煤礦井下電網的三大保護的總結研究

亢永剛（國投新集能源股份有限公司新集一礦機電辦，安徽 淮南 232000）

煤礦井下電網的三大保護的總結研究

亢永剛
（國投新集能源股份有限公司新集一礦機電辦，安徽 淮南 232000）

礦井中的接地和漏電保護、過電流和短路保護是井下供電系統的三大保護，由于井下地質條件差、濕度大、受潮和損傷后的供電設備容易出現漏電的情況，不僅引起短路故障更對井下作業人員的人身安全早晨一定的威脅，關系到整個電網系統的安全與穩定，因此，針對煤礦井下的特殊情況，應做好煤礦井下的漏電保護和接地保護等保護裝置，本文主要分析三大保護的保護裝置并提出運行的管理辦法。

礦井三大保護；接地；短路

0　引言

由于礦井下濕度大、地質條件差的原因，受潮后的供電設備容易出現漏電情況，對煤礦的安全生產造成嚴重的威脅；如果作業過程中電氣設備發生短路，短路保護失去作用會發生漏電情況，如果此時漏電裝置及時作用，切斷電源，防止了漏電的發生，若漏電裝置失去作用，接地保護則成為后背保護，三大保護之間相輔相成，相互支撐，是煤礦安全生產的保障。

1　引起煤礦漏電的主要原因

礦井下發生漏電原因分為以下幾個方面：（1）由于井下環境潮濕，長期處于濕度大的原因使得設備的絕緣體絕緣能力降低；（2）電纜設備受彎曲和擠壓等問題導致電纜出現破裂，發生絕緣體老化發生漏電；（3）由于電纜設備由于沒有定期維護和檢查，導致設備出現老化和絕緣而發生漏電情況。（4）當電器容量較小電路額度超過電流額定的額度時、機電設備電壓過低導致設備超負荷工作或者誤操作引發的過負荷工作都會引起電路的過負荷，電纜與電器設備中的電流超過額定的電流標準時會導致絕緣體溫度過高，降低了絕緣性能而引發漏電或火災危害；（5）井下設備線路中未經過負載，將兩根或三根導線連接形成回路，因此產生的較大電流超出額定電流，會燒毀機電設備引發火災。

為防止井下漏電的發生，井下工作人員應定期檢查相關線路接頭處、接線處的漏電情況，對設備進行定期的檢查和維修，確保設備絕緣性保持在正常狀態下。為避免發生漏電，需要安裝漏電保護裝置，當在井下發生漏電情況時能自動切斷電源，這就要求漏電保護裝置需要有可靠的靈敏性和相應的保護性能；當發生漏電情況時還能將發生事故的部分切斷，保證其余部分的正常工作，避免引發更大事故。

2　煤礦三大保護的重要性

在井下復雜的地址條件下，溫度低濕度大，加上電器設備的線路在惡劣環境中收到不同程度的損壞和受潮，更增加了發生漏電的危險，并且電器線路由于長期受潮原因導致絕緣性能降低，給礦井下作業人員的安全造成威脅，給礦井帶來巨大的財產損失，因此做好三大保護是煤礦開采工作的關鍵。若礦井下漏電保護裝置失效，短路保護可以保障電氣系統的正常運行，電氣系統發生短路故障，三大保護中的接地保護裝置會迅速切斷電源，保證井下作業工作的安全正常進行。三大保護之間相互配合，保護井下電氣系統的穩定運行。

3　解析煤礦井下電網的三大保護

3.1漏電保護

礦井下漏電問題的產生原因由以下三種原因：首先，井下電氣設備未進行及時定期的維護和檢查引起的電氣線路老化；其次，井下常處于一種濕度大受潮嚴重的環境，使得電氣設備發生受潮情況而引起電氣設備絕緣能力下降，此時的供電網若出現漏電情況會引發人身觸電事故，造成井下作業人員傷亡事故；第三是由于電氣線路長期受到其他設備的彎曲擠壓導致絕緣部位出現裂痕或裂縫，導致電氣線路老化引發的絕緣能力下降，也同樣會導致漏電事故的發生。當上述容易引發漏電事故的現象發生時，遇到空氣中的高濃度瓦斯會引起瓦斯爆炸水災等事故，這需要在井下電氣設備上安裝斷電動作靈活，感觸靈敏可靠的漏電保護裝置，當設備發生漏電事故時可以及時切斷電源，保證其余部分的正常運行，從而保障了井下的穩定生產。井下安裝的漏電保護裝置需要該裝置動作靈敏，迅速可靠，并有選擇性的功能，及時切除漏電部分，提高電氣系統的利用率，并設置有總開關和分開關，發生觸電事故時，可以根據事故發生地點迅速切除故障，保障井下安全生產。

3.2過電流保護

在煤礦井下一般采用的過流繼電器、熱繼電器和熔斷器等，過電流指電氣系統中由于電氣設備的電流超過額定的電流值時引發電氣系統中電流的單相運轉或短路等發生短路，這就要求必須要裝置動作靈敏、短時間內可以控制故障范圍的過電流保護裝置。過流保護分為過載保護、斷相保護和短路保護三種保護，當線路中的電流未經分載，幾根導線連接在一起形成回路，此時產生的電流很大病超過電路額定電流，由此引起電氣在短時間內引發爆炸甚至火災等危害，電流繼電器保護設備的作用則是在保護范圍內發生事故時迅速切斷電源，在短路保護失效時及時敏感的做出反應，形成短路保護的后盾支持。過電流保護裝置應該滿足的條件第一是當電氣系統發生故障時，過電流保護裝置必須在最短時間內快速動作，靈敏度高；第二可靠性高，過電流裝置不要出現拒動或誤動的情況；第三，過電流保護裝置切除故障區域后，可以保證正常區域繼續運行，當前煤礦井下采用的過電流保護裝置主要采用熔斷器，被廣泛采用。

熔斷器的主要原理是在機電設備中，串聯熔斷器的主要線路一旦發生短路，熔斷器中的溶體溫度會隨著電流溫度上升而熔斷電氣，但熱繼電器的主題是通過金屬本身具有的熱慣性發揮分散，繼電器調節好電流動作后，當經過的電流超過額定的電流值時會迅速切斷電源，保證其他部分的正常運行，達到保護電氣設備安全的目的。

3.3接地保護

接地保護是煤礦井下接地電阻和人體構成一組電路，接地保護將電壓有效分流到地下，減低人體的通過的電流，從而達到保護井下作業人員人身安全的目的，減少漏電危害，接地保護是煤礦三大保護中十分重要的保護之一。主要原理是通過設置接地保護裝置，將電纜、電線設備等出現漏電情況時將漏電電流進行分流，降低人體觸電電流，經井下電氣設備中的絕緣部分與極地鏈接，達到控制漏電的目的。

4　結束語

煤礦礦井電氣系統多電纜線路，惡劣的工作環境容易造成漏電故障，這就體現出三大保護的重要性，為保障人員和作業安全，三大保護需要緊密結合，制定精確仔細有效的方法，為提高井下用電的可靠穩定，保障井下安全生產，提高效率。

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［2］陰向鵬.淺談煤礦井下電網的三大保護.礦業裝備，2016（03）.

［3］趙磊.淺析煤礦井下電氣三大保護.山東工業技術，2016（01）.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.046