郭金
鞍钢集团矿业弓长领有限公司井采分公司 辽宁省辽阳市 111007
摘要:电气安全在地下采矿工程过程中非常重要,井下供配电由于具体环境的特殊性,供配电系统的配置要确保必须保持正确性。在这个过程中井下电气设备不应接零,变压器中性点不接地是最为主要的参考点。本文将详细分析铁矿井下供配电变压器中性点不接地与保护接地理论,并说明电气设备保护接地在实践操作中的重要性。
关键词:井下供配电;变压器;中性点不接地;保护接地
露天铁矿资源大量实施开采工作以后,使得露天矿藏变得越来越少,众多铁矿向地下开采的形式加以转变,这也就让新建地下矿开始不断增加。对于井下供配电而言,其中必备的条件就是实际开采,有关规定表示井下电气设备不应接零。为此,井下应该采用的是矿用变压器,如果使用普通型的变压器,中性点也不应该直接进行接地。注意变压器二次侧的中性点,具体化操作上不应引出载流中性线,以避免产生其他不良的后果。
1工作接地分类与基本特点
工作接地主要是将配电变压器,也可以是把低压发电机中性点,通过接地装置与大地进行有效性的连接。具体而言,工作接地又可以详细做出有针对性的分类,主要可以归为两个种类,分别是不接地,还有经消弧线圈接地。
1.1分析直接接地
电力系统当中有一个中性点能够直接或者是经小阻抗与接地装置进行科学,合理以及有效的连接,这种就被称为中性点直接接地,同时也称为大接地电流系统。该系统一相接地出现除中性点以外的接地点会构成知路回路。为让设备损坏的问题得到预防,应该迅速将电源切断,所以供电的可靠性不高,容易发生停电事故。但是这种系统也有有利的一面,发生单相接地故障能够让非故障相的对地电压保持稳定,不会有较为明显的上升。第一,中性点经常处于零电位的一种状态,系统容易发生接地故障的时候,可以让故障相对地电压升高受到限制,进而确保单相用电设备能够形成安全性。第二,中性点直接接地以后一相接地故障电流大的情况,通常可以运用剩余电流保护,也可以运用电流保护的动作将电源有效切断致使停电的发生。第三,人身一相对地点击的时候,相对来讲会比较容易产生危险,有人员遇到触电事故的时候,事故电流经过人体和变压器工作接地就会构成回路,此时的大小由IR=U/Rr+Ro表示,其中U为220V相电压,而人体电阻为Rr,同时R作为工作接地电阻,其中的U为220V相电压,如此一来工作接地电阻就为R,这种情况下在4欧姆以下要比人体电阻小很多。第四,人体的电阻若是按照1000欧姆进行全方位考虑的话,人体的电流就是IR=220/1000=0.22安=220毫安,而如果是超过20-25毫安以上的工频电流就会整体影响到人体,使其陷入到危险的状况当中,而且对于电流而言,其实只要100毫安就会让人的生命受到威胁,更何况是220毫安以上的电流,危险性应该说会更大些。因此在变压器中性点直接接地系统当中,发生人身一相对地点击就会非常具有危险性,并且由中性点直接实施接地,通常是有要求的,不是随意性的操作,有的场合是不适合的,尤其是不适用于对连续供电要求高的地方。
1.2分析非直接接地
电力系统中性点不接地,经常消弧线圈、电压互感器等与接地装置相进行连接,这就是所谓的中性点非直接接地方式。第一,从中性点不接地的角度来做分析,能够有效减少人身点击的时候流经人体的电流,某种程度上还让设备外壳对于地电压得以降低。第二,单相接地形成故障,本质上电流就会比较小,而且接地过程中三相线电压大小没有实质性的变化,即使遇到故障的情况 也不用必须做停电的处理。
第三,单相接地发生通常允许在2h时间以内可以继续使用电,不需要立即进行停电处理。而如果发生接地故障的时候,最先走向下降的是接地相对地电压,不是非故障的另外两相对地电压升高。所以应该把握用电设备的绝缘水平,依据线电压做全面性且综合化的考虑,进而让设备造价不断提高。第四,在变压器中性点非直接接地的供电系统里,人身接触一相的过程中,利用人身电流是通过绝缘电阻和对地分布电容形成回路。也就是说电网对于地电容决定网路总长度,网路总长度短的可以不用太过重视对地电容,只需要具体考虑到绝缘电阻即可,进而证明流过人身的电流能够决定线路的绝缘电阻。
2井下电力负荷分类与具体接地方式
2.1井下供配电变压器中性点不接地
对于变压器中性点接地操作,依据实际的分类与本质上存在的特点,可以有效结合井下电力负荷实施专业化的操作,以确保连接性供电的有效实现。若是采用中性点进行科学接地,绝缘如果被损坏就会产生一些漏电问题,也就是意味着会产生短路电流的不良现象,让开关自动出现跳闸的现象,进而也让供电系统产生停电的情况。而矿井的供电系统主要是由矿井各级变电所,各电压等级的配电线路共同组成,一旦发生矿井下供电系统停电的事故,井下很多层面会失去原有的合理控制,比如通风无法控制 ,排水控制难度增加等,由于一级负荷控制失去,后面的结果就没有办法预料 ,很可能产生灾难事件。因此,矿井供电系统如果采用中性点不接地系统,即使出现漏电问题也不会立即跳闸,同时中性点如果不接地还有其他益处,比如能够减少人身点击时流经人体的电流,也让设备外壳对地电压得以降低。
2.2井下电力负荷
井下电力负荷具体可以分成三类,分别是一类负荷,二类负荷和三类负荷。第一,凡是突然停电致使人身伤亡,以及由于重要设备产生损失的都是一类负荷。比如,风机,井下主排水设备、升降人员的竖井提升机等,这些都属于是矿井一类负荷。换言之,如果一级负荷供电突然中断很可能就会产生人员的伤亡,也可能让重要的设备被损坏,损坏后的设备想要在短时间内修复并不容易,这就给矿井带来了损失。第二,由于突然停电致使发生经济损失的负荷为二类负荷,该类负荷包括了电气采掘设备,主提升机、斜井提升设备、井下电机车、井下破碎设备,井底排水设备等,这些都属于矿井二级负荷。当二类负荷供电中断以后给矿井带来减产的问题,也可能同时会产生大量经济损失。第三,对于三类负荷而言,本身不属于一,二类负荷所有负荷,具体包括生产辅助设备,家属区、办公楼、机修厂房等。另外,三类负荷供电的可靠性几乎没有要求,可以采用一条线路对多个负荷进行供电,进而有效减少设备的经济投资。整体来分析井下环境属于比较潮湿的情况,而且巷道又比较狭窄,有像电动铲运机,电动凿岩机等很多移动化的设备,工作的整个过程中拖拽供电电缆,就会让电气设备和电缆的绝缘被损坏掉,这样就很可能发生人员的触电,引发较为严重性的后果。
2.3井下电气设备必须把保护接地工作落实好
变压器中性点不接地,这样的供电系统虽然电网对地是绝缘的情况,但是在漏电设备当中还会有较低的电压,而且这个电压始终是存在着。如果电网绝缘性能出现下降的问题,对地电压的危险就会不可预知,甚至是会有很大的增加。为让危险发生的几率得以减少或者是有效的去避免,作为井下供电系统一定要将保护接地工作做好,确保接地电阻在合理控制的范围。
3结语
综上所述,铁矿井下供配电变压器中性点不接地与保护接地,直接关系着地下采矿工程的安全性,在具体方式采用上要多做全面性的了解再操作,以便于在后续工作中能够确保每个环节执行的可靠与合理,进而在未来发展当中以有效的方式落实好不接地与保护接地相关工作。
参考文献
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