煤礦井下供電短路保護方式探索

楊鵬云

（陜煤集團 神木檸條塔礦業有限公司，陜西 神木719300）

在過流保護、漏電保護、保護接地三種煤礦井下供全供電的保護中，短路保護是過流保護中最重要的一個部分。短路類型主要有兩種，即三相短路和兩相短路。在供電系統出現故障的時候會產生強大的短路電流，如果故障不能及時得到切除線路和設備就會損壞，短路電流還會呈現不平衡的交變磁場，交變磁場會對線路附近的通訊信號產生干擾作用，這時很容易會產生瓦斯和煤塵的爆炸事故，威脅著工人的生命安全。

1 井下保護

電氣設備在煤礦井下分為不具有防爆性能的礦用一般型電氣設備和具有防爆性能的礦用隔爆型電氣設備兩種類型。礦用一般型電氣設備適用于沒有瓦斯和煤塵爆炸性危險的場所，礦用隔爆型電氣設備則適用于有瓦斯、煤塵等爆炸危險的場所。如果按照電壓的高低來說，電氣設備還可以分為低壓電氣設備和高壓電氣設備。一般來說井下的電氣設備中屬于一類負荷和二類負荷的比較多，這樣在工作時產生的電流和電壓就會很大，所以，為了保障井下人員的人身安全，就要對設備進行有效的安全檢查和保護，從而保證電氣設備進行穩定可靠的工作。

1.1 接地保護

假如接地保護電氣設備的絕緣發生了一定程度的破壞，就會使電氣設備的金屬外殼和架構帶上電。井下的煤礦工人如果碰到了這樣帶電的電氣設備就會發生觸電事故。30毫安在我國被規定為觸電的安全極限交流電流值。如果我們可以有效的通過接地保護對通過人體的電流進行限制，就可以保證將電流控制在安全限度以內，如果通過人體的電流不超過30毫安，那么就保證了煤礦井下電氣設備的安全性，同時就保證了能夠安全生產。

1.2 過流保護

煤礦井下的供電網通過的電流是使電火災產生的最主要原因，電路短路或電路過載都會產生過電流，所以，不產生過電流就可以防止電火災的發生。過流保護主要包括短路保護和過載保護兩種類型，當下電磁式繼電器和電子式繼電器都可以實現短路保護，過載保護主要可以通過電磁式繼電器、電子式繼電器和熱繼電器來實現。

1.3 漏電保護

如果煤礦井下供電網的絕緣電阻小于一定的數值，那么就會造成供電設備的進一步損壞，很容易會出現短路故障，這時候如果井下的工人碰到供電設備，就會導致觸電事故的發生，同時漏電還容易產生火花，從而引起瓦斯、煤塵的爆炸危險。所以，必須要裝設漏電保護裝置，以保證井下的供電系統可以實現絕緣監視、漏電保護，對流過人身的電容電流進行補償。

1.4 短路保護中存在的問題

單側電源電網的階段式電流的保護原則主要包括：由電源到負荷作電流應該從大到小進行逐級的遞減，動作時間也逐級遞減；第一段電流保護的動作電流必須要大于下一級線路首端的最大短路電流。但是，煤礦井下的供電系統更多采用銅芯電纜，這樣就會產生電阻小的現象，斷路開關和電磁式繼電保護難以使動作時限小于0.5s，所以，上面的兩條原則都很難達到要求。

2 對煤礦井下供電系統短路方式的探索

2.1 對井下工人進行技術培訓

因為煤礦井下的供電系統中是涉及到人身安全的，所以對短路保護性能要考慮的全面，從多方面開始著手。煤礦井下供電系統發展的非常迅速，短路保護的難度也需要進一步加大，因為在煤礦井下供電系統中增加了很多高科技、高技術的成分，所以，井下的人員一定要對理論知識達到純熟的程度，避免對供電系統的短路保護出現安全威脅，對專業人員的技術培訓是必不可少的，如果沒有非常專業的培訓是不可能會勝任這份工作的，安全生產就會受到很大的威脅。

2.2 對跳閘電器的作用進行關注

跳閘電器的動作時間對井下低壓電網短路保護的快速性具有決定性的作用，為了能夠讓這種快速性能夠得到有效的提高，應該在饋電快關和電磁起動器中采用真空斷路器與真空接觸器，一定程度上來說這是一種強有力的保護措施，還有，對于研究理想的無觸點固態電器業具有指導和借鑒的作用。當今具有技術可行性和實際操作性的知識在小功率低電壓開關之中。

2.3 加強對電氣設備的維修保養

嚴格意義上來說，電氣設備要及時得到保養和維修才能保證人員的安全，也只有這樣，才能保證電氣設備的正常使用。舊設備的工作重點是要保證讓它能夠正常運行，所以要及時對其進行修理，將安全隱患及時的扼殺在搖籃之中，對于新設備來說，工作的重點要放在提高工作人員的水平上，并且要認真地做好設備的維護和保養工作，從而保證電氣設備能夠正常使用，保證煤礦井下的生產能夠做到高效和安全。

2.4 采用電子保護的方式

隨著采煤技術的不斷發展，對煤礦井下供電系統短路保護靈敏度的要求也開始越來越高，在這種情況下，采用電子保護的方式對井下供電系統短路保護非常有效。為了提高井下供電系統短路保護的可靠性，可以采用互感器作為傳感器，用復合式電源保障近端短路時電源能夠正常工作，這是非常必要的。

3 結語

本文對煤礦井下供電系統的保護方式進行的進一步的分析，同時，對短路保護中存在的主要問題也進行了分析與探討。最后，進一步探索煤礦井下供電系統短路保護的方式。加強短路保護主要可以通過加強人員技術培訓、對跳閘電器進行關注、加強電氣設備的維修保養以及采用電子保護的方式來實現。隨著煤礦井下供電系統技術的不斷發展，煤礦井下供電系統的保護措施也在不斷得到發展和完善，這些保護措施將為那些在煤礦井下的人員進行安全生產進行保駕護航。

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