陕西麟北煤业开发有限责任公司 陕西宝鸡 721599
摘要：煤炭工业是我国的重点能源产业，对经济发展和能源保障有着重要影响。与此同时，煤炭行业又是高风险行业，一旦生产异常，就容易造成重大安全事故。在煤矿开采中要加强管理，搞好细节控制，减少或杜绝事故。煤炭生产中的供电安全是关系到日常生产运行的重要问题。为此，在煤矿开采中应作为电气系统的管理，做好保护措施，以确保正常、安全的供电。
关键词：煤矿供电；系统设计及；保护接地；问题
1煤矿供电系统发生故障的危害
1.1电力控制系统故障
供电系统发生故障最大的可能点在控制系统，在煤矿开采过程中，电力控制系统如果出现故障，会导致开采设备无法运行，影响生产安全，在排除故障过程中还可能造成次生事故，对人员生命和财产安全造成威胁。因此，在煤矿开采过程中，电力控制系统设备的选型、整定显得尤为重要，合理的设备选型和整定可避免出现因容量不匹配而造成的隐患。
1.2漏电对人身的危害
在煤矿开采过程中，设备漏电会对人身造成伤害。为预防人身触电，减少人身触电概率，要求煤矿电气设备必须按《煤矿安全规程》进行设置保护接地。保护接地的原理是当人身触及带电设备的金属外壳时，电流将通过人体和接地电阻并联入地，再通过电网绝缘电阻流回电源。由于接地电阻比人体电阻小的多，所以大部分电流通过接地电阻入地，而人体仅有很小的电流通过。如果通过人体的电流控制在极限电流30mA以内，就可以保障人身安全。
2煤矿供电系统设计分析
煤矿电气设备和高压配出的输电线路，在连续的运行过程中，运行情况复杂多变，可能会出现过负荷、短路和漏电等多种故障和异常不正常的现象。为了使这些故障范围不再扩大，事故损失降到最小，事故得到及时妥善处理，必须在变电所内安装各种保护装置，确保其具有灵敏性、可靠性、速动性、选择性，保证煤矿整体电力系统的稳定。
2.1煤矿开采供电系统设计分析
煤矿供电不但需要充足的容量还需要可靠的供电方式，要求必须具有两回电源线路，两回供电线路均来自不同方向的变电站，不同方向的变电站应是独立电网电源。若是具备不了来自两个方向的变电站，也可来自同一变电站不同电源进线的两个母线段，上级变电站已具备了双电源供电条件或本地区已组成网络性供电电源，能担负起矿井的连续供电，矿井的供电电源可取自上级变电站的两个母线段为其矿井供电。
2.2矿区供电系统设计分析
煤矿电力系统的设计除了满足开采用电外，其辅助供电系统同样要设计合理、安全、可靠。一般要考虑到以下几个因素：第一，经济与安全因素，是指在保障供电系统正常稳定工作的前提下，所使用的电缆、开关等设备是最经济的，并且尽可能优化供电系统，这样既可以节约电力消耗，还可以缩小事故发生受到影响的范围；第二个考虑因素是线路自我保护功能，当矿区供电系统负载过大时，双回路总开关柜继电保护装置能可靠断电进行保护，确保供电系统稳定运行；第三个因素供电系统的独立性。煤矿保安负荷要严格按照双回路供电设计进行施工安装，各个使用地点供电系统要合理并符合有关规程规定及要求。
3保护接地装置的安装、检查与维护
3.1井下接地保护装设原则及要点分析
电气设备及电缆由于长时间运行及缺乏必要维护，使其金属部分发生裸露而带电，一旦该部分被人体所碰触，则容易发生触电事故，而避免该类事故发生的重要措施在于接地，可以大大减少人发生触电后的电流，可起到保护作用。而对于电气设备接地保护应注意以下原则：其一，对于36V以上的可能由于绝缘破坏而发生漏电的电气设备必须设置接地保护装置；其二，设备接地中，严禁将多台设备实施串联接地，同时也禁止多个接地保护装置串联。其三，应建立接地网络，以保证井下需要接地的设备实现良好的接地。
其四，对于高压电气设备，一般情况下应设置一个局部接地，以保障其安全使用；此外，对于辅助接地与主接地，其相邻距离应大于5m，以免造成相互干扰而影响接地保护功能的正常发挥。
3.2矿区供电控制系统保护接地常见形式及说明
基于目前情况，电气接地保护中所采用的形式主要有以下几种：其一，保护接地，该种方式主要是在电气设备受外界干扰时而为防止对电气系统造成损害而实施的一种接地方式，主要是对不带电的金属部分与地面进行连接，以避免由于设备故障等原因而发生漏电后而引起非带电部分带电而引起人体触电事故，该类方式在煤炭生产中的机电设备防护中常被采用。其二，工作接地，属于对电气设备实施保护的常见形式，主要是为防止电气设备受外界干扰而使得设备运行及性能发生破坏，该种接地方式对于保证设备运行安全及保持良好的性能具有重要意义，如在测量仪表的保护中，能够减少由于外界因素的干扰而对仪表精度造成的损害，可实现对设备的动态调整。
3.3矿区开采保护接地安装及注意事项说明
综合该矿区开采的特殊性及工作面实际情况，各电气设备在实施开采中应做好保护接地，以减少设备故障发生及保障开采安全。具体来讲，对于该矿区开采而言，进风巷口、皮带机、设备列车及高压连接器等部位应做好接地，同时，接地电阻应不得超过2Ω，以免对接地保护效果造成影响。同时，对于电气设备的接地保护装置，其接地材料的选择应综合考虑，如选取镀锌扁铁或大于50mm2的钢绞线等，以免绝缘电阻过大而影响使用。再者，接地保护实施中，应禁止采用铝导体作为接地极等，且应符合《煤矿安全规程》的要求，以提高接地效果及保证设备的正常运行。
3.4井下保护接地装置的安装
3.4.1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用螺栓连接，应保证接触良好，并不承受过大的拉力。
3.4.2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间也必须焊接。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100㎜以上的焊接长度。如接地极附近的土壤比较干燥，在其周围应用砂子、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。
3.5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。对于其它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现象等情况，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，由机运队安排专人负责，每季至少进行一次，并有测定数据记录。
结束语
煤矿供电系统设计与保护接地的设置对煤矿的供电安全性有着重要影响，直接影响煤矿的生产安全。因此，煤矿供电系统与采掘供电系统分开设计，有利于保证开采过程中供电稳定，同时要对供电系统采取保护接地措施，防止因电气设备漏电而发生触电事故，保障职工生命和财产安全。
参考文献：
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