煤礦井下低壓供電系統漏電保護的研究分析

韓向棟，魏良躍，董軍，宋春暉，呂正超

（1.兗州煤業股份有限公司興隆莊煤礦，山東 濟寧 272100；2.山東電安電氣有限公司，山東 泰安 271000）

低壓供電系統漏電會埋下重大的安全隱患，因此，需要引起相關部門的高度關注，要在充分了解故障產生原因的基礎上，完善對應的保護機制，從根本上提高低壓供電系統應用管理的水平，打造安全性、科學性較好的煤礦井下作業環境。

1 煤礦井下低壓供電系統漏電保護的意義

一方面，煤礦井下低壓供電系統漏電保護工作能有效避免人身觸電造成的問題，借助不間斷的監控井下采煤區低壓電網的絕緣參數運行狀態，全面落實相匹配的控制措施，就能減少絕緣問題的惡化，有效建構完整的安全處理框架。另一方面，還能減少漏電電流造成電雷管安全問題，避免短路電流產生的電弧燒穿隔爆型電氣設備的外殼，有效提升整體應用質量，規避電纜結構、電氣設備等漏電造成短路故障問題，確保選擇性漏電保護裝置使用狀態的規范性。

綜上所述，煤礦井下低壓供電系統漏電保護具有提升安全水平的實踐意義。

2 煤礦井下低壓供電系統漏電產生的原因

若要落實對應的保護機制，就要明確煤礦井下低壓供電系統漏電產生的原因，從而落實相應的處理方案。

2.1 設備自身原因

因為煤礦井下作業環境較為惡劣，多數的電纜結構會出現絕緣老化或者是潮氣入侵的問題，這就會對運行系統造成影響，使得絕緣參數電阻數值急劇下降，最后產生漏電的問題。并且，因為對應的開關設備使用年限較長，接線板存在潮濕的可能性，必然會出現漏電問題，而內部元件或者是內部的導線結構也會存在絕緣惡化、導線頭碰殼的現象。另外，一些長期使用的電機設備也會因為受潮等問題出現絕緣性能下降且繞組散熱效果不良的問題，材料變質現象嚴重，甚至會存在內部接頭脫落的問題，造成嚴重的安全隱患。

2.2 安裝施工不當

對于煤礦井下低壓供電系統而言，安裝施工操作也是非常關鍵的工序，要保證施工流程的完整性，才能提升其整體應用質量。而施工不當會對整體應用運行效果造成影響。

（1）電纜施工接線若是錯誤，就會出現相線和地線連接不當的問題，通電后漏電嚴重。

（2）電纜結構和對應設備的連接出現問題，包括芯線接頭牢固度不足、封堵效果不嚴、壓板結構緊密性不足等問題，都會造成接頭的脫落，影響相線和金屬外殼搭接效果。

（3）若是開關或者是其他電器設備內部接線結構處理不當，也會造成接頭松脫的問題，使得合閘通電后出現漏電的現象。

2.3 管理工序不當

在煤礦井下低壓供電系統漏電問題產生原因分析工作中，除了要從技術方面予以分析，也要從日常管理工作的角度予以探討。

（1）日常管理維護工作不到位，會造成部分電纜結構埋壓問題，甚至是脫落浸泡在水溝位置，必然會出現散熱不到位以及受環境侵蝕的現象，長此以往，就會造成絕緣老化引發的漏電問題，制約整體安全性和應用穩定性。（2）電氣設備的應用維護管理工作不及時，長期處于超負荷運行狀態，就會出現絕緣老化的現象，造成嚴重的漏電問題。（3）電動機受到煤礦石堵塞風道的影響，也會出現散熱不當的現象，絕緣受損嚴重，必然會對其整體應用效果造成制約作用，出現漏電隱患。（4）一些受潮或者是水淹的電氣設備，若是管理人員沒有進行及時的干燥處理，就會出現對地絕緣電阻操作不當的現象，漏電隱患發生的概率增大。

3 煤礦井下低壓供電系統漏電保護的具體措施

在煤礦井下低壓供電系統漏電保護工作中，要結合實際情況匹配相應的保護機制，從而提升整體控制效果，減少安全隱患問題的蔓延，維持保護效果。

3.1 附加直流電源

一般是在開關合閘操作結束后，要對帶電電網予以絕緣性能的監測管理，保證實時性監測分析的合理性，并且，在電網對地絕緣電阻參數小于動作數值時，要結合對應的開關跳閘停止工作，保證供電保護效果的最優化。需要注意的是，一般在變壓器中性點不接地電網運行過程中，監測到的電網都是相對絕緣電阻數值，要在三相電網和大地之間有效形成獨立的直流電源，確保能有效評估附加直流電源漏電保護的參數，從而發揮其應用價值。在三相電網和大地之間匹配附加的直流電源，確保檢測電流流經電網獲取的總絕緣電阻參數可靠性和動作電阻值穩定，并且能建立匹配的電容電流補償機制。與此同時，要匹配KBZ系或者是BKD系礦用隔離爆破智能化真空饋電開關，從而有效維持保護動作的合理性，發揮智能綜合保護裝置的應用優勢。

3.2 選擇性漏電保護

在煤礦井下低壓供電系統漏電保護工作中，為了維持整體保護工序的規范性和合理性，利用選擇性漏電保護機制具有重要的應用價值。主要是借助零序電流方向保持原理，應用對應的檢查元件，確保零序電流互感器能發揮其實際價值。常見的零序電流互感器就是環形鐵芯結構，纏有二次繞組結構，將環形鐵芯套用在電纜結構上，穿過鐵芯電纜的3根芯線就能完成繞組處理。借助選擇性漏電保護處理裝置的同時，還能對零序電流予以測試以及比較，全面分析整個系統中電壓參數的大小以及對應的相位參數，從而確認漏電的支路結構，保證漏電支路能在作用下直接跳閘，避免對正常運行電路造成影響?；诖?，選擇性漏電保護處理方式適用于高壓電網、低壓電網中，利用其選擇性維持整個漏電保護處理方案的規范性。另外，零序功率方向型保護體系也能發揮其實際作用，具體參數見表1。

表1 零序功率方向型保護參數

正式借助零序電流大小參數不相同的特點，能有效區分故障支路和非故障支路，建立選擇性漏電保護應用體系，匹配二次側電流流經二極管整流狀態，及時完成開關跳閘處理。

3.3 漏電閉鎖

主要是指針對開關合閘操作開始前的操作，要對整個電網運行狀態和實時性信息予以絕緣監測分析，從而保證電網對地絕緣數值不足閉鎖數值時，開關無法自動合閘，有效完成閉鎖處理。之所以建立漏電閉鎖控制方式，就是為了更好地應用附加直流電源式保護處理機制有效地完成對地絕緣電阻的測試，從而滿足實時性處理的需求。

3.4 設置自動復電漏電保護裝置

在選擇漏電保護裝置系統的過程中，旁直零式保護系統的性能較好，能建立縱向選擇的同時，更好地維持橫向選擇的合理性，基于此，將漏電保護的相關裝置集中安裝布設在總開關的附近，能提升應用的安全性和控制效果，維持整體應用的規范性，并且保證處理效率更快。與此同時，自動復電漏電保護裝置的可靠性較高，具有較好的選擇性和迅速動作特性，相較自動斷電裝置，其整體結構主要是借助一次性機構，在礦井設置對應系統后就能及時恢復送電，減少斷電造成的經濟損失。

除此之外，要從管理方面落實相應工作，相關工作人員要定期對設備予以檢查，針對老化現象或者是存在漏電征兆的線路予以維修、更換，從而全面提升維護保養工作的水平。并且配合使用漏電保護的相關裝置，減少電氣設備絕緣性不足造成的影響，維持敷設低壓電纜結構應用的規范性，并且提升相關線路應用的整體效果。

4 結語

總而言之，在煤礦井下低壓供電系統常規化管理工作中，要踐行實時性分析機制，確保漏電保護工作有序開展，能結合技術要求、管理方案落實更加匹配的控制機制，維持綜合管理效果，提高煤礦井下作業的安全性和可靠性，為煤礦產業可持續健康發展奠定堅實基礎。