矿山电气设备安全运行技术研究

安平平 王伟利 王丽

摘要：电气设备安全管理是整个矿山安全管理的重要组成部分。加强和完善电气设备安全管理系统是做好矿山安全工作的保障之一，对避免和减少井下重大安全事故的发生具有十分重要的作用。本文探讨了矿山电气设备安全运行的基本技术。

关键词：矿山电气；设备安全；技术

1 矿山电气设备安全运行的重要性

矿山供配电的安全要求矿山所需的电能一般来自电网，通过输电线路到矿山变电所，经变压器降压后送到各用电地点。矿山各级变电所的变压器、配电装置、电力线路及各用电设备，按照一定的方式互相连接成一个整体，构成了矿山的供电系统。由于矿山生产环境的特殊性，要求供电可靠、安全、质量高和经济。对矿山企业的重要负荷，如主要排水、通风与提升设备，一旦中断供电，可能发生矿井淹没、有毒有害气体聚集或停罐甚至坠罐等事故。采掘、运输、压气及照明等中断供电，也会造成不同程度的经济损失或人身事故。矿山的开采离不开电气设备，而电气设备运行的安全则关系着整个矿山开采的进行。因此，加强矿山电气设备的安全运行具有十分重要的意义。

2 电气设备安全保护技术

2 . 1 中性点接地方式

供电系统的电源变压器中性点采用何种接地方式，对于电气保护方案的选择和电网的安全运行关系极大。低压供电系统一般有两种供电方式，一种是将配电变压器的中性点通过金属接地体与大地相接，称中性点直接接地方式；另一种是中性点与大地绝缘，称中性点不接地方式。这两种接地方式各有短长，适合于不同的使用场所，并要有相应的电气保护装置才能保证

电网的安全运行。由于矿山井下环境恶劣，对安全用电要求特别高，为此《，金属非金属矿山安全规程》规定井下配电变压器以及金属露天矿山的采场内不得采用中性点直接接地的供电系统；地面低压供电系统以及露天矿采场外地面的低压电气设备的供电系统，一般都是采用中性点直接接地的系统。为了避免和减轻高压窜人低压的危险，要将中性点通过击穿保险器同大地可靠地连接起来，或在三相线路上装设避雷器。

2 . 2 接地和接零

运行中的电气设备可能由于绝缘损坏等原因，而使它的金属外壳以及与电气设备相接触的其他金属物上出现危险的对地电压。人体接触后，就有可能发生触电危险。为了避免触电事故的发生，最常用的保护措施是接地和接零。在380/220V的三相四线制中性点接地的供电系统中，把设备正常不带电的外壳与中性点接地的零线连接，称为保护接零。当某相带电部分碰上金属设备的外壳时，通过设备的外壳形成该相线对零线的单相短路，短路电流能使线路上的过流保护装置（如熔断器尺。等）迅速动作，从而将故障部分切断电源，消除触电危险。

2 . 3 继电保护

电力系统发生故障或出现异常现象时，为了将故障部分切除，或者防止故障范围扩大，减少故障损失，保证系统安全运行，需要利用一些电气自动装置来保护，自动装置的主要器件是继电器，装有继电器的保护装置称为继电保护装置。

2 . 4 漏电保护

当电路或电气装置不良，使带电部分与地接触，引起人身伤害、损坏设备以及发生火灾危险时，可将电源切断的保护称漏电保护。漏电保护装置主要有电压型与电流型两种。井下低压电网的漏电保护装置，一般是在电源端装设一台漏电继电器，对电网绝缘进行监视。当电网绝缘下降（漏电）到一定数值或接地时，漏电继电器就动作，并在极短的时间内将电源总开关自动切断。当人体触电时，漏电继电器也将动作。

2 . 5 过电流保护

过电流是指电气设备或线路的电流超过规定值，有短路和过载两种情况。短路和过载都将使电气设备或线路发热超过允许限度，从而引起绝缘损坏，设备或线路烧毁，甚至引起火灾事故。为了保障安全可靠供电，电网或用电设备应装设过电流保护装置，当电网发生短路或过载故障时，过电流保护装置动作，迅速可靠地切除故障，避免造成严重后果。常用的过电流保护装置有熔断器、热继电器、电磁式过电流继电器。

2 . 6 防雷电保护

雷是一种大气中的放电现象。这种放电，时间很短促，电流极大，高达200kA～300kA，放电时温度可达20000℃，放电的瞬间出现耀眼的闪光和震耳的轰鸣，具有强大的破坏力，可在瞬间击毙人畜，焚毁房屋和其他建筑物，毁坏电气设备的绝缘，造成大面积、长时间的停电事故，甚至造成火灾和爆炸事故，危害十分严重。防雷包括电力系统的防雷和建筑物与其他设施的防雷，主要措施是采用避雷针（线、网）和避雷器。避雷针以及避雷线、避雷网能保护建（构）筑物和高压输电线路等免受雷击。烟囱、水塔、井架和高大的建筑物以及存有易燃、易爆物质的房屋（如炸药库、油库等）上，应装设避雷针（线、网）。避雷器是用来限制电力系统过电压幅值，以保护电气设备的过电压保护装置。

2.7矿山电气安全基本措施

（1）直接触电防护措施。主要包括绝缘、屏护、安全距离、设置障碍、安全电压、限制触电

电流、电气连锁、漏电保护器等防护措施；

（2）间接触电防护措施。指防止人体各个部位触及正常情况下不带电，而在故障情况下才变为带电的电器金属部分的技术措施；

（3）电气作业安全措施。人们在各类电气作业时保证安全的技术措施；

（4）电气安全装置；

（5）电气安全操作规程；

（6）电气安全用具；

（7）电气火灾消防技术；

（8）做好触电事故急救工作，及时处理电气事故，做好电气安全档案管理。

2.8 电气工作安全措施

在电气设备及线路检修及停送电等工作中为了确保作业人员的安全，应采取必要的安全组织措施和安全技术措施。组织措施有三项具体措施：一是工作票制度；二是工作监护制度；三是恢复送电制度。技术措施主要有：停电、验电、放电、装设临时接地线、悬挂警告牌和装设遮拦等。

2.9 矿山电气伤害事故及预防

2.9.1 矿山电气事故种类及危害。

大致分为以下一几种：电气设备及线路事故；电流及电击伤害事故；电磁伤害事故；雷电事故；静电伤害事故；爆炸、火灾危险场所电气事故引发的爆炸火灾事故。这类事故的危害性主要表现为：由于短路、过负荷、接地、漏电、绝缘破坏、安装不当等原因导致电气设备及线路发生的爆炸、起火、人员伤亡，设备与线路损坏，都可能造成巨大的经济及政治损失；这些事故都具有较多的危害性，会给生产生活带来毁坏性的灾难及大量的人员伤亡。

2.9.2 触电事故的原因及预防措施

（1）是在变配电装置上触电和架空线路上触电。预防措施：应严格执行安全操作规程，作業时落实安全组织措施和安全技术措施；

（2）是在架空线路下触电。预防措施：必须做好防护措施，严禁在架空线路附近竖立金属杆或潮湿杆件，恶劣天气时应避开架空线路；

（3）是井下电缆、开关元件、熔电器、手持电动工具触电。预防措施：加强训检，定期进行检修，非电气人员不得安装电气设备，系统应安装漏电保护装置；

（4）是电动起重机械触电及临时用电触电。预防措施：严格执行安全操作规程，做好巡检，维修保养及周期检查工作。临时用电必须安国家临时用电规程执行，严格管理，禁止乱接乱拉；

（5）是电气设备金属外壳带电触电。预防措施：系统必须接地良好，加强接地系统和线路的巡视检查及测试，及时修复；加强系统电气设备的巡视检查、维护保养。

3 结束语

电气安全管理与电气安全技术是相辅相成，缺一不可。我们只有在遵守《矿山安全法》的基础上，把电气安全管理与电气安全技术应用到具体工作上，以落实促成效，以成效促落实，才能做到有效的预防和减少矿山电气安全事故的发生，从而保障我们整个矿山电气安全工作的顺利进行。

安平平 王伟利 王丽

摘要：电气设备安全管理是整个矿山安全管理的重要组成部分。加强和完善电气设备安全管理系统是做好矿山安全工作的保障之一，对避免和减少井下重大安全事故的发生具有十分重要的作用。本文探讨了矿山电气设备安全运行的基本技术。

关键词：矿山电气；设备安全；技术

1 矿山电气设备安全运行的重要性

矿山供配电的安全要求矿山所需的电能一般来自电网，通过输电线路到矿山变电所，经变压器降压后送到各用电地点。矿山各级变电所的变压器、配电装置、电力线路及各用电设备，按照一定的方式互相连接成一个整体，构成了矿山的供电系统。由于矿山生产环境的特殊性，要求供电可靠、安全、质量高和经济。对矿山企业的重要负荷，如主要排水、通风与提升设备，一旦中断供电，可能发生矿井淹没、有毒有害气体聚集或停罐甚至坠罐等事故。采掘、运输、压气及照明等中断供电，也会造成不同程度的经济损失或人身事故。矿山的开采离不开电气设备，而电气设备运行的安全则关系着整个矿山开采的进行。因此，加强矿山电气设备的安全运行具有十分重要的意义。

2 电气设备安全保护技术

2 . 1 中性点接地方式

供电系统的电源变压器中性点采用何种接地方式，对于电气保护方案的选择和电网的安全运行关系极大。低压供电系统一般有两种供电方式，一种是将配电变压器的中性点通过金属接地体与大地相接，称中性点直接接地方式；另一种是中性点与大地绝缘，称中性点不接地方式。这两种接地方式各有短长，适合于不同的使用场所，并要有相应的电气保护装置才能保证

电网的安全运行。由于矿山井下环境恶劣，对安全用电要求特别高，为此《，金属非金属矿山安全规程》规定井下配电变压器以及金属露天矿山的采场内不得采用中性点直接接地的供电系统；地面低压供电系统以及露天矿采场外地面的低压电气设备的供电系统，一般都是采用中性点直接接地的系统。为了避免和减轻高压窜人低压的危险，要将中性点通过击穿保险器同大地可靠地连接起来，或在三相线路上装设避雷器。

2 . 2 接地和接零

运行中的电气设备可能由于绝缘损坏等原因，而使它的金属外壳以及与电气设备相接触的其他金属物上出现危险的对地电压。人体接触后，就有可能发生触电危险。为了避免触电事故的发生，最常用的保护措施是接地和接零。在380/220V的三相四线制中性点接地的供电系统中，把设备正常不带电的外壳与中性点接地的零线连接，称为保护接零。当某相带电部分碰上金属设备的外壳时，通过设备的外壳形成该相线对零线的单相短路，短路电流能使线路上的过流保护装置（如熔断器尺。等）迅速动作，从而将故障部分切断电源，消除触电危险。

2 . 3 继电保护

电力系统发生故障或出现异常现象时，为了将故障部分切除，或者防止故障范围扩大，减少故障损失，保证系统安全运行，需要利用一些电气自动装置来保护，自动装置的主要器件是继电器，装有继电器的保护装置称为继电保护装置。

2 . 4 漏电保护

当电路或电气装置不良，使带电部分与地接触，引起人身伤害、损坏设备以及发生火灾危险时，可将电源切断的保护称漏电保护。漏电保护装置主要有电压型与电流型两种。井下低压电网的漏电保护装置，一般是在电源端装设一台漏电继电器，对电网绝缘进行监视。当电网绝缘下降（漏电）到一定数值或接地时，漏电继电器就动作，并在极短的时间内将电源总开关自动切断。当人体触电时，漏电继电器也将动作。

2 . 5 过电流保护

过电流是指电气设备或线路的电流超过规定值，有短路和过载两种情况。短路和过载都将使电气设备或线路发热超过允许限度，从而引起绝缘损坏，设备或线路烧毁，甚至引起火灾事故。为了保障安全可靠供电，电网或用电设备应装设过电流保护装置，当电网发生短路或过载故障时，过电流保护装置动作，迅速可靠地切除故障，避免造成严重后果。常用的过电流保护装置有熔断器、热继电器、电磁式过电流继电器。

2 . 6 防雷电保护

雷是一种大气中的放电现象。这种放电，时间很短促，电流极大，高达200kA～300kA，放电时温度可达20000℃，放电的瞬间出现耀眼的闪光和震耳的轰鸣，具有强大的破坏力，可在瞬间击毙人畜，焚毁房屋和其他建筑物，毁坏电气设备的绝缘，造成大面积、长时间的停电事故，甚至造成火灾和爆炸事故，危害十分严重。防雷包括电力系统的防雷和建筑物与其他设施的防雷，主要措施是采用避雷针（线、网）和避雷器。避雷针以及避雷线、避雷网能保护建（构）筑物和高压输电线路等免受雷击。烟囱、水塔、井架和高大的建筑物以及存有易燃、易爆物质的房屋（如炸药库、油库等）上，应装设避雷针（线、网）。避雷器是用来限制电力系统过电压幅值，以保护电气设备的过电压保护装置。

2.7矿山电气安全基本措施

（1）直接触电防护措施。主要包括绝缘、屏护、安全距离、设置障碍、安全电压、限制触电

电流、电气连锁、漏电保护器等防护措施；

（2）间接触电防护措施。指防止人体各个部位触及正常情况下不带电，而在故障情况下才变为带电的电器金属部分的技术措施；

（3）电气作业安全措施。人们在各类电气作业时保证安全的技术措施；

（4）电气安全装置；

（5）电气安全操作规程；

（6）电气安全用具；

（7）电气火灾消防技术；

（8）做好触电事故急救工作，及时处理电气事故，做好电气安全档案管理。

2.8 电气工作安全措施

在电气设备及线路检修及停送电等工作中为了确保作业人员的安全，應采取必要的安全组织措施和安全技术措施。组织措施有三项具体措施：一是工作票制度；二是工作监护制度；三是恢复送电制度。技术措施主要有：停电、验电、放电、装设临时接地线、悬挂警告牌和装设遮拦等。

2.9 矿山电气伤害事故及预防

2.9.1 矿山电气事故种类及危害。

大致分为以下一几种：电气设备及线路事故；电流及电击伤害事故；电磁伤害事故；雷电事故；静电伤害事故；爆炸、火灾危险场所电气事故引发的爆炸火灾事故。这类事故的危害性主要表现为：由于短路、过负荷、接地、漏电、绝缘破坏、安装不当等原因导致电气设备及线路发生的爆炸、起火、人员伤亡，设备与线路损坏，都可能造成巨大的经济及政治损失；这些事故都具有较多的危害性，会给生产生活带来毁坏性的灾难及大量的人员伤亡。

2.9.2 触电事故的原因及预防措施

（1）是在变配电装置上触电和架空线路上触电。预防措施：应严格执行安全操作规程，作业时落实安全组织措施和安全技术措施；

（2）是在架空线路下触电。预防措施：必须做好防护措施，严禁在架空线路附近竖立金属杆或潮湿杆件，恶劣天气时应避开架空线路；

（3）是井下电缆、开关元件、熔电器、手持电动工具触电。预防措施：加强训检，定期进行检修，非电气人员不得安装电气设备，系统应安装漏电保护装置；

（4）是电动起重机械触电及临时用电触电。预防措施：严格执行安全操作规程，做好巡检，维修保养及周期检查工作。临时用电必须安国家临时用电规程执行，严格管理，禁止乱接乱拉；

（5）是电气设备金属外壳带电触电。预防措施：系统必须接地良好，加强接地系统和线路的巡视检查及测试，及时修复；加强系统电气设备的巡视检查、维护保养。

3 结束语

电气安全管理与电气安全技术是相辅相成，缺一不可。我们只有在遵守《矿山安全法》的基础上，把电气安全管理与电气安全技术应用到具体工作上，以落实促成效，以成效促落实，才能做到有效的预防和减少矿山电气安全事故的发生，从而保障我们整个矿山电气安全工作的顺利进行。