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浅析矿井接地系统对煤矿安全生产的作用

  
评论: 更新日期:2014年04月28日

(1)现在煤矿井下多为660v用电设备,在此本人仅以660的供电系统为例,对煤矿井下防雷接地系统的设置情况作简要的分析:设定在井下空气潮湿的环境中人体的接地电阻为r=1000ω, 根据公式,i===0.66a,即在发生人体触电事故时人体触电电流约为660ma,而人体的触电极限电流为30ma•s,通过人体50 ma电流就能致人死亡,可见如果说井下一旦发生了人体触电事故时,事故发生地点又没有接地时,足以在1s内致人死亡。井下对接地系统中的各个地点的接地电阻作出详细规定的依据是以人体的触电极限电流为30ma,对接地体的总的接地电流进行计算后得出的结果。设定总漏电电流i=10a,人体电阻rr=1000ω,接地电阻为rd=2ω,根据公式, id=i×=10×=9.98a,则流过接地电阻的电流约为9.98a,ir=i×=10×=19.96ma,则流过人体的电流为19.96ma,
(2)经实际测定,设置在水沟中的局部接地极为0.6㎡(长l=100㎝,宽b=60㎝)埋深h=30㎝的接地电阻r约为11.46ω,直径38m、长8.5m的钢管制成,管上应至少钻20个直径不小于5mm的透孔,并垂直全部埋入底板后的电阻值为42.88;单相接地电流通常不超过500ma(380v或660v低压供电系统中,)从理论上说,如果40v电压供电时,靠近工作面的局部接地极的接地地电阻也不应大于80ω。
从上述的公式计算与实测的数值可以看出,规程中规定“连接主接极的接地母线,应采用截面不小于50mm2的铜线,或截面不小于100mm2的镀锌铁线,或厚度不小于4mm、截面不小于100mm2的扁钢。”的原由。
(3)随着矿井规模的增大,10kv高压下井已普遍使用,有些矿井已经开始使用10kv高压电机,在提高供电电压,减少线路损失,减少设备运行损耗,提高线路供电容量的同时,电网对地电容电流也越来越大,接地电火花能量也越来越高,发生井下人身触电伤亡的危险性及瓦斯、煤尘爆炸的可能性也越来越大,因此在使用10k高压下井供电时必须安装10kv单相接地保护,并对保护接地按有关规定进行各项试验。
(4)接地极(体)按其布置方式可分为外引式接地极和环路式接地极两种。若按接地极的形状来分,则有管形、带形和环形几种基本形式。若按接地极的结构来分,则有自然接地极和人工接地极之分。可用来作为自然接地极的有:上下水的金属管道;与大地有可靠连接的建筑物和构筑物的金属结构;敷设于地下而其数量不少于两根的电缆金属包皮及敷设于地下的各种金属管道,但可燃液体以及可燃或爆炸的气体管道除外。可用来作为人工接地极的,一般有钢管、角钢、扁钢和圆钢等钢材。在煤矿井下有化学腐蚀性的土壤中,则可采用镀锌的上述儿种钢材或铜质的接地极。(详见外引式接地极、环路式接地极接地装置示意)
外引式接地极接地装置示意
环路式接地极接地装置示意
四、结束语
到目前为止,在煤矿安全生产中接地对矿井电力系统、通讯、综合保护中是应用最广泛的并且无法用其他方法替代的电气安全措施之一。因此,我们应充分认识到矿井接地系统对煤矿安全生产的重大意义,做好接地工程,避免因井下接地系统的不合理而造成的电力系统供电不安全、通讯系统工作得不到保障、综合保护装置误动而引发的各种不安全因素。
参考文献
国家安全生产监督管理局。煤矿安全规程。北京:煤炭工业出版社,2010.
中国煤炭建设协会。煤炭工业小型矿井设计规范。北京:中国计划出版社出版,2006.
中国煤炭建设协会。煤炭工业设计规范。中国计划出版社出版,2006.
顾永辉,范延瓒。煤矿电工手册。北京:煤炭工业出版社,1997。
北京煤炭设计研究院。矿山电力设计规范。北京:煤炭工业出版社,1994。

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