近年来, 随着生产技术的进步及设备的不断更新, 矿山井下生产工作面的不断延伸, 巷道断面不断扩大, 井下的变压器、高低压开关和磁力起动器星罗棋布, 彼此相连构成了错综复杂的电网。
随着矿山井下生产的不断延伸扩展, 井下低压供电系统的范围也在不断扩大。当今井下生产主要供电方式是采用中央变电所设有主变压器, 主变压器二次侧连接总馈电开关, 再有总馈电开关向各分支开关馈电方式。但由于矿山井下工作环境恶劣, 尤其是掘进迎头通风不好, 环境潮湿, 再加上频繁的二次爆破导致碎石乱飞, 在实际生产工作中由此引起的电缆起火事故时有发生, 造成的损失及伤亡事故逐年上升, 给矿山企业的安全生产和社会稳定造成了极大的负面影响;又由于电力是矿山生产必不可少的能源。因此, 要想提高产品质量, 提高经济效益及保证安全生产, 必须要有可靠、安全、经济合理的供电系统。下面简要总结一下当今我矿低压供电系统的现状。
在实际工作中, 电缆故障对低压供电系统起着重要的影响, 而且电缆故障还比较频繁。正确掌握电缆的特点及一些故障特点, 对我们尽快回复供电, 提高工作效率至关重要。在现场工作中, 我们高压电缆故障多以运行故障为主;而低压电缆故障只有开路、短路和断路三种情况等等。
(1) 敷设的随意性比较大, 路径比较乱。
(2) 敷设时不像高压电缆那样填沙加砖后深埋, 相反埋深较浅, 易受外力损伤而出现故障。
(3) 电缆一般较短, 几十米到几百米不等, 不像高压电缆往往在几百米到几公里。
(4) 绝缘强度要求低, 处理故障做接头时, 工艺较简单。
(5) 绝大多数电缆在故障点处都有十分明显的烧焦损坏现象。故障点在电缆外皮没有留下痕迹的情况, 十分罕见。
(6) 所带负载变化较大, 而且往往相间不平衡, 容易发热, 由此引发的故障多为常见。
(1) 整条电缆被烧断或某一相被烧断此类故障造成配电柜上的电流继电器动作, 电缆在故障处损坏相当严重。
(2) 电缆各相都短路, 此类故障造成配电柜上的电流继电器和电压继电器都动作, 电缆在故障点损坏也很严重 (可能是受外力引起的) 。
(3) 电缆只有一相断路, 电流继电器动作, 故障点损伤较轻但表露较明显。可能是该相电流太大或者是由电缆质量造成。
(4) 电缆内部短路, 外表看不出痕迹, 此类故障一般是由于电缆质量造成的, 比较少见。
现在井下生产都实现了机械化、电动化, 工人工作开上了电动铲运机、电机车, 从而大大降低了工人的劳动强度, 但是由于矿山井下工作条件恶劣, 巷道断面狭窄, 环境潮湿, 在生产过程中, 电动铲运机、电机车内部产生凝露现象比较普遍, 霉菌现象也时有发生, 这些都容易引起线路故障或者断路而导致开关跳闸, 影响正常生产。因此保证井下低压供电系统的安全性和可靠性尤为重要。对低压供电系统的三大保护简述如下。
长时间的过电流运行, 将导致电气设备与井下电缆的迅速损坏, 甚至引发严重的安全事故。为此, 对于电气设备和供电线路都必须设置相应的过流保护, 以便能及时地切断故障处的电源, 防止事态的恶化。常规的过流保护 (熔断器保护、电磁式过流继电器保护、热继电器保护等) , 我单位都齐备, 另外在实际工作中还要注意以下几点: (1) 井下电力网的短路电流, 不能超过井下装设的矿用高压断路器的额定开断电流; (2) 从井下中央变电所或采区配电所引出的低压馈出线, 要装设带有过电流保护的断路器; (3) 经由地面架空线引入井下的电缆, 在架空线与电缆连接处及中央变电所周围应装设避雷装置。
目前我矿的配电室都与中央配电室连成一块形成了一个整体接地网, 为保证接地网的可靠性, 对各用电设备做了如下工作: (1) 对所有需要接地的设备和局部接地极都与接地干线连接, 接地干线又与主接地极连接; (2) 移动式和携带式电气设备, 都采用橡套电缆的接地芯线与接地干线连接; (3) 所有应接地的设备, 都有单独的接地连接线, 不能串联连接接地; (4) 所有电缆的金属外皮都有可靠的电气连接和接地, 无电缆金属外皮的可利用的, 都另敷设了接地干线和接地极; (5) 各中段的接地干线, 都与主接地极相连。另外, 在生产一线及线路敷设中, 都对每个配电盘和电缆接头设立了局部接地极, 进一步确保了接地保护安全性。总之, 接地保护一般用于配电变压器中性点不直接接地 (三相三线制) 的供电系统中, 用以保证当电气设备因绝缘损坏而漏电时产生的对地电压不超过安全范围。如果电器设备未采用接地保护, 当某一部分的绝缘损坏或某一相线碰及外壳时, 电器设备的外壳将带电, 人体万一触及到该绝缘损坏的电器设备外壳 (构架) 时, 就会有触电的危险。相反, 若将电器设备做了接地保护, 单相接地短路电流就会沿接地装置和人体这两条并联支路分别流过, 这样就减小了电器设备漏电后人体触电的危险。
井下变 (配) 电所, 高压馈出线都装设单项接地保护装置, 而低压馈出线都应装设漏电保护装置。漏电保护的任务就是既要保证作业人员的安全, 又要考虑漏电电流所产生的电火花不能引起火灾造成线路短路。目前我单位安装的漏电保护装置不但能够实现有选择性的切断故障线路, 而且能够实现漏电检测并动作于信号。在生产一线, 时刻都保证漏电保护装置的灵敏可靠, 要求值班人员每天都要对其运行情况进行认真检查, 发现问题及时汇报处理, 防止了漏电伤人事故。
以上只谈了些矿山井下供电系统电缆的特点及一些常见问题和低压供电系统的一些保护等, 另外制定完善健全的规章制度并认真执行, 对提高矿山井下供电安全也具有十分重要的作用。总之, 只有加大矿山井下供电系统管理的力度, 把矿山井下供电系统中存在的问题及时合理的解决, 才能保证矿山具有更安全、更可靠的井下供电系统。
摘要：本文阐述了矿山井下供电系统电缆的特点及一些常见问题和低压供电系统的一些保护等, 在日常工作中注意这几方面的问题, 对提高产品质量, 提高经济效益及保证安全生产等方面都有十分重要的意义。
关键词：供电系统,电缆,过流,接地,漏电
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