周東祥 吳金山
【摘 要】本文介紹了井下電器設(shè)備的漏電保護方式方法。
【關(guān)鍵詞】電器設(shè)備;漏電保護
井下覺的漏電故障可分為集中性漏電和分散性漏電兩種。集中性漏電是指電網(wǎng)的某一處或某一點發(fā)生漏電,而其他部分對地絕緣仍正常。分散性漏電是指某條線路的整體絕緣水平均降低到安全值以下。
1.造成漏電故障的原因
(1)電氣設(shè)備長期超負荷運行造成絕緣老化,導(dǎo)致漏電。
(2)電纜受到擠、壓、砸、過度彎曲;鐵器劃傷針刺,出現(xiàn)裂口和縫隙后,長期受潮氣的侵蝕造成絕緣損壞或?qū)щ娦揪€外露。
(3)導(dǎo)線連接接頭不牢固、有毛刺、防松措施差或無防松措施等,會造成接頭脫落、接頭松動,使相線與金屬外殼直接搭接,或由于接頭處發(fā)熱使絕緣損壞而造成漏電。
(4)電氣設(shè)備因絕緣受潮或進水,造成絕緣老化,從而導(dǎo)致漏電。例如,長期浸泡在水中的電纜、接線盒進水等。
(5)操作電氣設(shè)備時,由于弧光放電造成一相接地,而導(dǎo)致漏電。
(6)維修電氣設(shè)備時,將工具和材料等導(dǎo)電體遺留在設(shè)備內(nèi)部,造成一相線接金屬外殼。
(7)維修電氣設(shè)備時,由于停、送電操作錯誤,帶電作業(yè),造成人身觸電而發(fā)生漏電。
(8)移動頻繁的電氣設(shè)備,電纜反復(fù)彎曲使芯線部分折斷,刺破電纜絕緣與接地芯線接觸而造成漏電。
(9)在電氣設(shè)備內(nèi)增加其他部件,使帶電導(dǎo)體與外殼之間的電氣間隙或爬由距離小于安全值時,造成對外殼放電。
導(dǎo)致電網(wǎng)漏電故障造成的危害主要有漏電電流產(chǎn)生的電火花,當其火花能量達到最小點燃能量(0.28mJ)時,如果漏電點的瓦斯?jié)舛纫苍诒舛确秶鷥?nèi),即能引起瓦斯、煤塵爆炸:當人身觸及一相漏電導(dǎo)體或漏電的設(shè)備外殼時,如果流過人身的漏電電流大于極限安全電流30mA·s時,可能造成人員觸電傷亡,如果超過50mA,可能擴大成相間短路,造成更嚴重的危害。
2.預(yù)防漏電故障的措施
(1)嚴禁電氣設(shè)備及電纜長期過負荷運行。
(2)導(dǎo)線連接要固定、無毛刺,防松裝置要完好,接線方式要正確。
(3)維修電氣設(shè)備時要按規(guī)程操作,檢修結(jié)束要認真檢查,嚴禁將工具和材料等導(dǎo)體遺留在電氣設(shè)備中。
(4)避免電纜、電氣設(shè)備浸泡在水中,防止電纜受擠壓、碰撞、過度彎曲、劃傷、刺傷等機械損傷。
(5)不在電氣設(shè)備中增力口額外部件,若必須設(shè)置時,要符合有關(guān)規(guī)定的要求。
(6)設(shè)置保護接地裝置。
(7)設(shè)置漏電保護裝置。漏電保護裝置應(yīng)能連續(xù)監(jiān)測電網(wǎng)的絕緣狀態(tài),并且只監(jiān)視電網(wǎng)對地的絕緣電阻值,而不反映其電容的大小。當電網(wǎng),絕緣電阻降低到規(guī)定值時,快速切斷供電電源。當電網(wǎng)的絕緣電阻對稱下降或不對稱下降時,其動作電阻值不變。其動作的電阻值不應(yīng)受電源電壓波動的影響,并具有自檢功能。漏電保護裝置檢測電路的電阻應(yīng)足夠大,不應(yīng)降低電網(wǎng)對地的阻抗,不增加人身觸電的危險。漏電保護裝置必須靈敏可靠,既不能拒動,也不能誤動。漏電保護裝置應(yīng)能對電網(wǎng)對地電容電流進行補償,減小人體觸電電流。漏電保護裝置在電網(wǎng)送電之前應(yīng)能對電網(wǎng)的絕緣狀態(tài)進行監(jiān)測,一旦發(fā)現(xiàn)漏電,將電源開關(guān)閉鎖。漏電保護裝置動作應(yīng)有選擇性,以縮小停電范圍。將漏電保護裝置與屏蔽電纜配合使用,當相線絕緣損壞發(fā)生漏電時,由于通過屏蔽層接地,而屏蔽層外部又有絕緣外護套保護,因此,在漏電火花還未外露之前,漏電保護裝置就已經(jīng)動作,切斷電源,杜絕了在空氣中出現(xiàn)漏電火花的可能性,即實現(xiàn)了超前切斷。
3.漏電保護的作用及要求
3.1漏電保護的作用主要如下
①防止人身截身。漏電保護可以縮短人身觸電的時間,減小通過人身的電流,以保證人身的安全,②防止漏電電流燒毀電氣設(shè)備,在電網(wǎng)中出現(xiàn)漏電故障后,漏電保護裝置立即動作,切斷電源,③防止漏電電流產(chǎn)生的火花引起礦井瓦斯,煤塵爆炸的危險,④對于由短路引起的接地故障,漏電保護還可起短路保護的后備保護作用,一旦短路保護裝置拒動,漏電保護裝置還可使開關(guān)跳閘。
3.2漏電保護裝置的要求
①安全性。漏電保護首先要保證供電安全,包括人身安全、礦井安全、設(shè)備安全。為了防止人身漏電,檢漏保護裝置的動作速度越快越好。我國煤礦井下采取30mA·s作為人身觸電的安全限值,即人身觸電電流與觸電時間的乘積不應(yīng)超過30mA·s,只有這樣,才能保證人身安全。對設(shè)備來說,漏電電流會使絕緣老化,但所需的漏電電流和漏電時間要超過人身觸電的安全要求。因此,漏電保護能滿足人身觸電的安全條件,就可滿足電氣設(shè)備的安全要求。對礦井來說,漏電電流可能引起瓦斯、煤塵爆炸,通過漏電保護的作用,可以減小漏電電流和縮短漏電時間,降低出現(xiàn)嚴重故事的可能性,②可靠性。漏電保護必須靈敏可靠,一是不拒動,二是不誤動。檢漏保護裝置本身最好具有自檢功能,③選擇性。漏電保護必須具有選擇性,即切除漏電故障部分,而非故障部分繼續(xù)運行。其目的是為了減小出現(xiàn)故障時的停電范圍。選擇性分為橫向選擇性和縱向選擇性。橫向選擇性是指漏電保護系統(tǒng)只切斷漏電故障所在支路。漏電故障不在本保護系統(tǒng)保護的支路上,而是在電網(wǎng)的其他支路上時,保護系統(tǒng)不應(yīng)動作。縱向選擇性是指保護系統(tǒng)只切斷漏電故障所在段的電源,并保護其他正常段的供電。如果故障點在下級磁力啟動器的保護范圍內(nèi),同時磁力啟動器已切除了故障支路,那么本級保護就不應(yīng)再動作,否則是越級動作,失去縱向選擇性,④靈敏性。漏電保護的靈敏性是保護裝置針對不同程度漏電故障的反應(yīng)能力,要求對于最小的漏電故障,保護裝置也能可靠動作,即對臨界漏電故障具有較強的反應(yīng)能力,⑤全面性。煤礦井下的低壓電網(wǎng),多是1臺動力變壓器為一單獨的供電單元。全面性是指保護范圍應(yīng)覆蓋整個供電單元,沒有動作死區(qū),無論該供電單元的何處發(fā)生什么類型的漏電故障。漏電保護都能起到保護作用。