煤礦井下高壓供電系統漏電保護研究

李程

摘 要：近年來，隨著我國社會經濟的不斷發展，人們對煤炭的需求量越來越多，為了保證煤礦井下的正常生產，煤礦企業應該重視高壓供電系統漏電保護工作，從而保證工作人員的生命和財產安全。本文主要分析了煤礦井下供電系統漏電原因和漏電危害，并提出了一些高壓供電系統的漏電保護策略，希望能夠對相關負責人起到一定的保護作用。

關鍵詞：煤礦井下；高壓；供電系統；漏電保護

中圖分類號： TD611 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）26-185-2

0 引言

現如今，隨著我國市場經濟體制的不斷變革，各大煤礦企業的市場競爭壓力越來越大，煤礦企業要想提高自身的市場競爭地位，就必須減少煤礦井下安全事故的發生。但是，從目前我國煤礦企業的發展現狀來看，煤礦井下供電系統漏電現象經常發生，有很多漏電情況都是由于人為操作失誤發生的，同時很多煤礦企業對井下安全用電管理力度不強，從而使得人身觸電傷亡事故時有發生。因此，煤礦企業應該重視井下供電系統漏電問題，不斷研究高性能的井下高壓供電系統的漏電保護工作，從而減少井下漏電安全事故的發生，最終保證煤礦企業能夠長久穩定地發展下去。

1 煤礦井下供電系統漏電原因

1.1 供用電設備自身質量問題

眾所周知，煤礦開采是一項非常復雜的工作，其中會用到很多供電設備，這些供電設備都是由生產廠家提供的，由于生產廠家的不同，生產出來的供電設備質量也會不一樣。從目前我國煤礦企業的現狀來看，很多煤礦企業為了節省成本，經常會購買一些沒有達標的供電設備，這在很大程度上給井下工人帶來了很大的安全隱患。與此同時，在具體的煤礦井下作業中，部分供電設備由于自身原因經常會出現絕緣層斷裂的情況，從而使得電纜發熱量不斷增加，另外，由于長時間的工作，使得供電設備出現了老化情況，但是煤礦企業并沒有加大對供電設備的維修，從而導致了供電系統出現漏電問題。

1.2 人為誤操作造成漏電

據相關調查顯示，目前很多煤礦企業的漏電現象大多都是人為操作因素失誤造成的，比如，在安裝電纜時，有的操作人員經常忽視火線與地線的連接，從而導致了短路情況的發生，最終引發漏電故障。再如，在對電纜進行吊接時，主要是利用銅絲和鐵絲進行吊掛，但是由于操作人員在吊掛的過程中發生劇烈振動，從而產生了漏電情況。除此之外，在對電氣設備的內部進行接線時，由于操作不當使得接線處發生松動，最終產生了漏電故障。

1.3 井下安全用電管理力度不強

目前，很多煤礦企業都把工作重點放在了煤礦井下開采上，輕視了井下安全用電問題，從而使得井下安全用電管理力度不強，引發了漏電故障。部分煤礦企業經常把電線電纜進行埋壓，當電線電纜出現脫落問題時，也沒有安排相關的維修人員進行維修，從而使得電纜絕緣受潮，進而出現了漏電問題。我們都知道，井下生產需要大量的電能，用電負荷非常大，如果電氣設備經常處在超負荷狀態下，那么就會使得電纜出現高溫現象，然后燒毀絕緣層，最終發生漏電故障。除此之外，相關維修人員在對開關設備進行維修時，沒有及時清理設備內部的金屬碎片，這也會使得電氣設備出現漏電現象。

2 煤礦井下供電系統漏電危害

2.1 人身觸電傷亡事故

在煤礦井下作業時，由于時常會出現設備漏電情況，如果作業人員直接接觸這些設備，那么就很容易發生觸電傷亡事故。比如，在安裝電纜的時候，電纜芯線刺破了外保護套，從而使得電纜芯線直接暴露在空氣中，一旦作業人員與其接觸，那么就會造成觸電事故。

2.2 引起沼氣及煤塵發生爆炸事故

我們都知道，煤礦井下作業是一項非常復雜的工作，井下一般都會存在很多的沼氣、煤塵等，如果井下發生了漏電現象，那么就會直接給通風帶來很大的影響。與此同時，如果漏電遇到了明火，那么就會發生嚴重的爆炸事故，這會直接造成大量的人員傷亡。

2.3 燒損井下供配電電氣設備

當電氣設備發生漏電故障時，漏電電流會在電纜破損處產生大量的熱量，如果相關的操作人員不能及時切斷電源，一旦熱量過高，就會造成短路故障，進而發生火災事故。

2.4 嚴重影響煤礦井下作業面的安全生產

如果煤礦井下發生漏電故障時，那么相關的負責人就應該及時查找漏電原因，并找到合理的解決方法，但是在排查漏電原因時，需要花費大量的時間，那么就會嚴重影響井下的正常工作，降低了企業的經濟效益。與此同時，在排查漏電時，就會切斷電源，從而使得排水設備不能正常運作，井下積水過多的話也會嚴重影響煤礦井下作業面的安全生產。

2 零序功率的漏電保護實施策略

對于煤礦企業的井下漏電保護來說，零序功率的漏電保護具有非常重要的意義。零序功率的漏電保護主要指的就是零序電流（如圖1）或零序電壓幅值的改變對供電系統是否有漏電情況的判斷，一旦發現有漏電情況，那么就應該采用相應的措施進行故障維修。如果在電網支路中出現了漏電故障，相關負責人就應該收取電網中的零序電流和零序電壓的信號，然后再對這些信號進行分析整理，從而判斷出故障所在位置，最后對故障位置附近的電源進行切斷，從而有效地進行漏電保護。

3 煤礦井下高壓供電系統的漏電保護策略

對于煤礦企業來說，井下高壓供電系統的漏電保護屬于目前比較常用的漏電保護措施。近年來，隨著我國科學技術的不斷發展，目前很多煤礦企業都在采用新型的高壓電網微機自適應選線漏電保護的策略，它的核心部位是微機處理控制模塊，以此種方法來達到漏電保護的目的。

3.1 確定消弧線圈補償抽頭

一般情況下，電網是隨時在改變的。過去我國很多煤礦企業都采用舊式固定補償消弧線圈，但是，目前很多企業都在使用自動跟蹤補償消弧線圈，這樣不僅提高了工作效率，又起到了很多的調節作用。

3.2 整定自適應隨機

自適應繼電保護是由20世紀80年代提出的，它主要指的就是把保護設施和電力系統有效的結合在一起，從而減少漏電的情況發生，最終實現漏電保護的目的。首先，應該采用自適應欠補償的形式，當發現單相接地時，就應該固定接地電流，最好控制在5A-15A范圍內，與此同時還應該控制零序電壓。其次，對自適應保護原理進行整定，從而提高設備的靈敏度。

3.3 確保縱向選擇性

從目前我國煤礦井下高壓供電系統的漏電保護現狀來看，高壓主要分為三部分：變電所、礦井中央變電所、地面變電所。變電所屬于一級漏電保護，它的目的主要是在采區變電所移向變電站的時出現單相漏電的情景下，借助高壓開關對漏電故障進行保護。礦井中央變電所屬于二級漏電保護，它的目的主要是在中央變電所移到采取變電所時出現單相漏電的情況下，把動作延時0.4s-0.5s，從而保證供電系統的正常運行。地面變電所屬于三級漏電保護，它的主要目的就是當地面變電所移到中央變電所出現單相漏電的時候，將動作延時0.9s-1s，并且充當電網漏電的后備保護。

4 結束語

總而言之，我國煤礦井下高壓供電系統保護工作是一項長期且復雜的工作，煤礦企業要想提高自身的經濟效益，就需要充分認識到高壓供電系統漏電保護工作的重要性，減少安全事故的發生，提高供電系統的選線準確性和高度靈敏性，從而為煤礦企業的可持續發展奠定堅實的基礎。

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