煤礦井下低壓供電保護系統的技術改造

王志文

（同煤集團鐵峰煤業公司電訊部， 山西 朔州 037200）

引言

煤礦井下生產低壓供電是非常重要的一個方面，但是煤礦井下低壓供電保護系統發生漏電的頻率非常高。傳統的煤礦井下低壓供電保護系統主要是以附加直流法為主，它很容易引起一些安全事故的發生。因此，為了避免煤礦井下低壓供電保護系統運行過程中發生這一現象，鐵峰煤業對相關技術進行了相應的改造以及優化。

1 低壓供電保護系統運行需要注意的問題

我國某座煤礦是一座擴能后生產能力為150萬t/年的現代化礦井，也是一座雙高礦井。因此，在該項煤礦生產的過程中，如何實現安全低壓供電成為了一項重點工作內容。

1.1 電路過流的保護

煤礦井下低壓供電保護系統中電路電流超出額定電流，就會產生過流顯現，對相關低壓供電設備的運行狀態也會造成一定程度上的影響，最終造成安全事故的發生。其實，在煤礦井下低壓供電保護系統運行的過程中，引發電路過流現象的原因有很多，例如：電路短路、超負荷運行等。為了保證煤礦井下低壓供電保護系統處于安全、穩定的運行狀態，對所發現的問題進行相應的處理和保護，從而保證了煤礦井下低壓供電保護系統運行的安全。

1.2 漏電保護

煤礦井下生產的環境相對復雜，具有一定的特殊性，若是一旦發生漏電現象，很容易導致安全事故的發生，造成很大影響。因此，在煤礦井下低壓供電保護系統運行的過程中，應當對點電路漏電問題給予一定程度上的重視，針對其漏電發生的原因，做好相應的漏電保護，以此避免安全事故的發生。

1.3 接地保護

接地保護是煤礦井下低壓供電保護系統中非常重要的一個方面。做好接地系統和電氣設備的連接，可保證漏電電流處于可以控制的范圍內。但是，若是沒有做好接地系統，一旦產生漏電現象，就會導致電氣設備外殼攜帶電流，工作人員不慎接觸以后，會有大量電流和大地電容形成回路，造成安全事故的發生。

2 煤礦井下低壓供電保護系統技術改造分析

2.1 零序電流型保護改造

如圖1所示，若是煤礦井下低壓供電保護系統發生漏電現象，漏電電阻越小，低壓供電網點處于中性的話，電壓就會相對較高，并且低壓供電網點對地電壓就是零序電壓。同時，在煤礦井下低壓供電保護系統運行的過程中，所有的非故障支路零序電流之和為故障支路的零序電流。另外，在煤礦井下低壓供電保護系統中，流過故障支路的零序電流是所有非故障支路零序電流的總和，各個故障支路之流的零序電流的值就會小于故障支路的零序電流值。因此，在煤礦井下低壓供電保護系統運行的過程中，可以在各個支路的首端裝設零序電流互感器，其主要的目的就是對各個支路零序電流大小進行直接反應，這樣可以選擇性地做好漏電保護措施，以此保證煤礦井下低壓供電保護系統處于安全、穩定的運行狀態[1-3]。

圖1 中性點不接地多支路電網單相漏電原理圖

2.2 齒輪絞車等設備控制開關改造

在煤礦井下生產的過程中，所包含的設備有很多，例如內齒輪絞車、回柱絞車、噴漿機、扒矸機等電氣設備，其主要采用的控制開關都是以QC83-80系列開關控制為主，QC83-80系列開關控制在保護裝置中，經常存在著一些弊端，引發安全事故的發生。因此，在煤礦井下低壓供電系統技術改造的過程中，應當將該方面作為改造的重點，例如，在上述案例中，為了避免這一問題的發生，將QJZ-80系列開關代替了原有的QC83-80系列開關，QJZ-80系列開關主要采用真空交流直接觸器，對電路進行接通和斷開，這樣主要是避免接通和斷開時產生電弧，避免安全事故的發生。另外，QJZ-80系列開關對短路、漏電、斷相、過載等保護裝置打破了原有的局限性[4]。

2.3 低壓電纜功連接器改造

引發低壓電纜故障發生的原因有很多，主要有高壓電纜在巷道內被刮破、擠壞或高壓連接器等故障，尤其是低壓連接器故障發生的頻率是非常高的，主要是因為低壓連接器經常因為密封性能相對較差，引發滲水和漏水的現象，或者受潮引起電纜以及高壓連接器絕緣下降，最終引發安全事故的發生。因此，一定要根據煤礦井下低壓供電生產的情況，選擇相對適合的低壓連接器，并且在各個線路連接的過程中，一定要明確各個連接點，要選擇體積相對較小的連接器，這樣可以降低安全事故發生的概率。另外，在各個電路連接的過程中，一定要做好相應的保護工作，避免發生漏電的現象，以防影響煤礦井下低壓供電系統的正常運行。

2.4 局部通風機控制開關改造

局部通風機控制開關是煤礦井下低壓供電保護系統中的一個組成部分，傳統局部通風機控制開關主要是以QC83-80系列開關為主，這種開關是不需要人工啟動的，但是煤礦井下的生產工作面與風機相對較遠的話，局部通風機控制開關就會很容易發生安全事故，停止供電。因此，在局部通風機控制開關改造的過程中，逐漸將QBZ-80/660（380）SF型自動切換開關為主，對局部通風機設備可以進行良好的控制，可以將不同變壓器的兩路/三專0供電線路分別連接到設備中，保證局域通風機處于正常的運狀態[5-6]。另外，在局部通風機控制開關發生故障的時候，可以在第一時間啟動備用通風機，這樣可以降低安全事故發生的概率，保證煤礦井下低壓供電保護系統處于安全、穩定的運行狀態。

3 結語

通過對零序電流型保護、齒輪絞車等設備控制開關、低壓電纜功連接器、局部通風機控制開關等進行改造，保證該煤礦井下低壓供電保護系統處于安全、穩定的運行狀態，避免安全事故的發生。

參考文獻

[1]朱春學.何莊煤礦供電保護系統技術改造方案研究[D].西安：西安科技大學，2014.

[2]年魁.煤礦井下低壓供電系統漏電保護及分析[J].機電產品開發與創新，2013（1）：145-147.

[3]周浩杰.淺談煤礦井下供電低壓漏電保護系統[J].科技資訊,2015（21）：141.

[4]張華軍.選擇性煤礦井下低壓供電漏電保護系統[J].科技風，2014（15）：107；113.

[5]楊輝.煤礦井下高低壓供電系統的改造[J].煤炭技術，2017（6）：42-44.

[6]葉芃生.試論我國煤礦井下低壓供電保護系統的技術改造[J].煤炭科學技術，2016（5）：45-48；63.