矿山供电系统漏电保护措施研究

张文琦

（甘肃能源化工职业学院，甘肃 兰州 730207）

供电系统在整体产业链中处于十分重要的地位，原因如下：供电系统的主要工作是确保简洁、高效地进行电能运输；高效快速的实现电能转化、自动化控制的目的，大大降低产业运营成本和人力资源。随着全国经济水平的整体提高，以及煤矿产业的进一步发展和机械化程度的提高，电能的供应将直接影响煤矿生产的安全性和经济性，所以我们要重视供电系统的建设工作[1]。

1 矿井要建设合理的供电系统

供电系统作为生产的基础建设，需要时刻保持稳定运行，这就要求对于供电系统进行合理建设，保证其安全性和稳定性，具体落实情况如下所述。

（1）依据标准建设电力供应系统。供电系统作为矿井开展生产的保障因素，要确保供电的持续性，即不出现非人为操作的断电情况。除此之外，电能在电力转接、能量转换的过程中，正常、备用电力系统所提供的电力资源可以保证用电设备处于最佳运行状态，确保生产效率，延长用电设备的使用年限。

（2）合理选择漏电保护装置的开关。出于对矿山供电系统稳定安全运行的考虑, 相关技术人员应因地制宜, 针对具体情况对漏电保护装置的开关进行合理选择, 充分体现合理性、可靠性、安全性、经济性的原则。

（3）减少供电系统谐波污染。谐波污染的发生是不可小觑的，其必然会造成供电系统的内在损伤，形成原因与目前供电设备的内在结构有关，半导体元件的使用、以及非线性的谐波源，都将对线路形成额外压力、造成线路组成材料的铜断以及电容的损伤，甚至对电动机产生影响。

（4）实现设备的合理调控。用电设备包括选择、使用和维修三部分，在选择合理的供电系统时要考虑实际情况，择优而论。

（5）施工方法的正确性。施工的正确落实具有重要意义，近些年因施工建设问题而导致漏电的现象层出不穷。一部分是由于施工工作的开展较复杂，要考虑地形复杂、地质勘探开展缓慢、人员交流不畅通以及人员调控困难等问题，另一部分要确保电缆敷设位置选择得当，避免受潮、散热不良等情况的发生。

2 供电系统漏电的原因

由于煤矿开采的特殊环境，硬件设施易遭到损害而且维修较难，所以因漏电而造成的事故较多，分析漏电事故发生的原因，对于后续事故的避免具有重要参考意义。

（1）设备及硬件设施原因。在电能的输送过程中一部分电能转化为热能，这将导致电线连接处零件易老化，电缆外部保护层变薄等问题的出现[2]。而且矿井较为潮湿，如果绝缘体受潮，其绝缘能力降低，势必发生漏电。线缆布局不合理，造成电缆的机械性损伤，出现线缆保护层受损，芯线裸露等情况，除了会造成漏电外还会对人员造成致命的伤害。

（2）设备管理问题。机电管理部要定期对电缆进行检查，如果电缆长时间浸水、浸酸或者散热不良，而且受潮的电缆没有及时处理，从而因绝缘老化等问题引起漏电；如果设备的绝缘材料受潮、变质，可能导致线路漏电；在接入电源和脱离电源时，使用方法不当造成错误电压，造成电机绝缘层被击穿，从而发生漏电或短路，极端情况会发生人员伤亡事故；安装过程中，接地线安装错误，与地面相触后，造成小范围区域土地带电。

（3）检查维护工作不到位。对于供电系统的整体调控较为简单，只需几名专业操作人员，但发生问题时需要大量人力进行维修，两者对于人力资源的使用矛盾，导致日常维修、维护工作的人员不足，人员专业能力不到位、导线连接处不够牢靠，造成二次严重漏电；维修后将工具、多余材料、接线垃圾留在维修处，造成联电、漏电、电线散热不及时的情况发生；开关维修时，因操作不当产生电弧，在碰触到外壳后导致系统漏电。

（4）二次事故的发生。矿井作业危险系数较大，近些年经常出现巷道坍塌的事故，其中巷道的结构坍塌、顶棚掉落等情况，势必对供电系统造成损害，而且电缆的断裂、内部金属的裸露还会造成漏电、短路的情况发生，增加工作人员的危险。

（5）漏电的危害。部分电缆和电器为了达到相应的功能效果，要求使用一些特殊导体材料，这就导致一旦绝缘层发生损伤，内部结构裸露后与酸性液体接触，从而产生化学反应，造成毒气、毒液对人员的伤害与爆炸、燃烧等事故，必将对整体煤炭产业造成严重损失；在进行开关闭合的瞬间，电压的变化导致电线绝缘层被击穿，可能产生火花，而其一旦与易燃易爆的物质接触，引燃后必将造成重大事故。

3 漏电的预防措施

矿山供电系统如果发生漏电现象，其对企业的经济以及员工的人身安全会造成威胁，所以对此问题应高度重视。

（1）强调设备整体管理。硬性要求对于设备进行定期检查，明确不同区域电缆敷设是否合理，是否出现电缆因外力而损伤，是否出现敷设不良，是否出现散热不良等情况。实行制度化管理，每组或者每个专职人员进行定点区域管理，定期进行反馈和交流；安装绝缘能力较强的开关，预防绝缘层因电压的不良变化而被击穿；安装具有漏电保护措施的开关，在电流发生异常变化时，及时采取断电措施，预防事故的再度发展；电缆敷设合理，一方面防止自身的摩擦、挤压、埋藏、酸淋的发生，另一方面防止因电缆裸露而受到机械性损伤；电缆安装时要确保干燥的环境，可以进行悬挂等方式，远离水和酸性溶液，避免因化学因素造成的电缆损伤；设备的选择一定要按照原则进行，避免电缆质量低劣而造成不必要的事故；加强对电器作业人员职业素质的培养，提高专业水平，实行制度化、规范化管理。

（2）培养员工安全意识。除了加强对电器作业人员职业素质的培养外，对于其他职工，要进行定期培训，上岗前具备熟练应对突发事故、辨识事故发生潜在因素和危害等级的能力，杜绝因逃避工作投机取巧、违规违纪、随意操作控制电器等现象出现，从根本上减少事故的发生率；进行漏电原因、漏电危害的讲解，提高职工整体安全意识。

4 漏电可能造成的危害

（1）对职工的生命健康安全造成威胁。触电对人体的危害程度大小取决于触电时间和电流大小，流过人体的电流越大，对人体组织的破坏程度也就越大。我国规定地面低压电力系统供电电压为380V/220V，井下电钻与照明电压为127V，而且《煤矿安全规程》规定：向井下供电的变压器及井下供电的变压器中性点严禁接地，可想而知漏电情况下对于企业员工将造成致命威胁。

（2）引起瓦斯及煤尘爆炸。供电线路老化，散热不充分、电压偏差导致瞬时的绝缘层击穿等问题都可能引起火星，由于矿井中存在瓦斯和煤尘，两者在矿井的特殊条件下会造成爆炸，如果爆炸力度足够强，还会引起矿井支架结构坍塌。矿山开采以煤炭为主，煤层中不断的涌出瓦斯及有害气体，而瓦斯属于易燃气体，所以对瓦斯的监测可以有效预防爆炸的发生，对电气设备的绝缘与安全操作也要给予重视。

（3）泄露电流导致电雷管引爆等。煤矿井下架线电机车的直流牵引网络产生的杂散电流，也称为泄露电流，泄露电流流经途中，有时会带来剧烈的电火花现象。电雷管一般只需要1V多的电压就可以引爆，如在掘进巷道内，在泄露电流作用下，铺设的轨道、管道与大地之间的电势差很容易超过这个可能引爆电雷管的电压值，泄露电流越严重，电压差越大，在此条件下，导致井下电雷管提前引爆；煤矿井下泄露电流的存在，也影响井下电气装置的正常运行，一旦串入电气装置线路中，可能导致一些保护装置异常，漏电装置误动；泄露电流的长期存在，会使绝缘进一步损坏，严重时将烧坏电气设备。

（4）电线短路。发生漏电之后，漏电处可能发热对绝缘体造成破坏，进一步引发线路断路或者造成短路，致使线路上的设备因电流过大导致的电机烧毁，严重状况还会引燃其他物品和设备。

（5）其他污染的发生。漏电情况的发生可能导致电压异常、电流异常，继而对用电器造成消耗，例如谐波可造成发电机的不正常震动、产生噪声。而且，部分用电设施含有特殊材料，陈旧设备与有害气体、酸性液体接触后可能会产生有毒物质，造成对现有设备的腐蚀、干扰等。对于漏电设施的坚持使用，除了造成设备本身的损耗外，极端情况可出现爆炸或燃烧现象，造成极大的经济、人员生命健康损失。

5 结束语

由此可见，漏电故障的危害极大，所以，在供电系统中必须装设漏电保护装置，又称RCD，主要应用于单相电路中，可避免因漏电导致火灾及人身触电的发生。除此之外，矿山井下采用矿用检漏继电器，矿用检漏继电器的种类和型号较多，其作用和工作原理相近，目的都是当发生漏电故障时，只切除故障线路，而非故障线路可继续运行，从而提高了系统的供电可靠性。煤炭生产在我国是重要产业，可以向国家提供能源及相关产品，事故的发生将对国民经济和人员生命财产安全造成巨大损失。所以要严格执行国家管理规范和设备使用标准，将事故发生的概率降低到最小，进一步促进我国社会主义现代化向前发展。