1、井下漏电的原因分析和危害预防巩升瑞山东济宁市花园煤矿摘要：煤矿生产以井下巷道作业为主，由于井下环境恶劣，供电系统及设备容易发生漏电、人身触电、短路、过负荷、电火灾、电雷管提前引爆等电气事故。低压供电系统的各类故障一般高于高压供电系统，其中以漏电故障出现的几率为最高。因此，正确分析井下供电线路漏电的原因，以便及时采取合理的预防措施，对减少井下供电线路故障，保证煤矿安全生产具有十分重要的意义。一、 井下漏电的原因1. 电缆或电气设备的原因a、 敷设在井下巷道内的电缆绝缘老化或潮气入侵，使正常运行时系统对地的绝缘电阻降低而造成漏电。b 、开关设备长期使用，接线板潮湿可能造成漏电；其内部元件或导线因某
2、种原因使绝缘恶化、导线头碰壳也会造成漏电。c 、长期使用的电动机因绝缘受潮、绕组散热不良等原因，绝缘材料变质、老化而造成漏电。此外，电动机内部接头脱落，一相导线接触金属外壳而导致的漏电也较常见。d、 真空开关未使用阻容保护，在分断时易产生过电压，使电动机的绝缘瞬间击穿而造成漏电。2、因安装施工不当引起漏电a 、电缆施工接线错误，如误将相线与地线相连，通电后就会发生漏电。B、 电缆与设备连接时，由于芯线接头不牢，封堵不严，压板不紧，运行或移动时造成接头脱落或松动，使相线与金属外壳直接搭接而漏电。C、 橡套电缆悬挂方法违反规定，采用铁丝或铜丝悬挂，时间一长就可能漏电d、开关或其他电气设备的内部接线
3、错误或接线头松脱碰壳，当合闸通电时便会漏电。3 、因管理不当引起漏电 a、由于管理不严，电缆被埋压或脱落浸泡于水沟中，造成其散热不良或受酸性水的侵蚀，时间一长将使绝缘老化而漏电。b、电气设备长期过负荷运行造成绝缘老化损坏而漏电。c、 电动机因长期被煤石堵塞风道，通风不良造成发热使绝缘受损而漏电。d、已受潮或遭水淹的电气设备，未经严格的干燥处理和对地绝缘电阻、耐压试验又投入运行，极有可能漏电或导致其他电气故障。 4、 因维修操作不当引起漏电a 、工人工作时，劳动工具（锹、镐、钎等）易将电缆割伤或碰伤而造成漏电。此外，采掘机械移动时，供电电缆受到拉、挤、压、绞等作用，也可能造成漏电。b 、冷、热补
4、的橡套电缆和浇灌的电缆接头由于线芯连接不牢固、绝缘浇灌不均匀，以及硫化热补或冷补质量低劣，在运行期间容易发热，使油和绝缘胶往外渗漏，严重时就会漏电。 c 、开关设备检修后，残留在开关内的线头、金属碎片等未能清扫干净，或将小零件、工具等忘在开关内，此时如碰到相线，送电后就会发生漏电。d、检修电气设备时，停送电操作错误、带电操作或施工不慎，可能造成人身触及一相而漏电。e、 开关分、合闸时，因灭弧机构有故障造成电弧熄灭困难、电弧接触外壳而漏电。5 、因意外事故引起漏电a 、井下电缆常因顶板冒落、矿车掉道、支柱倾倒等意外机械事故被损伤而导致漏电。b 、井下电缆因短路故障造成局部对地绝缘损坏，当处理故障
5、后未经对地绝缘电阻测定而恢复送电时，就会发生漏电。c、采、掘头面的电气设备离头面太近而受到炮崩，造成设备损坏或绝缘破坏，也是导致漏电的一个原因。 二、井下低压电网发生漏电的危害煤矿井下低压电网大部分在采区，环境恶劣，工作人员和生产机械比较集中，电网若发生漏电，将导致以下危险： 1、引起人身触电 。当电气设备因绝缘损坏而使外壳带电时，工作人员接触外壳就会导致人身触电事故。此时入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人员伤亡。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是一种更严重的人身触电，此时入地电流大部分流经人体，因而对人员的危害性更大。2、引起瓦斯及煤尘爆炸。 我国
6、大部分煤矿都有瓦斯和煤尘爆炸的危险，当井下空气中的瓦斯或煤尘达到爆炸浓度且有能量达到0.28 mJ 的点火源时，就会发生瓦斯或煤尘爆炸。当电网发生单线接地或设备发生单相碰壳时，在接地点就会产生电火花，若此时电火花具有足够的能量，就可能点燃瓦斯或煤尘。3 、使雷管无准备引爆 。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电位差的两点相接触，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，尤其是两相经过渡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
7、至使可燃性材料着火燃烧。5 、引起短路事故。 长期存在的漏电电流及电火花使漏电处的绝缘进一步损坏，最后危及相间绝缘而造成短路，形成更大的电气故障，对矿井安全造成严重威胁。6 、严重影响生产 。 煤矿安全规程要求，一旦电网发生漏电，就必须停电处理。漏电故障的处理少则数小时，多则达几个班，因而严重影响生产，降低煤炭企业的经济效益。另一方面，停电使局部通风机停转，通风恶化，形成瓦斯积聚，反过来又威胁矿井安全。 三、预防井下漏电及人身触电的措施井下漏电威胁煤矿的安全生产，因此必须采取有效措施预防这类电气事故的发生。结合煤矿的具体情况，可采取以下措施：1 、加强井下电气设备的管理和维护，定期对电气设备进
8、行检查和试验，性能指标达不到要求的应立即更换。2、严格规范接线工艺，确保电气密封，防止因洒水防尘时造成电气内部受潮而漏电。3、 井下电缆应悬挂整齐，避免出现“挤、压、埋、淋、砸、崩、摩”现象。采煤工作面要避免乳化泵站高压管路工作状态下窜动时与电缆产生的摩擦。掘进头的电气设备要重点防护，避免电绞钢丝绳摩擦电缆，迎头电机负荷线要加装护套，防止机械损伤，严禁炮崩电气设备。4、 坚持使用漏电保护装置，对防止触电伤亡事故，避免因漏电而引起的火灾事故, 具有明显的效果。四、漏电保护装置的原理及应用1、漏电保护装置原理：漏电保护器主要包括检测元件(零序电流互感器)、中间环节( 包括放大器、比较器、脱扣器等)
9、、执行元件(主开关) 以及试验元件等几个部分。三相四线制供电系统的漏电保护器工作原理示意图。TA 为零序电流互感器, GF 为主开关, TL 为主开关的分励脱扣器线圈。在被保护电路工作正常, 没有发生漏电或触电的情况下, 由克希荷夫定律可知, 通过 TA 一次侧的电流相量和等于零, 即：这样 TA 的二次侧不产生感应电动势, 漏电保护装置不动作, 系统保持正常供电。当被保护电路发生漏电或有人触电时, 由于漏电电流的存在, 通过 TA 一次侧各相电流的相量和不再等于零,产生了漏电电流 Ik。在铁心中出现了交变磁通。在交变磁通作用下, TL 二次侧线圈就有感应电动势产生, 此漏电信号经中间环节进行
10、处理和比较, 当达到预定值时, 使主开关分励脱扣器线圈 TL 通电, 驱动主开关 GF 自动跳闸, 切断故障电路,而实现保护。2、 漏电保护装置的应用正确合理地选择漏电保护器的额定漏电动作电流非常重要: 一方面在发生触电或泄漏电流超过允许值时, 漏电保护器可有选择地动作; 另一方面, 漏电保护器在正常泄漏电流作用下不应动作, 防止供电中断而造成不必要的经济损失。漏电保护装置的额定漏电动作电流应满足以下三个条件: a、为了保证人身安全, 额定漏电动作电流应不大于人体安全电流值, 国际上公认 30 mA 为人体安全电流值。 b、为了保证电网可靠运行, 额定漏电动作电流应躲过低电压电网正常漏电电流。 c、为了保证多级保护的选择性, 下一级额定漏电动作电流应小于上一级额定漏电动作电流, 各级额定漏电动作电流应有级差112 215 倍。
