煤矿井下低压供电系统漏电保护及分析

强建

（神华神东布尔台煤矿运转二队，内蒙古鄂尔多斯伊金霍洛旗 017200）

煤矿井下低压供电系统漏电保护及分析

强建

（神华神东布尔台煤矿运转二队，内蒙古鄂尔多斯伊金霍洛旗 017200）

供电的安全性是煤矿井下作业的基本保障，有助于煤炭正常的生产。煤矿井下低压供电系统保护通常采取过流保护、漏电保护、接地保护三种措施。在煤矿井下供电中经常出现漏电故障，这主要是井下供电环境恶劣所致。本文针对煤矿井下出现的供电系统漏电问题，提出通过提高设备管理水平，加强线路检修频率等方式减少供电系统漏电，保证矿井安全生产。

煤矿井下供电 系统漏电 保护

1 漏电保护器的作用

在空间接近密闭的矿井下，一些瓦斯和煤尘不易逸出，如果这些物质触碰到井下的低压电网漏电形成的电火花那么就有发生事故的风险，另外如果员工触碰到了这些电火花也会发生漏电事故。所以，必须对低压电网进行漏电保护。它的主要作用是：第一，时常查看检漏继电器的欧姆表，密切注意其数值的变化情况，以此确定电网对地是否绝缘，根据电阻值来进行电网调整；第二，通过观察发现电网对地绝缘阻值降至设定动作值或工作人员触及相带电导体和电网相接地时，漏电保护器会自动触发，切断电源以预防事故的扩大化；第三，如果危险已经发生，如人已触及电网，那么，通过补偿人体电容电流的方式来削减通过人体的触电电流使触电电流最低化，使得人员的安全性得到提升。另外，当电网相接地时，也可以减少接地故障电流，防止瓦斯、煤尘爆炸。

2 漏电保护原理

（1）附加直流电源漏电保护。如果检漏继电器上欧姆表显示电网各相对地的绝缘阻值都有较大的下跃，那么电网必定是发生漏电等故障。为了精确控制电网对地绝缘阻值的变化，可以在电网与地间通过一个的直流电流，如果电流的控制准确，那么电流的大小就能表征电网对地绝缘阻值的变化。这样，通过简单地检测这条附加电流的变化就能有效地监测漏电。

（2）零序电流保护。在漏电故障发生后，故障处电网三相中每一相上都会产生一个电压，即零序电压。每一相上出现的零序电压都是相等的，而且方向也相同。有零序电压作用于绝缘电阻上必定会产生电流，及零序电流。由于变压器中性点与地之间没有零序电流通路，所以变压器内部没有零序电流通过，而零序电流只能在绝缘电阻和故障点之间，即M-N 线路通过。由此可见，对于单一支路来讲，在电源端装设零序电流保护装置，不能反映该线路的故障。对于多支路的单侧电源辐射式电网中，如果有一个支路发生故障，那么各个分支路中都将有零序电流通过，这些分支上的零序电流汇集到故障处后就集中构成了通过故障处的电流。故障线路始端保护装置通过的电流远大于非故障线路始端保护装置通过的电流，利用这种关系，构成了有选择性的零序电流保护装置。

（3）零序功率方向保护。根据零序电压和零序电流可以做出以下针对性措施：首先，据零序电流、电压值的变化来确定漏电的发生地点；其次，如漏电发生在供电系统内，则通过支路零序电流、电压的关系来判断故障发生所在的支路；最后由跳闸来实现选择性保护的目的。

3 矿用隔爆检漏继电器

煤矿井下低压网路的漏电将造成外露火花，有点燃瓦斯和煤尘的危险，漏电还可能会造成人体触电事故。因此，对井下低压电网进行漏电保护，是一项重要的安全措施。它的主要作用有：（1）时常查看检漏继电器的欧姆表，密切注意其数值的变化情况，以此确定电网对地是否绝缘，根据电阻值来进行电网调整；（2）通过观察发现电网对地绝缘阻值降至设定动作值或工作人员触及相带电导体和电网相接地时，漏电保护器会自动触发，切断电源以预防事故的扩大化；（3）如果危险已经发生，如人已触及电网，那么，通过补偿人体电容电流的方式来削减通过人体的触电电流使触电电流最低化，使得人员的安全性得到提升。另外，当电网相接地时，也可以减少接地故障电流，防止瓦斯、煤尘爆炸。目前国内使用的检漏保护装置类型很多，但从原理上讲，基本上可分为附加直流电源式和零序电流式两类。JY82 型检漏继电器属于前一类，是目前我国井下380V和660V系统中应用最广的一种。这种检漏继电器动作没有选择性，因为无论在电网的什么地方发生漏电，它都可以构成直流通路，使之动作。这也就是所有利用附加直流电源进行工作的检漏继电器的一个共同的缺点。

4 漏电保护技术在煤矿井下供电系统中应用

BJJ1-2-660/380x型选择性检漏继电器是高性能防爆继电器，适用于含有爆炸性危险气体（甲烷空气混合物及煤尘）的矿井硐室中，可作为交流 660/380V 中性点不接地供电系统中有选择性检测漏电保护装置。该装置的主要功能：在交流660/380V中性点不接地供电系统中，利用零序方向原理实现4条支路的不对称漏电的选择性保护；利用附加电流原理，实现对称漏电保护和不对称漏电的后备保护：有电网不停电可进行试验的功能；和高压开关配合，可实现从变压器到馈电开关区间漏电的所谓“5m保护”；可对电网进行绝缘监测；对漏电跳闸有信号显示。

5 结语

总所周知，煤矿井下空气潮湿，电气设备和电缆的绝缘容易受潮，再加上井下狭窄的空间，岩石（煤块）垮落和矿车掉道时有发生，电气设备和电缆的绝缘也容易遭到机械性损伤，因此说发生人身触电的几率高于地面及其它的行业，一旦发生漏电故障，轻者损害电气设备，发生短路事故，重则导致人身触电事故，甚至引起煤尘、瓦斯爆炸。因此，结合矿井的实际，加大对电气设备维护和更新的投入，确保供电系统的正常工作。另外还应加强机电设备的基础管理，建立健全各相管理制度，确保严格执行规章制度。只有这样，才能确保矿井沿着安全、和谐、健康的发展道路稳步前进。

［1］高加传.煤矿井下低压供电系统漏电保护装置装设方案的分析［J］.中国新技术新产品，2011（1）.

［2］叶芃生.试论我国煤矿井下低压供电保护系统的技术改造［J］.煤炭科学技术，1986（5）.

［3］李楠.重合闸技术在煤矿井下低压供电漏电保护中的应用［J］.煤矿开采，2009（4）.

［4］胡天石.浅谈煤矿井下低压供电系统及保护［J］.黑龙江科技信息，2013（7）.