淺析煤礦井下電氣三大保護(hù)

2016-01-04 15:53:21永煤集團(tuán)順和煤礦河南永城476600

山東工業(yè)技術(shù) 2016年1期

趙　磊（永煤集團(tuán)順和煤礦,河南　永城　476600）

淺析煤礦井下電氣三大保護(hù)

趙磊
（永煤集團(tuán)順和煤礦,河南永城476600）

摘要：煤礦井下工作條件比較惡劣，氧氣少、濕度大，電氣設(shè)備和線路很容易受到損壞和受潮，線路絕緣性不斷下降，導(dǎo)致漏電事故或者短路故障，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。因此應(yīng)做好煤礦井下的接地保護(hù)、漏電保護(hù)和過電流保護(hù)，合理設(shè)置保護(hù)裝置，保障煤礦井下的順利施工作業(yè)。本文分析了煤礦井下電氣保護(hù)的必要性，闡述了煤礦井下電氣三大保護(hù)，以供參考。

關(guān)鍵詞：煤礦井下；電氣；三大保護(hù)

0　引言

近年來，我國經(jīng)濟(jì)快發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域?qū)τ诿旱V資源的需求量大幅上漲，煤礦井下是工作人員施工作業(yè)的主要場(chǎng)所，接地保護(hù)、漏電保護(hù)和過電流保護(hù)是煤礦井下的三大電氣保護(hù)方法，為確保煤礦井下電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性發(fā)揮著非常重要的作用。結(jié)合煤礦井下電氣保護(hù)設(shè)置要求，優(yōu)化三大保護(hù)設(shè)計(jì)，最大程度地控制煤礦井下安全事故發(fā)生率。

1　煤礦井下電氣保護(hù)的必要性

通常情況下，煤礦井下達(dá)數(shù)十米，井下地形地貌復(fù)雜，含有大量瓦斯氣體，并且濕度大、溫度低，電氣系統(tǒng)的設(shè)備和線路在惡劣的環(huán)境中使用性能和使用壽命都受到一定程度的影響，易發(fā)生損傷和受潮，電氣設(shè)備外殼經(jīng)常漏電，一旦工作人員觸及電氣設(shè)備會(huì)導(dǎo)致人體觸電，并且電氣線路絕緣層受潮，直接影響其絕緣性能，甚至發(fā)展為電氣線路短路故障，容易引發(fā)嚴(yán)重的安全事故，威脅煤礦工作人員的生命安全，給國家、社會(huì)和人民造成巨大的損失，為此必須做好煤礦井下電氣的三大保護(hù)：接地保護(hù)、漏電保護(hù)和過電流保護(hù)[1]，例如，若煤礦井下漏電保護(hù)裝置發(fā)生動(dòng)作失誤，電氣設(shè)備漏電很可能轉(zhuǎn)換為短路故障，而通過短路保護(hù)依然可以保障煤礦井下電氣系統(tǒng)的安全運(yùn)行，如果電氣系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障，短路保護(hù)無法正常發(fā)揮作用，電氣設(shè)備防爆外殼和短路電弧連接，會(huì)發(fā)生漏電，這時(shí)漏電保護(hù)可以快速發(fā)揮作用，而保護(hù)接地可以為電氣系統(tǒng)漏電保護(hù)提供重要保障，因此煤礦井下電氣系統(tǒng)的接地保護(hù)、漏電保護(hù)和過電流保護(hù)是非常有必要性，三大保護(hù)之間相互配合，確保井下電氣系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。根據(jù)我國《煤礦安全規(guī)程》的相關(guān)要求，煤礦井下配電網(wǎng)系統(tǒng)必須設(shè)置短路保護(hù)和過流保護(hù)裝置，利用最大三相短路電力來調(diào)整和校驗(yàn)電纜絕緣性能、熱穩(wěn)定性以及開關(guān)設(shè)備的熱穩(wěn)定性、動(dòng)穩(wěn)定性和分?jǐn)嗄芰?，采用合適的熔斷器，設(shè)置過流保護(hù)裝置的安全性系數(shù)。

2　煤礦井下電氣三大保護(hù)

2.1漏電保護(hù)

煤礦井下空氣濕度較大，電氣設(shè)備在這種環(huán)境中絕緣層容易受到損害，經(jīng)常發(fā)漏電事故，尤其是采礦區(qū)低壓電纜，經(jīng)常被掉落的煤塊或者巖石砸壞，導(dǎo)致漏電故障，如果漏電事故得不到及時(shí)處理，會(huì)進(jìn)一步損害電氣設(shè)備，造成短路故障，甚至造成瓦斯爆炸或者人體觸電，因此對(duì)于煤礦井下電氣設(shè)備合理設(shè)置漏電保護(hù)裝置。結(jié)合煤礦井下電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，對(duì)于低壓電網(wǎng)應(yīng)用檢漏繼電器，在實(shí)際應(yīng)用中檢漏繼電器包括無選擇性檢漏繼電器和選擇性檢漏繼電器，無論哪種類型的檢漏繼電器都具有漏電閉鎖和漏電跳閘的功能[2]，能夠通過千歐表實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井下電氣系統(tǒng)運(yùn)行情況和絕緣狀態(tài)，一旦電氣系統(tǒng)總絕緣電阻下降超過檢漏繼電器整定值，繼電器立即發(fā)生動(dòng)作，將電氣設(shè)備供電電源切斷，當(dāng)電氣設(shè)備對(duì)地總絕緣電阻不斷下降，超過檢漏繼電器閉鎖電阻整定值時(shí)，實(shí)現(xiàn)電源開關(guān)閉鎖，停止送電，有效控制漏電事故進(jìn)一步擴(kuò)大。煤礦井下電氣系統(tǒng)利用檢漏繼電器，其動(dòng)作靈敏可靠、動(dòng)作速度快，不會(huì)誤動(dòng)也不會(huì)拒動(dòng)，并且可以利用其選擇性功能，將電氣系統(tǒng)漏電部分切除，使正常線路保持安全運(yùn)行，提高電氣系統(tǒng)利用率，保障煤礦井下的正常生產(chǎn)。

2.2過電流保護(hù)

過電流是指電氣系統(tǒng)中電纜線路或者電氣設(shè)備的電流超過額定電流值，導(dǎo)致電氣系統(tǒng)過電流的原因有電動(dòng)機(jī)單相運(yùn)轉(zhuǎn)、過載或者短路等，過電流保護(hù)主要包括斷相保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、短路保護(hù)等。煤礦井下電氣系統(tǒng)采用過電流保護(hù)裝置有綜合保護(hù)裝置、熱繼電器、過流繼電器、熔斷器等[3]。在實(shí)際應(yīng)用中，過電流保護(hù)裝置應(yīng)滿足以下幾個(gè)條件：其一，動(dòng)作靈敏，過流保護(hù)裝置必須具有較高的靈敏度；其二，動(dòng)作迅速，一旦電氣系統(tǒng)發(fā)生運(yùn)行故障，過電流保護(hù)裝置必須在最短時(shí)間內(nèi)快速動(dòng)作，控制事故范圍；其三，可靠性，過電流裝置不能發(fā)生誤動(dòng)或者拒動(dòng)；其四，選擇性，過電流保護(hù)裝置切除故障區(qū)域，正常區(qū)域繼續(xù)運(yùn)行。斷相保護(hù)、過載保護(hù)和短路保護(hù)雖然都是過流保護(hù)，但是它們的應(yīng)用原理不同，斷相保護(hù)和過載保護(hù)依據(jù)反時(shí)限延時(shí)發(fā)生動(dòng)作，過載電流對(duì)于其動(dòng)作時(shí)間有著重要影響，短路保護(hù)動(dòng)作值設(shè)定大，動(dòng)作速度快速。當(dāng)前，大多數(shù)煤礦井下采用的過電流保護(hù)裝置主要是熔斷器，繼電器需要和脫扣器或者接觸器配合運(yùn)行，熱繼電器用于實(shí)現(xiàn)斷相保護(hù)和過載保護(hù)，隨著電子科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電子繼電器靈敏可靠、保護(hù)齊全、功能完善，被廣泛的應(yīng)用在煤礦井下電氣系統(tǒng)中。

2.3接地保護(hù)

接地保護(hù)是煤礦井下電氣保護(hù)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，人體和接地電阻構(gòu)成并聯(lián)電路，接地裝置可以發(fā)揮分流作用，有效降低人體的觸電電流，保障井下工作人員人身安全，并且通過設(shè)置保護(hù)接地裝置，電氣設(shè)備外殼的漏電電流可以通過接地裝置引入地下，減少漏電電流危害，防止發(fā)生煤塵或者瓦斯爆炸。根據(jù)《煤礦井下繼電器調(diào)試安裝、運(yùn)行維護(hù)和檢修規(guī)范》和《礦井保護(hù)裝置安裝設(shè)計(jì)要求》，嚴(yán)格把關(guān)接地線、電氣設(shè)備、接地極的連接和接地，按照相關(guān)規(guī)定，對(duì)煤礦井下接地保護(hù)裝置進(jìn)行檢查并且做好記錄，定時(shí)測(cè)定接地電阻，結(jié)合《煤礦井下安全規(guī)程》，接地網(wǎng)任何位置的接地電阻應(yīng)小于2歐姆，接地極到手持式或者移動(dòng)式電氣設(shè)備之間的保護(hù)接地極電阻值應(yīng)小于1歐姆[4]，一旦超出這個(gè)界限，應(yīng)仔細(xì)分析原因，有針對(duì)性地進(jìn)行調(diào)整。