煤礦井下低壓供電系統漏電保護及分析

強建

（神華神東布爾臺煤礦運轉二隊，內蒙古鄂爾多斯伊金霍洛旗 017200）

煤礦井下低壓供電系統漏電保護及分析

強建

（神華神東布爾臺煤礦運轉二隊，內蒙古鄂爾多斯伊金霍洛旗 017200）

供電的安全性是煤礦井下作業的基本保障，有助于煤炭正常的生產。煤礦井下低壓供電系統保護通常采取過流保護、漏電保護、接地保護三種措施。在煤礦井下供電中經常出現漏電故障，這主要是井下供電環境惡劣所致。本文針對煤礦井下出現的供電系統漏電問題，提出通過提高設備管理水平，加強線路檢修頻率等方式減少供電系統漏電，保證礦井安全生產。

煤礦井下供電 系統漏電 保護

1 漏電保護器的作用

在空間接近密閉的礦井下，一些瓦斯和煤塵不易逸出，如果這些物質觸碰到井下的低壓電網漏電形成的電火花那么就有發生事故的風險，另外如果員工觸碰到了這些電火花也會發生漏電事故。所以，必須對低壓電網進行漏電保護。它的主要作用是：第一，時常查看檢漏繼電器的歐姆表，密切注意其數值的變化情況，以此確定電網對地是否絕緣，根據電阻值來進行電網調整；第二，通過觀察發現電網對地絕緣阻值降至設定動作值或工作人員觸及相帶電導體和電網相接地時，漏電保護器會自動觸發，切斷電源以預防事故的擴大化；第三，如果危險已經發生，如人已觸及電網，那么，通過補償人體電容電流的方式來削減通過人體的觸電電流使觸電電流最低化，使得人員的安全性得到提升。另外，當電網相接地時，也可以減少接地故障電流，防止瓦斯、煤塵爆炸。

2 漏電保護原理

（1）附加直流電源漏電保護。如果檢漏繼電器上歐姆表顯示電網各相對地的絕緣阻值都有較大的下躍，那么電網必定是發生漏電等故障。為了精確控制電網對地絕緣阻值的變化，可以在電網與地間通過一個的直流電流，如果電流的控制準確，那么電流的大小就能表征電網對地絕緣阻值的變化。這樣，通過簡單地檢測這條附加電流的變化就能有效地監測漏電。

（2）零序電流保護。在漏電故障發生后，故障處電網三相中每一相上都會產生一個電壓，即零序電壓。每一相上出現的零序電壓都是相等的，而且方向也相同。有零序電壓作用于絕緣電阻上必定會產生電流，及零序電流。由于變壓器中性點與地之間沒有零序電流通路，所以變壓器內部沒有零序電流通過，而零序電流只能在絕緣電阻和故障點之間，即M-N 線路通過。由此可見，對于單一支路來講，在電源端裝設零序電流保護裝置，不能反映該線路的故障。對于多支路的單側電源輻射式電網中，如果有一個支路發生故障，那么各個分支路中都將有零序電流通過，這些分支上的零序電流匯集到故障處后就集中構成了通過故障處的電流。故障線路始端保護裝置通過的電流遠大于非故障線路始端保護裝置通過的電流，利用這種關系，構成了有選擇性的零序電流保護裝置。

（3）零序功率方向保護。根據零序電壓和零序電流可以做出以下針對性措施：首先，據零序電流、電壓值的變化來確定漏電的發生地點；其次，如漏電發生在供電系統內，則通過支路零序電流、電壓的關系來判斷故障發生所在的支路；最后由跳閘來實現選擇性保護的目的。

3 礦用隔爆檢漏繼電器

煤礦井下低壓網路的漏電將造成外露火花，有點燃瓦斯和煤塵的危險，漏電還可能會造成人體觸電事故。因此，對井下低壓電網進行漏電保護，是一項重要的安全措施。它的主要作用有：（1）時常查看檢漏繼電器的歐姆表，密切注意其數值的變化情況，以此確定電網對地是否絕緣，根據電阻值來進行電網調整；（2）通過觀察發現電網對地絕緣阻值降至設定動作值或工作人員觸及相帶電導體和電網相接地時，漏電保護器會自動觸發，切斷電源以預防事故的擴大化；（3）如果危險已經發生，如人已觸及電網，那么，通過補償人體電容電流的方式來削減通過人體的觸電電流使觸電電流最低化，使得人員的安全性得到提升。另外，當電網相接地時，也可以減少接地故障電流，防止瓦斯、煤塵爆炸。目前國內使用的檢漏保護裝置類型很多，但從原理上講，基本上可分為附加直流電源式和零序電流式兩類。JY82 型檢漏繼電器屬于前一類，是目前我國井下380V和660V系統中應用最廣的一種。這種檢漏繼電器動作沒有選擇性，因為無論在電網的什么地方發生漏電，它都可以構成直流通路，使之動作。這也就是所有利用附加直流電源進行工作的檢漏繼電器的一個共同的缺點。

4 漏電保護技術在煤礦井下供電系統中應用

BJJ1-2-660/380x型選擇性檢漏繼電器是高性能防爆繼電器，適用于含有爆炸性危險氣體（甲烷空氣混合物及煤塵）的礦井硐室中，可作為交流 660/380V 中性點不接地供電系統中有選擇性檢測漏電保護裝置。該裝置的主要功能：在交流660/380V中性點不接地供電系統中，利用零序方向原理實現4條支路的不對稱漏電的選擇性保護；利用附加電流原理，實現對稱漏電保護和不對稱漏電的后備保護：有電網不停電可進行試驗的功能；和高壓開關配合，可實現從變壓器到饋電開關區間漏電的所謂“5m保護”；可對電網進行絕緣監測；對漏電跳閘有信號顯示。

5 結語

總所周知，煤礦井下空氣潮濕，電氣設備和電纜的絕緣容易受潮，再加上井下狹窄的空間，巖石（煤塊）垮落和礦車掉道時有發生，電氣設備和電纜的絕緣也容易遭到機械性損傷，因此說發生人身觸電的幾率高于地面及其它的行業，一旦發生漏電故障，輕者損害電氣設備，發生短路事故，重則導致人身觸電事故，甚至引起煤塵、瓦斯爆炸。因此，結合礦井的實際，加大對電氣設備維護和更新的投入，確保供電系統的正常工作。另外還應加強機電設備的基礎管理，建立健全各相管理制度，確保嚴格執行規章制度。只有這樣，才能確保礦井沿著安全、和諧、健康的發展道路穩步前進。

［1］高加傳.煤礦井下低壓供電系統漏電保護裝置裝設方案的分析［J］.中國新技術新產品，2011（1）.

［2］葉芃生.試論我國煤礦井下低壓供電保護系統的技術改造［J］.煤炭科學技術，1986（5）.

［3］李楠.重合閘技術在煤礦井下低壓供電漏電保護中的應用［J］.煤礦開采，2009（4）.

［4］胡天石.淺談煤礦井下低壓供電系統及保護［J］.黑龍江科技信息，2013（7）.