矿井供电系统漏电保护技术探析

矿井供电系统漏电保护技术探析

孙延池 刘春光

山东李楼煤业有限公司 山东省菏泽市 274700

摘要：电能作为进行煤矿开采作业的基础能源，其在煤矿开采作业中占有重要地位，可以说煤矿的安全高效开采离不开连续可靠的电能供应做保障，而要想使矿井的电能供应实现长期连续可靠，必须充分了解矿井供电系统的特征，明确其中存在的问题，并采取相关措施进行应对.本文将对矿井供电系统漏电保护技术进行分析，以供参考。

关键词：矿井供电系统；漏电保护；选择性保护；保护装置

引言

在煤矿开采的安全生产过程中使用漏电保护装置是实现煤矿安全生产的重要环节之一，另外两方面是过流以及接地保护环节[1]。在国家规定的标准范围内，需要在矿井的电网系统中安装漏电保护装置或者选择性漏电保护装置。因此需要对使用的漏电保护装置进行设计结构完善，确保矿井开采过程中产生漏电问题时就能自动快速切断电路网络，防止故障的范围扩大，提升煤矿矿井的安全供电性能。

1井供电系统漏电原因

1.1设备及线缆原因

在煤矿生产作业中，因受地理因素及工作环境等的影响，矿井内布设的各种线路易发生严重受潮与腐蚀现象，供电线路易出现破损与过早老化现象，供电系统易出现漏电故障。同时，供电设备长期运行也易出现严重发热现象，设备长期过热运行，易出现漏电现象。此外，在复杂工作环境下，电缆及相关电气设备也较难于管理，会因不能及时维修设备及电缆，引发漏电事故。

1.2维修原因

完善的工程管理可以防止供电系统发生漏电故障。在供电系统正式投入使用前，工作人员应严格审查系统，依据相关使用计划布线。为防止自然环境影响线路或设备运行，应避免酸性水对设备造成侵蚀。受矿井作业环境(如矿井阴暗潮湿，采光不良等)的影响，也易出现因人为操作不当而出现电缆破损，发生漏电现象。此外，相关检修维护人员维修作业不及时、不到位，也易引发矿井安全事故。

2电保护装置需求

2.1安全性

涉及到设备安全以及人身安全2个方面，人身安全不能很好地进行保障很可能导致人身的直接性伤害；设备安全不能很好的进行保障很可能导致机电设备产生一系列的故障，同时还会导致矿井开采过程中出现安全故障。在矿井内设备发生漏电故障时，若不能及时清除发生故障的设备就会导致故障的进一步加剧，同时还会导致一些正常使用的设备寿命严重降低。一旦漏电故障不能及时进行排除就会发展成后续的短路保障，进而造成更为严重的安全事故。对于现有的漏电安全事故，一般采用较为超前的故障切断处理办法。

2.2选择性

矿井用电系统发生故障时就需要保护装置及时切除故障电路电源，同时确保正常电路能够正常运行。这对于故障位置的确定更为便利，更有利于后续的设备故障处理，从而减少故障停电范围，还能进一步提升矿井用电网络系统的生产效率，保证用电网络范围内的一系列生产过程以及进度影响降到最低。

3低压馈电开关漏电故障的查找方法

因矿井地质条件复杂，施工环境恶劣，加之作业人员施工作业不规范，如电缆接头不达标、线路吊挂混乱等现象，都易损坏供电线路，引发漏电故障。矿井供电系统突发漏电现象时，应第一时间观察线路绝缘情况，当＜22kΩ时，属于绝缘闭锁状态，应在拆除故障线路后，再对线路绝缘值进行详细观察，当开关显示＞1MΩ时，这时低压馈电开关开始发出送电指令，若送电后不存在异常现象，便可排除此故障掉闸现象是由开关问题引起的。另外，可借助低压摇表来对故障线路绝缘值情况进行遥测，若发现某相绝缘值较低，便可推断出其属于单相接地故障。可从电缆接头处及存在淋水潮湿处开始查找，看这些地方有无破皮、砸伤及挤压、烧损等现象，如果存在上述现象，应及时安排专业人员进行处理，然后再测量其绝缘值，若其绝缘值≥200kΩ，则可视作故障点已顺利排除，若其绝缘值较小，则应继续进行查找。

4矿井供电系统漏电具体保护技术

4.1装设过流保护装置

（1）矿井低压供电系统，应依据相关要求装设过流保护装置，应给供电系统中各馈出线电源端都装设过流保护设备，同时短路保护、超负荷保护以及单相断电保护等保护装置供电系统中都应有，这样才能更好地保障矿井供电系统正常运行。（2）当干线开关不具备同时保护分支线路的功能的情况下，应在临近分支点处增设必要的过流保护装置，以更好地保障分支线路的安全稳定运行。（3）应严格整定及校验矿井低压供电系统中装设的过流装置，最大限度地提高过流保护装置的灵敏性可靠性，同时严禁选用质量不达标，价格低廉的过流保护装置。

4.2强化漏电保护设施的配置

4.2.1装设自动复电漏电保护装置

对于选择性漏电保护系统而言，旁直零式保护系统性能最为完善，其不仅可实现纵向选择，而且可进行横向选择，且把漏电保护插件布设于总开关处后，会具有更高的安全性。自动复电漏电保护系统具有可靠性高、可选性好以及动作迅速等优点，自动复电装置不同于自动断电装置，其主要由一次性机构来组成，矿井供电系统装设此系统后，可安全及时的恢复送电。

4.2.2零序电流方向保护措施

对于矿井供电系统而言，当部分支路出现漏电现象或发生单相漏电情况后，流经故障支路的电流会明显不同于非故障支路，基于此，可借助零序电流方向保护措施来更好地保护矿井供电系统的安全运行[8]。

4.3做好供电系统的保护接地

为更好地保障矿井低压供电系统的长期连续可靠稳定运行，在进行矿井低压供电系统建设作业时，应做好电气设备的接地保护作业，应让接地系统与相关电气设备牢固连接，这样当电气设备发生漏电现象时，漏电电流才能顺利流入大地，这样才能更好地保障安全生产。

5预防供电系统漏电的措施

5.1定期检查设备

当矿井供电系统出现漏电现象后，应及时组织技术人员分析漏电原因，并采取相关措施应对。在日常生产中，矿井作业人员应定期检查相关机电设备，一旦发现问题，应及时安排维修，必要时还应进行相应的改造升级。另外，应做好供电线路的维护保养工作，对于一些老化现象较严重，存在漏电现象的线路，应及时进行更换，且应做好供电线路及设备的日常维护保养工作，以确保供电线路的绝缘性能良好。

5.2装设漏电保护装置

受矿井生产环境较恶劣的影响，很多电气设备的绝缘性能都会大打折扣，巷道中敷设的低压电缆，还易受到掉落的岩石或煤块的冲击，使其外层破损，易出现漏电现象。一旦发生漏电现象，若不能及时处理，漏电产生的火花突遇甲烷等气体后，易发生爆炸事故，严重威胁矿井作业人员的人身安全。对此，应在矿井中装设必要的漏电保护装置。常用的检漏装置有选择性捡漏继电器与非选择性捡漏继电器，这两种继电器均可实现系统漏电停止运行。在生产作业中，当电气绝缘情况高于继电器限制额度后，装设的继电器可及时切断电源，使设备停止运行。捡漏继电器动作灵敏、迅速，一方面可及时切断漏电线路，另一方面还可确保其他线路的正常稳定运行。

结束语

因矿井供电系统运行环境较恶劣，且承担的日常供电任务较重，要想更好地保障矿井低压供电系统的长期连续可靠运行，必须充分了解矿井低压供电系统特征、现存问题，并采取相关措施进行应对，只有这样才能提高供电系统运行效能，才能为企业创造更多经济效益。

参考文献

[1]李冠群.基于煤矿供电设备中电气保护的探究[J].科技创新与应用,2018(33):141-142.

[2]李笑.关于煤矿供电设备电气保护技术的思考[J].建材与装饰,2018(38):212-213.

[3]刘艳丽.矿井供电系统串联型故障电弧数学模型及诊断方法研究[D].辽宁工程技术大学,2017.

[4]秦冲.矿井电力系统漏电保护研究分析[J].煤炭技术,2017,36(10):239-241.

[5]孙苏领.矿井供电系统综合选择性漏电保护装置的设计[D].西安科技大学,2016.