井下電器設備的漏電保護

劉立文

(內蒙古扎賚諾爾煤業公司 鐵北礦機運科，內蒙古 滿洲里021410)

1 造成漏電故障的原因

1.1 電氣設備長期超負荷運行造成絕緣老化，導致漏電

1.2 電纜受到擠、壓、砸、過度彎曲、鐵器劃傷針刺，出現裂口和縫隙后，長期受潮氣的侵蝕造成絕緣損壞或導電芯線外露

1.3 導線連接接頭不牢固、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，或由于接頭處發熱使絕緣損壞而造成漏電

1.4 電氣設備因絕緣受潮或進水，造成絕緣老化，從而導致漏電。 例如，長期浸泡在水中的電纜、接線盒進水等

1.5 操作電氣設備時，由于弧光放電造成一相接地，而導致漏電

1.6 維修電氣設備時，將工具和材料等導電體遺留在設備內部，造成一相線接金屬外殼

1.7 維修電氣設備時，由于停、送電操作錯誤，帶電作業，造成人身觸電而發生漏電

1.8 移動頻繁的電氣設備，電纜反復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

1.9 在電氣設備內增加其他部件，使帶電導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

導致電網漏電故障造成的危害主要有漏電電流產生的電火花，當其火花能量達到最小點燃能量(0.28mJ)時，如果漏電點的瓦斯濃度也在爆炸濃度范圍內，即能引起瓦斯、煤塵爆炸；當人身觸及一相漏電導體或漏電的設備外殼時，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 預防漏電故障的措施

2.1 嚴禁電氣設備及電纜長期過負荷運行

2.2 導線連接要固定、無毛刺，防松裝置要完好，接線方式要正確

2.3 維修電氣設備時要按規程操作，檢修結束要認真檢查，嚴禁將工具和材料等導體遺留在電氣設備中

2.4 避免電纜、電氣設備浸泡在水中，防止電纜受擠壓、碰撞、過度彎曲、劃傷、刺傷等機械損傷

2.5 不在電氣設備中增加額外部件，若必須設置時，要符合有關規定的要求

2.6 設置保護接地裝置

2.7 設置漏電保護裝置

漏電保護裝置應能連續監測電網的絕緣狀態，并且只監視電網對地的絕緣電阻值，而不反映其電容的大小。 當電網絕緣電阻降低到規定值時，快速切斷供電電源。 當電網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足夠大，不應降低電網對地的阻抗，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。漏電保護裝置應能對電網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送電之前應能對電網的絕緣狀態進行監測，一旦發現漏電，將電源開關閉鎖。漏電保護裝置動作應有選擇性，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動作，切斷電源，杜絕了在空氣中出現漏電火花的可能性，即實現了超前切斷。

3 漏電保護的作用及要求

3.1 漏電保護的作用主要如下

3.1.1 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。

3.1.2 防止漏電電流燒毀電氣設備，在電網中出現漏電故障后，漏電保護裝置立即動作，切斷電源。

3.1.3 防止漏電電流產生的火花引起礦井瓦斯、煤塵爆炸的危險。

3.1.4 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跳閘。

3.2 漏電保護裝置的要求

3.2.1 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超過30mA·s，只有這樣，才能保證人身安全。對設備來說，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，降低出現嚴重故事的可能性。

3.2.2 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。

3.2.3 選擇性。漏電保護必須具有選擇性，即切除漏電故障部分，而非故障部分繼續運行。 其目的是為了減小出現故障時的停電范圍。 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只切斷漏電故障所在支路。 漏電故障不在本保護系統保護的支路上，而是在電網的其他支路上時，保護系統不應動作。 縱向選擇性是指保護系統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，同時磁力啟動器已切除了故障支路，那么本級保護就不應再動作，否則是越級動作，失去縱向選擇性。

3.2.4 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能力。

3.2.5 全面性。 煤礦井下的低壓電網，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覆蓋整個供電單元，沒有動作死區，無論該供電單元的何處發生什么類型的漏電故障。 漏電保護都能起到保護作用。