大水頭煤礦井下漏電保護措施分析

摘 要：威脅礦井的安全因素有很多，供電安全是影響安全的重要因素之一。因為，煤礦機械化采煤過程中，各種機械機電設備均涉及用電，各種用電設備一旦出現漏電現象時，就有可能成為事故隱患，甚至會導致煤礦重大事故的發生。漏電保護是煤礦井下三大基本電氣保護之一，它的主要作用是通過切斷電源來防止人身觸電傷亡、避免漏電電流引爆瓦斯煤塵，確保礦井生產和人身安全。文章結合筆者實際工作情況，以大水頭煤礦為依托，首先簡要介紹了大水頭煤礦安全生產形式，其次重點分析了煤礦井下漏電保護相關措施。

關鍵詞：煤礦；機械設備；機電；漏電

引言

煤炭是我國的主體能源，煤礦是事故多發行業，礦難一旦發生，會給礦工的生命安全帶來威脅，給礦工家庭帶來沉重打擊，會影響煤礦企業的可持續發展。統計顯示，近年來，國內小煤礦逐漸關閉，煤礦安全管理力度逐漸加大，煤礦安全生產形勢持續穩定好轉。但煤炭行業仍然是各行業當中發生重大事故最多的行業，仍然暴漏出煤礦安全管理中存在的一些突出問題。面對如此嚴峻的煤礦安全生產形式，煤礦企業應該從多方面努力，堅決把礦工生命安全放在首位，以預防為工作中心，爭取將各種隱患消除在萌芽當中，建立健全煤礦安全生產長效機制，堅決遏制煤礦重特大事故發生。

1 大水頭煤礦安全生產形式

靖遠煤電股份有限公司下屬有很多子公司，其中，大水頭煤礦是其骨干礦井之一，該礦于1958年開始采煤，1988年改擴建，1997年8月1日，完成改擴建投產，2006年的生產能力高達150萬噸，在機械化采煤技術逐漸應用的過程中，煤礦生產能力有所增加，目前具有220萬噸的生產能力，由于煤層具有斷層較多的特點，煤層賦存不穩定，為高瓦斯礦井，隨著煤礦開采的日益加深，開采形式越來越嚴峻，各種新技術、新設備大量應用于采煤，如：SQ-120/132P 無極繩連續牽引車技術、SQ-120/132P卡軌車提升機電控裝置技術、KTL110-J1無線通信/信號基地臺系礦用本質安全型設備等，各種設備都會有發生漏電的可能性，礦領導及相關安全生產管理部門，高度重視用電安全工作，通過總結和凝練，形成了大礦特色用電安全企業文化，即：“一切工作以安全為核心，一切工作為安全鋪路，一切工作為安全提供保障和服務，一切工作以安全為最高標準和最終目標”的安全核心理念，“思想隱患是最大的安全隱患”的安全認知理念，“生命無價，安全至上”的安全價值理念。

2 礦井漏電保護的基本要求及漏電保護的常見類型

漏電保護屬于繼電保護范疇，應該具有繼電保護裝置所具有的普遍特征，如：安全性、可靠性、選擇性和可靠性等。安全性：通常認為是人身觸電電流過大時就會對人身造成重大危害，漏電保護的主要作用是保證人身觸電事故發生到電源被切除的時間乘以流過人體的電流所得到的值在合理范圍內，即小于30mA/s。此外，對于單相接地以及其它漏電故障發生時，漏電保護能夠確保接地點的漏電火花能量小于0.28MJ。可靠性：即通常認為漏電裝置在發生漏電故障時，做到準確接收信號，在不該發生漏電故障作用的時候，不能誤動。靈敏性：即當發生漏電現象時，保護裝置能在第一時間內做出迅速反映。選擇性：即漏電發生時，漏電保護裝置只會對供電單元中漏電部分進行切除，對非漏電部分進行保留。

漏電保護的常見類型有：附加電源直流檢測式漏電保護、零序電流式漏電保護、零序電壓式漏電保護、無附加電源直流檢測式漏電保護、旁路接地式漏電保護、零序功率方向式漏電保護等。

3 煤礦井下常用的漏電保護措施

附加電源直流檢測式漏電保護措施：主要工作原理是直流繼電器KD中電流值在直流電壓V恒定時，隨r值的改變而改變。直流繼電器KD在r下降到一定程度時將有所動作，其常開接點接通自動饋電開關的分勵脫扣線圈，自動饋電開關跳閘，達到漏電保護的目的。附加電源直流檢測式漏電保護的主要優點是能夠進行全面保護、保護動作一旦發出便沒有死區、漏電保護不會受到故障發生地點及部位等的影響。當然，該保護裝置也有一定的缺點，如：保護沒有選擇性、電容電流補償具有靜態性、保護裝置動作過長。

零序電流式漏電保護分析：其工作原理是主要的作用對象是電網，非對稱性漏電現象一旦發生，在電網中立即產生電壓，電路中出現零序電流，零序電流在電路發生互感作用，取值加以利用，驅動繼電器，實現漏電保護。零序電流式漏電保護在應用中體現出了獨特的優勢，如：實現放射式電網中橫向選擇性漏電保護。

零序電壓式漏電保護分析：三相對地電壓在電網發生非對稱性漏電時，會出現不平衡現象，出現零序電壓，零序電壓產生以后，當達到一定數值時，執行回路動作，使饋電開關跳閘，實現漏電保護。此漏電保護手段發生在電網漏電時，對電網起到一個很好的監測作用。

無附加電源直流檢測式漏電保護：該漏電保護裝置結構簡單，具有較高直流電壓，具有與電網三相分別連接的三個整流管構成，另一端與電阻接地，經三個整流管的直流電流，必須流經電阻R，也就是說，電網中電流的大小直接反映電網與地面的絕緣程度，在檢測直流電流大小的同時，起到很好的漏電保護作用。

旁路接地式漏電保護：該種保護方法具有很好的安全性能，能有效削弱斷電后電動機反電勢和電網分布電容儲能，在一定程度上，大大降低了人員觸電傷亡的危害。它主要是通過檢測選相器起作用，它會檢測到電網的一相出現相連時就自動發出動作指令，并瞬間執行電路強使故障相旁路接地，利用專設的接地極電阻分流，降低漏電點電流。

零序功率方向式漏電保護：零序功率方向漏電保護具有很強的橫向選擇性，當電網非對稱性漏電時，由取樣電路分別從電網中取出零序電壓和各支路的零序電流信號，經放大整形后，由相位比較電路來判斷故障支路，最后啟動執行電路，切斷故障支路的電源，實現有選擇性的漏電保護。

4 結束語

煤礦井下漏電現象時有發生，單純靠一種漏電保護很難達到安全用電的要求，依靠幾種漏電保護都很難達到完善的漏電保護方案，因為，很多廠家制造的產品具有差異性，很難同時滿足繼電保護裝置的四大基本特性。就個人觀點，認為，煤礦應該充分認識井下漏電保護可能出現的地方及類型，有針對性的采取各種漏電保護相配合，形成一個完善的綜合保護方案，最大程度上預防漏電事故的發生，做到安全用電，為礦井安全生產做出更多更大的貢獻。

參考文獻

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作者簡介：曹鑫（1983，10-），本科學歷，靖遠煤電股份有限公司大水頭煤礦工作，機電助理工程師，一直從事煤礦機電工作。