漏電斷路保護裝置在煤礦地面供電系統(tǒng)中的應用

李 潔

（山西潞安集團余吾煤業(yè)有限責任公司， 山西 長治 046100）

引言

煤礦地面供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定是保證煤礦井下安全生產(chǎn)的前提，隨著煤礦井下機械化水平不斷提高，供電系統(tǒng)作用越來越重要，但是由于我國多數(shù)煤礦服務年限長，地面供電系統(tǒng)年久失修，以及供電系統(tǒng)自動化水平低，導致地面供電線老化現(xiàn)象嚴重，經(jīng)常出現(xiàn)漏電、短路等故障，不僅增加了地面供電系統(tǒng)維修費用及難度，而且嚴重影響煤礦井下供電，甚至發(fā)生煤礦重大安全事故。對此，山西潞安集團余吾煤業(yè)有限責任公司為了防止地面供電系統(tǒng)發(fā)生漏電事故，通過技術研究，決定對供電系統(tǒng)安裝一套漏電斷路保護裝置[1]。

1 防漏電斷路保護裝置的分類及選用原則

1.1 保護裝置分類

根據(jù)檢漏保護器的原理不同，將保護裝置分為電流式檢漏保護裝置和電壓式檢漏保護裝置。

1）電壓式檢漏保護裝置主要是對供電線路的電壓進行監(jiān)測，當保護裝置檢測到供電系統(tǒng)電壓大于操作人員設備的整定值時，保護裝置自動切斷電源，對電氣設備進行保護。電壓式檢漏保護裝置的缺點是外界的信號很容易對保護裝置進行干擾，造成保護裝置錯誤動作，而且電壓保護只能對一臺電氣設備進行檢測，使用的范圍不廣[2]。

2）電流式檢漏保護裝置主要是通過零序電流互感器對供電線路的電流進行監(jiān)測，通過對檢測的異常信號進行捕捉，能夠及時發(fā)現(xiàn)線纜的異常電流，具有可靠性高、穩(wěn)定性強、準確率高的優(yōu)點，而且還可以同時對多臺電氣設備進行保護，在煤礦的使用范圍較廣。因此，在我國的礦井供電中最常使用的檢漏裝置為電流式檢漏保護裝置，它能夠?qū)崟r對線纜內(nèi)部的過電壓、過電流、漏電、短路進行監(jiān)測，提高了供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

1.2 選用原則

在日常供電工作中，為了能夠及時準確地測定供電系統(tǒng)的額定動作電流，必須有專業(yè)的操作人員使用專業(yè)的測定工具進行測定。而且需注意以下幾條原則:

1）煤礦的技術人員可以將保護的額定動作電流作為一項參數(shù)，根據(jù)現(xiàn)場使用的線纜型號及供電負荷對保護的整定值進行計算，確保供電系統(tǒng)在發(fā)生故障時可以及時切斷電源，防止設備漏電保護裝置不動作[3]。

2）檢漏裝置在實際使用中，可以根據(jù)使用范圍及用途對漏電方案進行調(diào)整，比如某些用電負荷在使用中不允許斷電，防止更大次生事故的發(fā)生，此時需要設備對漏電裝置進行調(diào)整，將保護設定為只報警不斷電，而且為了確保保護裝置誤斷電，可以將保護裝置的動作電流設定為額定電流的4 倍。

3）為了保護裝置能夠在發(fā)生火災時及時動作，技術人員可以將供電系統(tǒng)安裝的檢漏保護裝置設定為正常額定電流的2 倍以上[4]。

4）如果在煤礦生產(chǎn)設備中使用漏電保護裝置時，漏電保護額定動作電流應該大于實際生產(chǎn)電流的2倍以上，防止漏電裝置頻繁斷電，影響正常生產(chǎn)。

2 防漏電斷路保護裝置的基本原理

防漏保護裝置也稱為檢漏保護器，它的作用是在開關發(fā)生漏電、過載、過壓、短路時能夠及時將電源切斷，保護設備及人員的安全，防止人員中電或設備燒損。按照保護裝置的適用范圍和功能，可以將檢漏保護裝置分為以下三種：檢漏繼電器、檢漏保護、檢漏插座。

由于煤礦井下地質(zhì)構(gòu)造復雜，各類機電事故較多，為了對供電系統(tǒng)進行保護，檢漏保護裝置在煤礦電器系統(tǒng)的使用比較頻繁，使用效率也比較穩(wěn)定。檢漏保護裝置能夠直接控制負荷線纜電源的分閘和合閘，還能實時對供電系統(tǒng)運行狀態(tài)進行監(jiān)測。當開關負荷線纜出現(xiàn)漏電或線纜外皮破損時，開關的保護裝置可以迅速監(jiān)測到信號，為了防止其他設備的燒損，保護裝置會及時切斷電源。保護裝置能夠與電容、繼電器及熔斷器配合，共同完成對低壓設備的保護。

為了能夠提高保護裝置對供電設備的保護，必須加強日常檢修工作的力度。供電系統(tǒng)在正常運行時，供電開關保護裝置內(nèi)部的零序電流感應裝置的電流向量和為零，內(nèi)部繞組電動勢量也為零，此時檢漏系統(tǒng)處于穩(wěn)定關閉狀態(tài)，當保護裝置檢測到系統(tǒng)發(fā)生短路、漏電或人身觸電時，零序電流感應裝置的電流向量和不為零，開關內(nèi)的電流會通過燒損的配件或人體形成回路，內(nèi)部繞組不為零的電動勢量也會產(chǎn)生作用力作用于脫扣線圈，隨著電動勢的變化，當電動勢量產(chǎn)生的作用力大于脫扣線圈的阻力時，開關自動分閘，完成斷電作業(yè)[5]。

3 防漏電斷路保護裝置的安裝要求

在安裝漏電保護裝置時，施工人員要嚴格按照保護裝置的說明書進行安裝，確保小線的序號與插線板端子對應；此外，還需注意各步驟的安裝工序工藝，確保安裝的每個步驟都能達到按照要求，防止以后實際使用中出現(xiàn)線纜松動、螺絲掉落、失爆等情況。施工人員安裝時需注意以下幾點：

1）檢漏保護裝置在使用前需按照保護的型號與現(xiàn)場的設備對應，確保保護裝置與電氣設備的參數(shù)對應，并要求廠家有資質(zhì)的技術人員在現(xiàn)場對安裝情況進行監(jiān)督。

2）檢漏保護裝置安裝完畢后，需選擇優(yōu)質(zhì)的接地線與保護設備的外殼形成接地保護回路。

3）為了防止保護裝置動作時對其他用電設備造成影響，保護裝置需設定單獨的回路對供電設備進行保護，嚴禁在漏電裝置保護的范圍內(nèi)接其他負荷，防止該設備保護裝置動作后，影響其他供電設備。

4 結(jié)語

山西潞安集團余吾煤業(yè)有限責任公司針對煤礦地面供電系統(tǒng)穩(wěn)定性差、漏電事故率高等技術難題，對煤礦地面供電系統(tǒng)安裝一套防漏電斷路保護裝置，通過實際應用效果發(fā)現(xiàn)，該裝置有效解決了供電系統(tǒng)漏電、短路等技術難題，提高供電系統(tǒng)故障自檢自動化水平，提高了供電系統(tǒng)穩(wěn)定性，保證了煤礦供電安全，取得了顯著安全、經(jīng)濟效益。