煤矿供电系统图【浅论煤矿供电系统安全】

　　【摘 要】安全生产，重于泰山。本文分析了煤矿供电系统中存在的事故隐患，并提出了应对这些隐患的策略，具有一定的参考价值。　　【关键词】煤矿供电；安全；隐患　　前言
　　近年来，我国煤炭产业协会及安全生产管理部门都适时的加强了煤矿的安全监管工作。煤矿电气控制电路的平稳运行是保障煤炭开采与运输工作顺利开展与进行的基础，也是煤矿安全生产管理工作中存在问题与弊端最多的部分。下面就对煤矿供电系统可能存在的事故隐患进行分析，并提出一些应对措施。
　　1 煤矿供电系统中可能存在的事故隐患分析
　　由于电气设备和设施缺陷(选型不当、分断能力不够、电缆过载、不阻燃等)可能引发的电气事故有：电源线路倒杆、断线、过负荷、短路、停电、人员触电、电气设备起火、电火花、防爆电气设备失爆等。
　　（1)继电保护装置缺陷。继电保护装置未按规定装设或采用不合格的落后、淘汰产品。会出现越级跳闸、误动作造成无故停电，扩大事故范围。
　　（2)井下电气火花事故。①电气设备保护失灵，当出现过流、短路、接地等电气事故时拒动，使设备、电缆过载、过热引发电气火花，有可能点燃瓦斯，造成火灾或瓦斯爆炸事故。②井下带电电缆由于外力原因破损、拉脱、电缆绝缘下降易造成系统短路、接地，引发电气火花，电气火花有可能造成点燃瓦斯，造成火灾或瓦斯爆炸事故。③井下使用的电气设备安装、维修不当，造成失爆(如防爆腔／室密封不严、防爆面、密封圈间隙不符合要求等)，在开关触点分一合或其他原因产生电火花时，可能点燃瓦斯造成火灾或引起瓦斯爆炸事故。
　　（3)主变容量不足，电源线路缺陷。主变压器容量不足，一台发生事故时，其余变压器不能保证矿井一、二级负荷供电。矿井电源线路未按当地气象条件设计，遇大风、雪等恶劣气候，线路强度不足，易造成倒杆、断线，造成全矿停风、停产，井下作业人员会因停风而有生命危险，造成财产损失和人员伤亡。
　　（4)雷击过电压和消防隐患。雷雨时节因雷击产生过电压、放电产生火花或将设备和电缆击穿、甚至短路。放电产生的火花或短路的火源将易燃物(电缆、控制线、动力油、油污等)点燃，引发火灾，变配电室内未装设机械通风排烟装置及无足够的灭火器材，处理事故困难，导致事故扩大，造成全矿停电，停风、停产。
　　（5)闭锁缺陷。开关柜闭锁未装设或失效易造成误操作，刀闸在带负荷状态下停送电，造成短路。人员在开关内部带电状态下进入会发生触电。
　　（6)开关断路器容量不足。因开关、断路器遮断容量较小，不能分断短路电流，瞬间因短路故障产生大量的热能而烧毁设备及电缆，引发火灾事故，造成部分用户或全矿停电、停风、停产，严重时能导致人员伤亡，财产损失。
　　（7)静电危害事故。井下能产生静电的设备和场所很多，各类排水、通风、压气管路，由于内壁与高速流动的流体相摩擦，使外壁上产生大量的静电电荷，在对地绝缘较好的管壁下产生的静电电压，可达300V以上，塑料等非导体材料管道，更易产生静电。静电放电火花会成为可燃性物质的点火源，造成爆炸和火灾事故；人体因受到静电电击的刺激，可能引发二次事故，如坠落、跌伤等。
　　（8)井下大面积停电事故。①井筒内电缆固定不牢，电缆坠入井筒，造成井下大面积停电事故。②正常分列运行的双回路违章并联运行，当一段母线供电系统发生短路事故时，引起另一段母线供电系统同时掉闸，双回路停电。④应采用双回路供电的区域或设备，采用了单回路供电。③井下电气设备、电缆当发生短路事故时，电气保护装置拒动或动作不灵敏，造成越级跳闸。
　　（9)谐波及其危害。矿井电力系统中主要的谐波源是提升机采用晶闸管供电且具有非线性特性的变流没备。谐波的危害主要有：①使电网电压波形发乍畸变，致使电能品质变坏。②使电气设备的铁损增加，造成电气设备过热，降低正常出力。③使电介质加速老化，绝缘寿命缩短。④影响控制、保护和检测装置的工作精度和可靠性。⑤谐波被放大，使一些具有容性的电气设备(如电容器)和电气材料(如电缆)发生过热而损坏。⑥对弱电系统造成严重干扰，甚至可能在某一高次谐波的作用下，引起电网谐振，系统紊乱，造成设备损坏。
　　（10)井下人员触电事故。①井下电工操作时所使用的绝缘手套、绝缘靴、验电笔等器具破损、绝缘程度降低，验电笔指示不正确。②闭锁装置不全、失效、警示标志不清，人员误入。③无工作票及安全措施，不执行高压电网作业中停电、验电、放电等规定和要求。④接地系统缺损、未可靠接地、保护接地失灵，设备外壳、电缆外皮漏电。⑤不执行停送电制度或误操作，停错、送错电，误认开关和电缆，没有执行作业监护制度，没有悬挂“有人作业，不准送电”牌。
　　（11)单相接地电容电流的危害。矿井电网的单相接地电流达到15—20A时，如不加以补偿限制，弧光接地可能引起接地点的电气火灾，甚至引发矿井瓦斯、煤尘爆炸事故。
　　（12)雷击入井事故。①经地面引入井下的供电线路，防雷设施不完善或装置失灵。②由地面入井的管路、井架在井口处未装或安装的少于两处集中接地装置接地不良。③通信线路在入井处未装设熔断器和防雷装置。或装置不良。
　　2 应对策略
　　2.1 矿井高低压供电设备应装设漏电保护，加强井下电气设备的维护管理，确保电气设备良好接地，防止失爆、漏电事故的发生。
　　2.2 掘进工作面局部扇风机应实现“双风机、双电源”，并能自动切换，防止意外事故发生。
　　2.3 下井电缆在井筒段敷设时，支架上应采用橡胶压块固定的措施。制定定期检测、检查制度，井筒淋水较大时，应采取相应措施。
　　2.4 地面变电所和井下其它变(配)电所，每年要全面统计用电负荷。系统参数有变化时，应重新核算短路电流。为继电保护的计算、整定和试验提供可靠的依据。有大容量负荷投运，要重新整定和试验。
　　2.5 必须确保采掘供电分开。照明综保、煤电钻综保、低压检漏继电器必须正常使用，灵敏、可靠。
　　2.6 采区供电系统应跟随工作面不断推进随时调整并绘制供电系统图，计算短路电流，全面校核继电保护整定值。
　　2.7 地面输电线路、变电所及井架等建构筑物均按规定装设避雷设施，每年雨季前均应检测合格，重点防止架空电源线路遭受雷击，造成全矿停电。
　　2.8 对电气设备的绝缘性能要定期测试，对损伤、破皮漏电的电缆要立即更换。
　　2.9 设置滤波装置，并对矿井电网谐波情况进行检测，根据检测结果对滤波系统作相应调整，以确保供电系统的安全运行。
　　2.10 井下使用的电气设备、电缆要严把入井关。防止没有“二证一标志”的电气设备和电缆流入井下。
　　2.11 定期对电网电容电流进行测试，超标过20A时应采取限制电容电流的措施。
　　2.12 完善供电系统中防止反送电的制度和措施，防止反送电造成触电事故。对变电所供电系统没备、设施合理布置，各开关柜编号、控制负荷，根据供电实际予以明确标识，防止误操作。
　　3 结语
　　煤矿电气事故的发生具有随机性、渐进性或突发性，并且造成事故的原因很多而复杂，包括设计、制造、疲劳、磨损、老化、检查和维护保养、人员失误、环境及其它因素。通过经验教训及事故的统计分析，大部分事故的规律是可知的。通过定期检查、维护保养和分析总结可使多数事故在预定期间内得到控制。所以建立科学合理的事故预防体系，是预防煤矿电气事故的—个重要手段。
　　参考文献
　　[1]国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[S]，北京:煤炭工业出版社，2004.
　　[2]王崇林主编.煤矿供电与电气控制.[M]中国矿业大学出版社，2008.