董運凱

摘 要：煤礦井下的供電系統(tǒng)在正常的生產(chǎn)過程中，大量電器設(shè)備處于供電狀態(tài)，但由于井下環(huán)境潮濕、管理不善等方面的原因容易造成漏電故障，井下漏電故障是主要的故障形式，井下需要安全進(jìn)行首先要做好井下的漏電保護(hù)，煤礦井下的三大保護(hù)是過流保護(hù)、漏電保護(hù)和接地保護(hù)，由于漏電發(fā)生的故障時所有井下用電故障的60%左右，漏電還容易發(fā)生瓦斯爆炸和煤塵爆炸，因此，為保障井下作業(yè)人員的安全運行，應(yīng)該減少漏電故障的發(fā)生，選擇裝置漏電或選擇性漏電保護(hù)裝置，本文主要根據(jù)目前礦井下選擇性漏電保護(hù)所存在的問題進(jìn)行分析，避免井下發(fā)生電器損壞、人體觸點等事故，確保井下安全生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：煤礦設(shè)備；選擇性漏電保護(hù)；保護(hù)系統(tǒng)；安全生產(chǎn)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.069

0 引言

煤礦井下的供電大部分是通過電纜供電，由于線路發(fā)生漏電等情況導(dǎo)致經(jīng)常發(fā)生漏電或接地故障，容易引發(fā)火災(zāi)、瓦斯爆炸等對人身安全有威脅的事故，井下的漏電主要由于電網(wǎng)對地的絕緣作用下降到最低，發(fā)生泄漏到地面的電流不斷增加的現(xiàn)象，井下漏電容易導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，主要的漏電形式分為集中和分散漏電兩種方式，集中漏電是發(fā)生在電網(wǎng)線路的一點，當(dāng)漏電的一點發(fā)生漏電情況，但其余部分仍然正常使用，而與集中漏電不同的分散漏電則分布在不同地方，整條線路發(fā)生漏電問題，同樣會對井下的安全操作造成安全威脅，因此，這就要求井下作業(yè)必須要安裝選擇性漏電保護(hù)裝置，在漏電發(fā)生時及時切斷電源，減少電源之間的相互影響，提高供電的可靠性和穩(wěn)定性，實現(xiàn)漏電閉鎖保護(hù)，漏電保護(hù)系統(tǒng)只要能及時有效的檢測漏電位置，就可以疏通電流為設(shè)備提供可靠的保護(hù)。

1 井下漏電原因分析及危害

1.1 井下漏電的主要原因

煤礦井下漏電系統(tǒng)的漏電原因分為三種，首先是電器設(shè)備線路或電纜由于線路損壞導(dǎo)致的電泄露，煤礦井下長期處于潮濕的環(huán)境中，導(dǎo)致開關(guān)和電纜等設(shè)備長期處于潮濕狀態(tài)，加上電動機工作中處于熱脹冷縮的狀態(tài)，容易造成線路被潮氣入侵而發(fā)生絕緣層變薄，降低絕緣效果，較為常見的漏電設(shè)備是開關(guān)和電線電纜等發(fā)生的漏電；其次是在井下礦用的電線電纜接線時發(fā)生不按照正常程序進(jìn)行的電路安裝引發(fā)的漏電情況，另外礦用屏蔽電纜接線時發(fā)生的動力賄賂，導(dǎo)致接線操作不規(guī)范和接頭松動情況也容易發(fā)生漏電；第三種是管理者缺乏嚴(yán)格的管理，電纜設(shè)備在安裝時長時間浸泡在水中或沒入無法散熱的位置，加上在移動電動機的電纜電線等線路時容易發(fā)生電纜被卡或拉力過大而損壞絕緣設(shè)備，這些原因都會導(dǎo)致漏電的發(fā)生。

1.2 井下漏電的危害

井下作業(yè)人員在井下漏電環(huán)境中作業(yè)會造成觸電危險，當(dāng)井下處于高瓦斯或粉塵等有害氣體的環(huán)境中，漏電容易產(chǎn)生火花，導(dǎo)致井下瓦斯發(fā)生自燃甚至爆炸；井下作業(yè)時需要對巖石進(jìn)行爆破處理，若帶引爆的雷管接觸到漏電線路會導(dǎo)致電雷管的引爆，造成人員傷亡事件；長時間的漏電會增加對電纜和漏電設(shè)備的損壞，發(fā)送損壞的線路發(fā)生短路的同時釋放大量的熱，也是造成火災(zāi)的威脅之一。

2 系統(tǒng)選擇性漏電保護(hù)簡析

（1）選擇性保護(hù)系統(tǒng)的漏電保護(hù)系統(tǒng)是一種低壓電網(wǎng)保護(hù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)與其他漏電保護(hù)裝置不同，可以將接地安全性和在線絕緣電阻等有機結(jié)合起來，形成有效的漏電保護(hù)，該系統(tǒng)與直流檢測式漏電保護(hù)組成，無法發(fā)生任何性質(zhì)的漏電事故，總開管都會第一時間切斷電源，其余開關(guān)都會因為斷電，總開關(guān)會切斷電路供電。在惡劣的井下作業(yè)環(huán)境中，電氣設(shè)備的絕緣層受到影響，低壓地區(qū)的電纜受巖石損壞容易發(fā)生漏電危險，此時漏電裝置如果處理不當(dāng)會造成線路短路，因此安裝合理的漏電保護(hù)裝置，低壓繼電器分為選擇性漏電裝置和無選擇性漏電裝置，都具有關(guān)閉漏電的功能，當(dāng)發(fā)生漏電事故時，選擇性漏電裝置可以迅速切斷電源，停止送點，保證其他線路的正常安全運行，減少因為漏電帶來的損失。煤礦采用的漏電保護(hù)裝置是電源式電源保護(hù)裝置，通過裝置實現(xiàn)漏電的預(yù)防，將多種漏電保護(hù)裝置結(jié)合為一體，可以形成更加完成可靠的漏電保護(hù)裝置，確保井下作業(yè)人員安全。

（2）煤礦井下作業(yè)不同的運行方式從結(jié)構(gòu)上可以了解總線呈現(xiàn)放射性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)中的電纜分布廣泛，在電網(wǎng)正常運行時，不會對地產(chǎn)生低壓，但當(dāng)線路發(fā)生單向漏電時，對稱的參數(shù)遭到破壞，容易發(fā)生漏電，而此時選擇性漏電保護(hù)裝置結(jié)合附加直流電源檢測，利用支路的電壓判斷漏電的位置，達(dá)到選擇性目的，選擇性漏電保護(hù)裝置由單片機組成，系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)超出后可以判斷零序電流電壓在動作的相位范圍之內(nèi)，判斷支路發(fā)生漏電的位置，從而及時達(dá)到保護(hù)作用。

（3）為提高漏電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，通過變壓器可以提高煤礦井下的電壓水平，通過在電網(wǎng)絕緣電阻上增加電阻實現(xiàn)漏電控制，通過實現(xiàn)故障位置檢測、漏電閉鎖檢測和總開關(guān)動作時間的檢測，取得平均時間值，從而準(zhǔn)確找到漏電故障的位置，實行漏電線路的閉鎖；選擇性漏電保護(hù)系統(tǒng)中的電流傳感器和單片控制，該裝置具有斷電性選擇，彌補了傳統(tǒng)漏電保護(hù)裝置的不足，該系統(tǒng)裝置可以有效縮短人身觸電時間和漏電時間，保護(hù)井下機電設(shè)備，避免漏電事故的惡化，保護(hù)井下作業(yè)人員的人身安全。為提高判斷漏電信息的準(zhǔn)確度和降低漏電故障造成的損失，可以利用硬件對電路進(jìn)行匯總和交流，實現(xiàn)對選擇性漏電保護(hù)裝置的信息位置處理，簡化程度提高設(shè)備判斷漏電故障的準(zhǔn)確性，利用零序電流進(jìn)行選擇漏電故障支路的判斷，如果某個支路發(fā)生漏電故障，其余分支有零電序通過，根據(jù)零序電流的大小區(qū)分故障支路和非故障支路，發(fā)生故障時發(fā)出質(zhì)量，切斷開關(guān)動作并保障井下用電安全。

3 結(jié)束語

綜上所述，井下惡劣的工作環(huán)境導(dǎo)致井下容易發(fā)生漏電事故，為提高井下作業(yè)的用電穩(wěn)定，在設(shè)置三大保護(hù)的同時，要制定研究電流和漏電問題的發(fā)生，并制定相關(guān)措施；本文主要通過對井下低壓電網(wǎng)發(fā)送漏電的原因進(jìn)行簡單分析，希望企業(yè)重視煤礦生產(chǎn)中漏電帶來的危害，安裝選擇性裝置系統(tǒng)，合理利用硬件對信號的調(diào)整，提高漏電信息判斷速度，實現(xiàn)對漏電故障的準(zhǔn)確報備，提高漏電故障的判斷力，只有安裝精準(zhǔn)的保護(hù)裝置，才能保證井下作業(yè)人員的安全生產(chǎn)。

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