對煤礦6KV供電系統漏電保護探析

摘 要：做好漏電保護對于整個煤礦6KV供電系統的穩定運行而言非常重要。本文一方面介紹了漏電故障產生的原因及其危害，從側面說明了做好漏電保護工作的重要性。另一方面闡述了煤礦6KV供電系統中常用漏電保護裝置的原理，對實際工作有一定的指導意義。

關鍵詞：煤礦；供電系統；漏電保護

1 引言

在煤礦供電系統中，經常會出現漏電現象。并且由于礦井在選址時不可避免地存在著地形復雜、地貌崎嶇、地質環境惡劣等問題，使得漏電現象造成的威脅更大。因《煤礦安全規程》規定，礦井電力系統（其中包括6KV供電系統）變壓器的中性點不可接地，這便決定了其供電系統會出現單相接地故障問題。因此，單相接地漏電是引起礦井供電系統發生故障的主要原因，單相接地一旦發生，則此接地相電流變得很小，進而會升高另外兩相的相電壓，致使發生兩相短路。此外，當單相接地漏電現象發生時，其伴隨電弧容易引起礦井內易燃氣體爆炸。因此，為確保煤礦行業的安全運營，需加大力度做好煤礦的漏電保護，這便要求我們需要了解漏電故障產生的原因，并制定出相應的保護措施，從預防和應對兩方面入手，及時準確的掌握6KV輸配電線路運行狀況，從根本上確保煤礦供電系統穩定運行。

2 漏電故障產生的原因以及危害

2.1 漏電故障產生的原因

煤礦供電系統中漏電故障產生的原因主要包括以下幾個方面：

（1）作為煤礦普遍使用的電氣設備，6kV供電系統防爆開關經常因動觸頭未閉合到位而導致漏電產生。

（2）電氣設備年久失修，絕緣性受到了影響。

（3）受礦井中潮濕空氣影響，設備絕緣處遭到損壞，產生漏電。

（4）由于礦井的電氣設備頻繁性維修，不排除在維修時在設備內散落有金屬碎片，這些導電碎片易接觸到電源線，致使發生漏電。

（5）因礦井環境復雜，使得部分電纜被浸泡在地面的水溝內，這部分電纜因不直接接觸空氣，嚴重影響其散熱，會使絕緣層老化，此外，因礦井內部水分具有酸性，易腐蝕電纜絕緣層，致使漏電發生。

（6）由于操作不當，造成接線連接松動，使得電纜接頭容易脫落，造成漏電。

2.2 漏電故障的危害

由于煤炭行業自身的工作環境惡劣，井下工作空間十分狹窄，若供電系統發生漏電，會造成如下危害：

（1）由于井下存在易燃易爆氣體，若供電系統發生單相接地，伴隨漏電而產生的電火花極易引起瓦斯爆炸。

（2）當礦井的電氣設備因絕緣受損而漏電時，會使設備外殼帶電，一旦有人員接觸，便會導致人身觸電，威脅工作人員自身生命安全。

（3）電氣設備若長期漏電，將會有很大熱量在絕緣破損處產生，極易點燃絕緣橡膠外層，進而蔓延到電氣設備，致使火災產生。

（4）煤礦供電系統若發生漏電，則應停電進行維修，這便影響了煤礦的正常生產。

（5）煤礦在進行爆破時，需要用到礦用電雷管，但是由于漏電現象的存在，使得電位差會在漏電電流的流通過程中產生，如若存在電位差的漏電回路與電雷管兩端引線誤搭，則會致使電雷管在沒有準備的情況下誤爆炸。

3 漏電保護的原理

因所檢測物理量類型不一，所形成的漏電保護原理種類也很多。其中比較適合煤礦6KV供電系統漏電保護使用的主要有零序電流保護原理、零序功率方向保護原理、附加直流電源漏電保護以及二級管整流保護原理。

3.1 零序電流保護

在正常情況下，用于供電的變壓器三相電壓具有對稱性，即三相電壓的向量和為零。一旦漏電現象發生，零序電壓便會以電壓大小相當，方向相同的特點施加在供電系統三相中每一相上，電網對地電流的組成也由電網相電流變為由零序電壓產生的零序電流和相電流兩者共同組成。此時，電網中便會有漏電流產生，并且通過漏電電阻流通至大地，供電系統各相零序電流之和構成了漏電電流，且其相位與零序電流相反。因零序電壓和零序電流必然伴隨漏電故障產生，所以可以通過對零序電壓大小以及零序電流大小的檢測，來分別判斷絕緣阻抗是否合格以及供電系統是否出現漏電故障。

3.2 零序功率方向保護原理

單相漏電故障發生時，漏電電流由供電系統各相零序電流之和構成，因發生接地故障相對地電位為零，且將另外兩相的相電壓升高至線電壓，這便使得單相接地一相的零序電流與另兩相的方向相反；單相接地一相的零序電流是另兩相零序電流之和；單相接地一相零序電流方向為線路至母線，另外兩相的方向為母線至線路，兩者相位相反，相差180°。根據這個原理，便可設計出零序電流方向保護裝置。

3.3 附加直流電源漏電保護

漏電故障發生的過程中，電網絕緣電阻阻值會迅速下降。基于此，便可以在電網對地線路中加設一個直流電源，使之構成通電回路，通過檢漏繼電器電流檔對回路中電流的大小進行檢測，若電流值改變，則說明絕緣阻值發生變化。根據這個原理，便可利用附加直流電源對漏電進行檢測。

3.4 二級管保護

4 結束語

漏電保護措施多種多樣，工作人員只有在問題中分析、實踐中總結，在不同環境下靈活運用所掌握的知識，才能不斷完善技能。對于在用高爆開關可以將基于零序功率方向保護的裝置增設其中，以起到彌補防爆開關自身缺陷的作用。

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