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井下电气设备的安全保护措施
一、前言
        随着采煤技术的不断发展，越来越多的大型机电设备和先进的控制系统在煤矿企业得到了广泛的应用，对煤矿安全用电要求也随之提升。但是当前煤矿用电管理工作中还存许多问题，煤矿安全用电防范事故发生不仅关系到煤矿企业的产量和效益，而且直接影响到矿井的安全生产。由于煤矿井下环境的特别性，在电气施工和使用过程中，往往由于工作疏忽大意，操作技术不熟练或者没有遵守操作规程和安全技术规程，而造成安全事故。本文针对煤矿井上下用电安全管理存在的问题进行探讨。因此。做好搞清楚用电的各方面注意事项，关于促进煤矿安全生产有着十分重要的意义。
        二、漏电保护
        〔一〕、漏电故障
            随着井下用电设备数量的增多和电压的升级，供电与用电的安全问题日益特别。其中漏电故障具有危害大、发生率高、突发性强、分布范围广、不易察觉等特点，成为影响电力系统安全运行的重要因素。漏电保护设施可以监测电力系统的运行状况，一旦漏电发生，保护设施可以有效控制故障的发展和事态的恶化。
        〔二〕、漏电故障造成的危害
        1、人身触电。当电气设备因绝缘损坏而使外壳带电，而工作人员又接触此外壳时，就会导致人身触电事故。此时如地电流的一部分将要从人体流过，其数值大到一定程度就会造成工作人员的伤亡。工作人员触及刺破橡套电缆外护套而暴露在空气中的芯线时一种更加严重的人身触电，此时，入地电流绝大部分流经人体，因而对工作人员的危险性更大。
        2、引起沼泽气及煤尘爆炸。我国大部分煤矿有沼气喝煤尘爆炸的危险，当井下空气中沼气活煤尘达到爆炸浓度且有能量达到0.28mj的点火源时，就会发生沼气活煤尘爆炸。井下的点火源绝大部分是电火花，而漏电所产生的电火花则占有相当的比例，当电网发生单相接地或设备发生单相碰壳时，在接地点就会产生电火花，假设此电火花具有足够的能量，就可能点燃沼气和煤尘。
        3、使电雷管无准备引爆。漏电电流在其通过的路径上会产生电位差，漏电电流的数值越大，所产生的电位差就越大，如果电雷管两端引线不慎与漏电回路上具有一定差的两点相接，就可能发生电雷管无准备爆炸的事故。
        4、烧损电气设备，引起火灾。长期存在的漏电电流，尤其是两相经过度电阻接地的漏电电流，在通过设备绝缘损坏处时将散发出大量的热，使绝缘进一步损坏，甚至使可燃性材料〔如非阻燃性橡套电缆〕着火燃烧。
        〔三〕、导致漏电的原因
           1、电缆、电气设备自身原因。现象有：电缆在井下长期运行中，绝缘老化、受潮，导致绝缘性能下降；电动机工作时，绕组绝缘受热膨胀，停机后的绕组绝缘冷却收缩，长期使用的结果是绝缘材料出现缝隙，潮气容易侵入，导致对地绝缘电阻降低。
            2、操作、修理不当。现象有：采掘机械迁移时，对电缆防护不财，导致电缆受到挤、压等外力，影响其绝缘性能; 对检修后的电气设备送电时，由于内部残留有多余的零部件或遗留金属工具，导致带电部分和外壳之间的电气距过小，或二者直接接触;过载保护的动作值整定不适，导致过载长期存在而使绝缘受损。
            3、施工、安装不当。现象有：电缆与设备连接时，相线与地线接反；电缆冷补或热补时，操作工艺有误或使用的材质低下，影响绝缘性能；将电气设备安设在淋水或其他易使设备受潮的地方。
            4、管理不当。现象有：购入并使用质量低劣的设备、电缆，其绝缘性能往往不能满足要求；电缆长期浸泡在水中或埋压，没有及时处理。
        三、过流保护
        〔一〕、 过电流故障
            过电流故障是指实际通过电气设备或电缆的工作电流超过了额定电流值。常见的过电流故障有短路、过负荷、断相三种。
        1、短路的危害与原因。在井下发生的短路故障有两相短路和三相短路。短路属于最严重的过电流故障，对故障点四周的其他设备的正常运行造成很大的影响，短路点电弧中心温度达2500-4000摄氏度，短时间可能会烧毁设备或电缆，引起电气火灾，甚至引起瓦斯、煤尘爆炸。造成短路原因主要有：
           〔1〕绝缘击穿。由于绝缘老化、受潮或接线头工艺不符合要求等问题可能导致电缆绝缘击穿。
           〔2〕机械损伤。如对电缆或电气设备防护不当，致使其受外力作用。
           〔3〕误操作。如将未停电线路当成停电线路进行短路接地；对刚检修完毕的设备送电时，忘记拆掉短路接地线。
        2、过负荷的危害与原因。过负荷是指电气设备或电缆的实际工作电流超过了额定电流值。而且超过了同意的过负荷 时间。其原因主要有电源电压过低；机械性堵转；重载起动等
        3、断相的危害及原因。断相是指三相供电线路或设备出现一相断线，设备在运行中断相后，仍会运转，但由于机械负载不变，其工作电流会比正常的工作电流大，引起过负荷。造成断相的主要原因有：熔断器一相熔断；电缆与电缆或电缆与设备没有可靠连接；电缆芯线中有一相断线
        〔二〕、过电流保护装置
        1、过电流保护装置的种类和作用。过电流保护装置包括短路保护、过负荷保护和断相保护。目前我矿井下低压电网过电流保护装置主要有电磁式过流继电器、熔断器、执继电器等。井下高压电动机、动力变压器的高压控制设备，应具有短路、过负荷、接地和欠压释放保护。
           〔1〕熔断器 熔断器的熔体通常用低熔点的铅、锡、锌合金制成，串接在被保护的电气设备的主回路中，当电气设备发生短路时，短路电流使熔体温度急剧升高并使其熔断，从而将故障线路切除。熔断器在起动器、软起动装置、开关电器的主电路中应用普遍。