備安全而進(jìn)行的接地。所謂保護(hù)接地就是將正常情況下不帶電，而在絕緣材料損壞后或其他情況下可能帶電的電器金屬部分（即與帶電部分相絕緣的金屬結(jié)構(gòu)部分）用導(dǎo)線與接地體可靠連接起來的一種保護(hù)接線方式。

關(guān)鍵詞：煤礦電氣;接地裝置;安裝檢查

引言

運(yùn)行中的井下電氣設(shè)備如果由于內(nèi)部絕緣損壞，發(fā)生一相碰殼事故，會(huì)使其金屬外殼以及與電氣設(shè)備所接觸的其它金屬物上出現(xiàn)危險(xiǎn)的對(duì)地電壓，人體接觸后就有可能發(fā)生觸電危險(xiǎn)。這種情況下，避免觸電可靠的辦法就是裝設(shè)保護(hù)接地。所謂保護(hù)接地就是用導(dǎo)體把電氣設(shè)備中的所有正常不帶電的外露金屬部分和埋在地下的接地極連接起來。

1.井下電氣設(shè)備保護(hù)接地存在的主要問題

1.1未形成保護(hù)接地網(wǎng)

井下保護(hù)接地網(wǎng)是利用供電的高、低壓鎧裝電纜的金屬外皮和橡套電纜的接地芯線，把分布在井下中央變電所、井底車場(chǎng)、運(yùn)輸大巷、采區(qū)變電所、采煤工作面配電點(diǎn)及無低壓配電點(diǎn)的運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷、變電所直接供電的掘進(jìn)工作面的電氣設(shè)備的金屬外殼在電氣上連接，并和安設(shè)于主副水倉中的主接地極、各配電點(diǎn)或電纜連接器的局部接地極、接地母線、輔助接地母線、連接導(dǎo)線和接地導(dǎo)線連接起來組成的。

由于高壓電纜鋼鎧斷損或高壓配電裝置及接線盒的接地連線與鋼鎧的連接處斷開、卡環(huán)不緊、綁扎長度不夠、打磨不合格等造成局部接地網(wǎng)與主接地網(wǎng)斷開或接觸不良;有的輔助接地母線與主接地網(wǎng)之間連接導(dǎo)線斷損或連接不合格、低壓電纜接地芯線斷損等，使保護(hù)接地沒能形成網(wǎng)。

1.2接地極加工制作不合格

主接地極應(yīng)用耐腐蝕的鋼板制成，其面積不得小于0.75㎜2，厚度不得小于5㎜。設(shè)置在水溝中的接地極應(yīng)用面積不得小于0.6㎜2，厚度不小于3㎜的鋼板或具有同等有效面積的鋼管制成。設(shè)置在其它地點(diǎn)的局部接地極，可用直徑不小于35㎜，長度不小于1.5m的鋼管制成，管上應(yīng)至少鉆20個(gè)直徑不小于5㎜的透孔，并垂直全部埋入底板，也可用直徑不小于22㎜、長度為1米的2根鋼管制成，每根管上應(yīng)鉆10個(gè)直徑不小于5㎜的透孔，兩根鋼管并聯(lián)接地，間距不少于5米。？接地極的截面、厚度、材質(zhì)、長度、直徑等任何一項(xiàng)違反上述規(guī)定即為不合格接地極。

2.井下保護(hù)接地網(wǎng)的作用

由于接地電阻的數(shù)值被控制在《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的范圍之內(nèi)，因此，通過接地裝置的有效分流作用，就可以把流經(jīng)人身的觸電電流降低到安全值以內(nèi)，確保人身的安全。此外，由于裝設(shè)了保護(hù)接地裝置，帶電導(dǎo)體碰殼處的漏電電流經(jīng)接地裝置流入大地，即使設(shè)備外殼與大地接觸不良而產(chǎn)生電火花，但由于接地裝置的分流作用，可以使電火花能量大大減小，從而避免了引爆瓦斯、煤塵的危險(xiǎn)

3.井下保護(hù)接地網(wǎng)的構(gòu)成

井下電氣設(shè)備比較分散，而且供電距離又較遠(yuǎn)，很難用集中的接地裝置來滿足保護(hù)接地的需要。因此，除井下中央變電所設(shè)置主接地極外，沿著供電線路還埋設(shè)了許多局部接地極。利用鎧裝電纜的鉛皮、鋼帶、橡套電纜的接地芯線，把分布在井底車場(chǎng)、運(yùn)輸大巷、采區(qū)變電所以及工作面配電點(diǎn)的電氣設(shè)備的金屬外殼在電氣上連接起來，這樣就使各處埋設(shè)的接地極（局部接地極）也并聯(lián)起來，形成一個(gè)井下保護(hù)接地系統(tǒng)。

4.對(duì)井下保護(hù)接地的要求

接地電阻的大小，直接影響到電氣設(shè)備金屬外殼對(duì)地電壓的高低，而單個(gè)接地極很難達(dá)到安全的要求，因此，井下采用保護(hù)接地網(wǎng)盡量減小接地電阻的數(shù)值為好，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》對(duì)保護(hù)接地有如下要求：

（一）電壓在36V以上和由于絕緣損壞可能帶有危險(xiǎn)電壓的電氣設(shè)備的金屬外殼、構(gòu)架，鎧裝電纜的鋼帶（或鋼絲）、鉛皮或屏蔽護(hù)套等必須有保護(hù)接地。

（二）接地網(wǎng)上任一保護(hù)接地點(diǎn)的接地電阻值不得超過2Ω。每一移動(dòng)式或手持式電氣設(shè)備至局部接地極之間的保護(hù)接地用的電纜芯線和接地連接導(dǎo)線的電阻值，不得超過1Ω。

（三）所有電氣設(shè)備的保護(hù)接地裝置（包括電纜的鎧裝、鉛皮、接地芯線）和局部接地裝置，應(yīng)與主接地極連接成一個(gè)總接地網(wǎng)。主接地極應(yīng)在主、副水倉中各埋設(shè)一塊。主接地極應(yīng)用耐腐蝕的鋼板（或銅板）制成，其面積不得小于0.75㎡、厚度不得小于5㎜。在鉆孔中敷設(shè)的電纜不能與主接地極連接時(shí)，應(yīng)單獨(dú)形成一分區(qū)接地網(wǎng)，其接地電阻值不得超過2Ω。

（四）下列地點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)局部接地極：

①每個(gè)采區(qū)變電所（包括移動(dòng)變電站和移動(dòng)變壓器）。

②每個(gè)裝有電氣設(shè)備的硐室和單獨(dú)裝設(shè)的高壓電氣設(shè)備。

③每個(gè)低壓配電點(diǎn)或裝有3臺(tái)以上電氣設(shè)備的地點(diǎn)。

④無低壓配電點(diǎn)的采煤工作面的機(jī)巷、回風(fēng)巷、集中運(yùn)輸巷（膠帶運(yùn)輸巷）以及由變電所單獨(dú)供電的掘進(jìn)工作面，至少應(yīng)分別裝設(shè)1個(gè)局部接地極。

⑤連接動(dòng)力鎧裝電纜的每個(gè)接線盒以及高壓電纜連接裝置。

（五）連接主接地極的接地母線，應(yīng)用截面不小于50㎜2的銅線，或厚度不小于4㎜、截面不小于100㎜2的鍍鋅扁鋼。

電氣設(shè)備的外殼與接地連接母線或局部接地極的連接，電纜連接裝置兩頭的鎧裝、鉛皮的連接，應(yīng)采用截面不小于25㎜2的銅線，或厚度不小于4㎜、截面不小于50㎜2的鍍鋅扁鋼。

（六）橡套電纜的接地芯線，除用作監(jiān)測(cè)接地回路外，不得兼作他用。接地扁鋼上所鉆孔眼，必須用相應(yīng)的螺栓封堵，螺栓采用M10*25的鍍鋅螺栓，并配齊相應(yīng)規(guī)格的平墊和彈簧墊。

5.保護(hù)接地裝置的安裝、檢查與維護(hù)

（一）井下保護(hù)接地裝置的安裝

1.主接地極

兩個(gè)主接地極分別安裝在主、副水倉，并保證其工作時(shí)總是埋在水中。為了檢修時(shí)提升方便，應(yīng)設(shè)置專用吊環(huán)和吊繩。另外，在制作時(shí)，主接地極及其接地導(dǎo)線必須焊接在一起。而安裝時(shí)，接地導(dǎo)線和接地母線之間用螺栓連接，應(yīng)保證接觸良好，并不承受過大的拉力。

2.局部接地極

鋼板和角鋼局部接地極，最好埋設(shè)在巷道旁的排水溝中。鋼板和角鋼局部接地極與接地導(dǎo)線之間也必須焊接。鋼管局部接地極，一般垂直打入潮濕的地下，并要求埋在地下部分的長度不得小于1.5m，而地表部分應(yīng)留有100㎜以上的焊接長度。如接地極附近的土壤比較干燥，在其周圍應(yīng)用砂子、木炭和食鹽等混合物填滿。砂子和食鹽的比例，按體積計(jì)算，約為6：1，埋設(shè)后，再灌水，以降低其接地電阻值。

（二）井下保護(hù)接地裝置的檢查與維護(hù)

凡有值班人員的機(jī)電硐室和有專職司機(jī)的電氣設(shè)備，在交接班時(shí)，必須由值班人員和專職司機(jī)對(duì)局部接地極、接地導(dǎo)線及連接導(dǎo)線等進(jìn)行一次表面檢查。對(duì)于其它電氣設(shè)備的保護(hù)接地，則由維護(hù)人員每周至少進(jìn)行一次表面檢查，檢查的重點(diǎn)是整個(gè)接地網(wǎng)的連接情況，使其保持完好狀態(tài)。一旦發(fā)現(xiàn)接觸不良或有嚴(yán)重銹蝕現(xiàn)象等情況，應(yīng)當(dāng)立即處理，以免使接地電阻值增大。此外，每年至少要將主接地極和局部接地極從水倉或水溝中提出來，詳細(xì)檢查一次。對(duì)于主接地極，應(yīng)是一個(gè)檢查，一個(gè)工作，而不能兩個(gè)同時(shí)提出來，以免影響安全。

為了降低接地電阻值，對(duì)于鋼管接地極，應(yīng)經(jīng)常灌注鹽水，以保持良好的導(dǎo)電狀態(tài)。電氣設(shè)備在安裝、檢修搬遷后，應(yīng)詳細(xì)檢查其接地裝置的完善情況，使其接地良好。

總接地網(wǎng)的接地電阻值的測(cè)定，由機(jī)運(yùn)隊(duì)安排專人負(fù)責(zé)，每季至少進(jìn)行一次，并有測(cè)定數(shù)據(jù)記錄。

結(jié)語

對(duì)于具有瓦斯、煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井內(nèi)進(jìn)行接地電阻測(cè)定時(shí)，應(yīng)采用本質(zhì)安全型測(cè)試儀。如用普通測(cè)試儀測(cè)定時(shí)，只準(zhǔn)在瓦斯?jié)舛葹?%以下的地點(diǎn)使用，并采取一定的安全措施，報(bào)相關(guān)部門批準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]煤礦安全規(guī)程（2016版）.

[2]《煤礦井下保護(hù)接地裝置的安裝、檢查、測(cè)定工作細(xì)則》