煤矿井下高压供电系统漏电保护研究

李程

摘 要：近年来，随着我国社会经济的不断发展，人们对煤炭的需求量越来越多，为了保证煤矿井下的正常生产，煤矿企业应该重视高压供电系统漏电保护工作，从而保证工作人员的生命和财产安全。本文主要分析了煤矿井下供电系统漏电原因和漏电危害，并提出了一些高压供电系统的漏电保护策略，希望能够对相关负责人起到一定的保护作用。

关键词：煤矿井下；高压；供电系统；漏电保护

中图分类号： TD611 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）26-185-2

0 引言

现如今，随着我国市场经济体制的不断变革，各大煤矿企业的市场竞争压力越来越大，煤矿企业要想提高自身的市场竞争地位，就必须减少煤矿井下安全事故的发生。但是，从目前我国煤矿企业的发展现状来看，煤矿井下供电系统漏电现象经常发生，有很多漏电情况都是由于人为操作失误发生的，同时很多煤矿企业对井下安全用电管理力度不强，从而使得人身触电伤亡事故时有发生。因此，煤矿企业应该重视井下供电系统漏电问题，不断研究高性能的井下高压供电系统的漏电保护工作，从而减少井下漏电安全事故的发生，最终保证煤矿企业能够长久稳定地发展下去。

1 煤矿井下供电系统漏电原因

1.1 供用电设备自身质量问题

众所周知，煤矿开采是一项非常复杂的工作，其中会用到很多供电设备，这些供电设备都是由生产厂家提供的，由于生产厂家的不同，生产出来的供电设备质量也会不一样。从目前我国煤矿企业的现状来看，很多煤矿企业为了节省成本，经常会购买一些没有达标的供电设备，这在很大程度上给井下工人带来了很大的安全隐患。与此同时，在具体的煤矿井下作业中，部分供电设备由于自身原因经常会出现绝缘层断裂的情况，从而使得电缆发热量不断增加，另外，由于长时间的工作，使得供电设备出现了老化情况，但是煤矿企业并没有加大对供电设备的维修，从而导致了供电系统出现漏电问题。

1.2 人为误操作造成漏电

据相关调查显示，目前很多煤矿企业的漏电现象大多都是人为操作因素失误造成的，比如，在安装电缆时，有的操作人员经常忽视火线与地线的连接，从而导致了短路情况的发生，最终引发漏电故障。再如，在对电缆进行吊接时，主要是利用铜丝和铁丝进行吊挂，但是由于操作人员在吊挂的过程中发生剧烈振动，从而产生了漏电情况。除此之外，在对电气设备的内部进行接线时，由于操作不当使得接线处发生松动，最终产生了漏电故障。

1.3 井下安全用电管理力度不强

目前，很多煤矿企业都把工作重点放在了煤矿井下开采上，轻视了井下安全用电问题，从而使得井下安全用电管理力度不强，引发了漏电故障。部分煤矿企业经常把电线电缆进行埋压，当电线电缆出现脱落问题时，也没有安排相关的维修人员进行维修，从而使得电缆绝缘受潮，进而出现了漏电问题。我们都知道，井下生产需要大量的电能，用电负荷非常大，如果电气设备经常处在超负荷状态下，那么就会使得电缆出现高温现象，然后烧毁绝缘层，最终发生漏电故障。除此之外，相关维修人员在对开关设备进行维修时，没有及时清理设备内部的金属碎片，这也会使得电气设备出现漏电现象。

2 煤矿井下供电系统漏电危害

2.1 人身触电伤亡事故

在煤矿井下作业时，由于时常会出现设备漏电情况，如果作业人员直接接触这些设备，那么就很容易发生触电伤亡事故。比如，在安装电缆的时候，电缆芯线刺破了外保护套，从而使得电缆芯线直接暴露在空气中，一旦作业人员与其接触，那么就会造成触电事故。

2.2 引起沼气及煤尘发生爆炸事故

我们都知道，煤矿井下作业是一项非常复杂的工作，井下一般都会存在很多的沼气、煤尘等，如果井下发生了漏电现象，那么就会直接给通风带来很大的影响。与此同时，如果漏电遇到了明火，那么就会发生严重的爆炸事故，这会直接造成大量的人员伤亡。

2.3 烧损井下供配电电气设备

当电气设备发生漏电故障时，漏电电流会在电缆破损处产生大量的热量，如果相关的操作人员不能及时切断电源，一旦热量过高，就会造成短路故障，进而发生火灾事故。

2.4 严重影响煤矿井下作业面的安全生产

如果煤矿井下发生漏电故障时，那么相关的负责人就应该及时查找漏电原因，并找到合理的解决方法，但是在排查漏电原因时，需要花费大量的时间，那么就会严重影响井下的正常工作，降低了企业的经济效益。与此同时，在排查漏电时，就会切断电源，从而使得排水设备不能正常运作，井下积水过多的话也会严重影响煤矿井下作业面的安全生产。

2 零序功率的漏电保护实施策略

对于煤矿企业的井下漏电保护来说，零序功率的漏电保护具有非常重要的意义。零序功率的漏电保护主要指的就是零序电流（如图1）或零序电压幅值的改变对供电系统是否有漏电情况的判断，一旦发现有漏电情况，那么就应该采用相应的措施进行故障维修。如果在电网支路中出现了漏电故障，相关负责人就应该收取电网中的零序电流和零序电压的信号，然后再对这些信号进行分析整理，从而判断出故障所在位置，最后对故障位置附近的电源进行切断，从而有效地进行漏电保护。

3 煤矿井下高压供电系统的漏电保护策略

对于煤矿企业来说，井下高压供电系统的漏电保护属于目前比较常用的漏电保护措施。近年来，随着我国科学技术的不断发展，目前很多煤矿企业都在采用新型的高压电网微机自适应选线漏电保护的策略，它的核心部位是微机处理控制模块，以此种方法来达到漏电保护的目的。

3.1 确定消弧线圈补偿抽头

一般情况下，电网是随时在改变的。过去我国很多煤矿企业都采用旧式固定补偿消弧线圈，但是，目前很多企业都在使用自动跟踪补偿消弧线圈，这样不仅提高了工作效率，又起到了很多的调节作用。

3.2 整定自适应随机

自适应继电保护是由20世纪80年代提出的，它主要指的就是把保护设施和电力系统有效的结合在一起，从而减少漏电的情况发生，最终实现漏电保护的目的。首先，应该采用自适应欠补偿的形式，当发现单相接地时，就应该固定接地电流，最好控制在5A-15A范围内，与此同时还应该控制零序电压。其次，对自适应保护原理进行整定，从而提高设备的灵敏度。

3.3 确保纵向选择性

从目前我国煤矿井下高压供电系统的漏电保护现状来看，高压主要分为三部分：变电所、矿井中央变电所、地面变电所。变电所属于一级漏电保护，它的目的主要是在采区变电所移向变电站的时出现单相漏电的情景下，借助高压开关对漏电故障进行保护。矿井中央变电所属于二级漏电保护，它的目的主要是在中央变电所移到采取变电所时出现单相漏电的情况下，把动作延时0.4s-0.5s，从而保证供电系统的正常运行。地面变电所属于三级漏电保护，它的主要目的就是当地面变电所移到中央变电所出现单相漏电的时候，将动作延时0.9s-1s，并且充当电网漏电的后备保护。

4 结束语

总而言之，我国煤矿井下高压供电系统保护工作是一项长期且复杂的工作，煤矿企业要想提高自身的经济效益，就需要充分认识到高压供电系统漏电保护工作的重要性，减少安全事故的发生，提高供电系统的选线准确性和高度灵敏性，从而为煤矿企业的可持续发展奠定坚实的基础。

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