漏电保护技术在煤矿井下供电系统中的应用

包付军

摘 要：煤矿井下的工作环境具有空间小、湿度大、施工条件差等特点，尽管采用了屏蔽电缆、安装接地保护装置等一些漏电保护措施，但是供电电缆的漏电故障还是不断发生，严重威胁了工作人员的人身安全，这就要求我们必须认清矿井漏电的危害以及进行漏电保护的重要意义。所以，文中探讨煤矿井下漏电保护技术的应用，这对提高煤矿生产的安全性具有现实意义。

关键词：漏电保护技术；煤矿井下；供电系统

煤礦生产活动大部分都是在地下进行，环境较为潮湿，工作中所用到的电气设备存在着较大几率的漏电情况。当出现设备漏电时，一些工作人一旦触摸，就会触电，进而使其生命受到威胁，而且电缆如果漏电还会由于电缆短路引发瓦斯爆炸事故，使煤矿企业付出沉重的代价。因此，煤矿井下供电系统必须装设漏电保护装置，进一步保证供电安全。

一、煤矿井下产生漏电的原因

煤矿井下供电系统经常会出现漏电现象，这对工作人员的生命安全构成了严重的威胁。煤矿井下产生漏电主要有以下几个原因：其一，工作人员严格按照正确的规范使用电气设备，不规避使用说明书中的注意事项。电气设备在搬动时要断电，这是需要注意的。其二，众所周知，水可以导电，而矿山井下较为潮湿，这就使电缆绝缘效果变差，从而出现漏电的现象；其三，电缆和电气设备连接不好，会出现接线压紧不实的问题，在这样的情况下很有可能出现短路现象，把绝缘层烧坏，不能很好的控制漏电情况，而且由于接头连接问题，电气设备在长时间的使用下其电线接头会脱落，出现严重的漏电现象。

二、漏电保护装置的基本工作原理

漏电保护装置又被称作漏电保护器。在电力设备运行过程中，线路绝缘损坏会产生接地故障的问题，这就很容易形成火灾，对矿山企业带来致命的打击，而应用漏电保护装置可以很好的控制这一问题，能够防止工作人员发生触电危险，保证矿山企业的正常运行。漏电保护装置的电流不超过30毫安，具有很好的补充保护效果，但是不能完全的依赖这一装置进行直接接触时的保护措施。其基本工作原理为：电流动作型漏电保护器以被保护设备的对地泄漏电流或接地电流作为输入讯号而工作。这种保护器采用剩余电流互感器作为取得触电或漏电讯号的检测元件。所有电源线穿过剩余电流互感器构成一次线圈；当发生漏电或人身触电时，在剩余电流互感器的有剩余电流通过，脱扣器中将有电流通过，当电流达到整定值时，使脱扣机构动作，主触点断开，切断故障电路，从而起到保护作用。

三、漏电保护的分类

（一）零序电流方向式漏电保护

当矿山井下供电系统出现漏电后，发生故障的电网的每一项都会存在一个电压，这就是所说的零序电压。所有的零序电压是一样大的，而且电压的方式也是相同的。所以，单一支路中，给电源端安装电流保护装置，不能说明这一线路就存在问题。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。

（二）附加电源直流检测式漏电保护

把一个直流电源安装在输电网与大地之间，检测三相线路对地绝缘电阻中流过的直流电流，通过查看电流的变化就可以实现附加电源直流检测式漏电保护工作。该保护形式的优点表现为：可以进行全方位保护，参数整定工作简单，数值不变；可以实现电容的电流补偿，大大减小漏电电流，使得人身触电电流降低。

（三）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。

四、漏电保护技术在煤矿井下供电系统中应用

在过去的漏电保护中主要是针对分体的保护，采用机电对其进行控制，工作原理较为单一，仅仅具有普通开关的功能。而随着科学技术的发展，现代的漏电保护装置功能更为强大，使各类开关可以配套组合，实现了计算机控制，在原来的基础之上增加了漏电闭锁、保护接地等多种保护功能，而且现代漏电保护装置中监测信号的数据处理、信号输出、数据采集等环节基本实现了软件化，保护效果更加理想，保护速度更加快捷，很好的控制了漏电事故的发生。如今漏电保护装置已实现供电系统智能化控制。比如：煤矿井下使用的BKD3-400Z/660（380）等隔爆型智能真空馈电开关等，就是以单片机作为中央控制单元，利用多功能数字显示屏建立了良好的人机界面，通过它可以直观进行短路、过载、漏电等多种保护参数的设定，循环显示系统的各种工作参数和对地绝缘水平，故障跳闸后可再现故障的类型，使故障的判断和排除更加快速和简洁。漏电保护器虽然能有效防止漏电事故的发生，但也存在不足，还应采用接地/接零等保护配合措施。要确保接地电阻符合标准，规定馈电装置本身接地电阻≤4Ω。

五、结语

综上所述，我们看出漏电故障在煤矿井下系统中产生的危害是需要重视的，必须要分析清楚漏电故障的原因，针对漏电故障的特点，结合几种主要的漏电保护方法，选择设置合理的漏电保护。

参考文献：

[1]鞠政廷.煤矿井下漏电保护技术的应用[J].中国高新技术企业，2014，15：118-119.

[2]李伟生.煤矿供电系统漏电保护技术[J].中信息，2014，18：131-132.