淺談銅礦井下低壓供電系統漏電保護研究

楊 波，夏云微

（江銅集團股份有限公司武山銅礦，江西 九江 332200）

銅礦開采行業是一門極其特殊行業，它的生產條件和工作環境相對特殊，銅礦作業的工作場所環境變化大、作業條件惡劣。具體來說表現在：銅礦井下作業的環境場所空間狹小，銅礦作業工作面空間依礦層厚度改變而隨之變化，有時銅礦井下作業的空間非常狹小，給作業人員的操作和銅礦運輸造成極大的不便。再者，銅礦作業場所沒有自然光照，井下作業人員要靠自身攜帶的礦燈照明，這就意味著潛在的采光困難性和可能面臨的采光問題等特殊意外情況的發生，銅礦作業環境惡劣以及銅礦操作的特殊性，這就對礦井內的“漏電”問題保護提出了極度嚴格的高要求，一旦在銅礦井下作業時出現漏電情況，將會造成的人員傷亡以及經濟損失將不可估量。我們將探討銅礦井下低壓供電系統漏電保護的研究問題。以便在科學技術的指導利用下更好地保護銅礦井下作業人員的生命安全和銅礦產業的持續安全發展。

1 銅礦井下作業供電系統漏電的原因

在銅礦井下作業的日常生產中，低壓供電設備系統是極其普遍運用的，在銅礦操作產業使用到的低壓供電系統的原理與《電工與電子技術》中的原理相同，都是指電流從電源進線端起，直至銅礦井下的低壓用電機械設備的進線端，這整個傳輸供電電路系統便稱為銅礦井下作業的低壓供電設備，當然包括其中的礦業機械設備的降壓轉換電路線。根據我國銅礦井下生產安全知識匯編中的關于礦山井下供電系統中規定的銅礦井下供電系統的“三大保護”具體指：①過電流保護：銅礦井下作業的過電流問題故障是指流過運輸或挖掘銅礦的電氣、運輸設備和電纜的電流超過規定額定值；②防止短路的電路保護，短路故障是指電流不流經銅礦井下作業的機械負載，而是流通電流的兩根或兩根以上的電流線路直接并連流通；③防止過負荷的保護；造成過負荷的問題故障原因與過電流故障的原理相同，即是指流過銅礦井下作業機器設備電路的實際電流超過機械的額定電流值。根據銅礦井下用電規范中關于銅礦井下供電系統“三大保護”的相關規定，可以概括為是對銅礦井下作業相關機械的過流保護、漏電保護、防負荷保護的三大保護。根據前文我們所述我們可以清楚了解到關于礦下濕度的問題，銅礦井下作業的地下場所的空氣環境、道路環境特別是濕度環境與日常生活中的路面環境大有不同，銅礦井下的濕度本來就相較于路面環境要潮濕許多，銅礦井下會經常出現淋水現象，或者銅礦井下操作空間存有大量積水，這就更加導致井下環境濕度較大。

因為這些銅礦井下作業的地理環境因素以及操作工人工作環境等因素的影響，使得礦井內的各種機械線路極易發生嚴重受潮、腐蝕現象，因而也更容易導致低壓供電系統出現漏電的嚴重故障。另一方面，銅礦井下的操作設備在長時間、高濕度的運行環境下會出現散熱不及時或者機械散熱受影響的情況，隨著時間的推移，這種散熱不良的影響會使得機械隨著運行時間增長而逐漸升溫，進一步導致的就是出現漏電的嚴重危險現象。低壓供電系統漏電原因是銅礦井下作業實際操作過程中最常發生的客觀原因，也是制約和阻礙銅礦產業高安全、高質量、高效率發展的實際操作和技術性問題，而最后一種則是實踐銅礦產業作業中較少發生的人為失誤造成的可避免的主觀原因。

2 銅礦井下低壓供電漏電保護裝置系統要求

根據銅礦井下生產安全規范可得知，銅礦井下供電系統漏電保護就是指用于應急措施情況下的特殊保護裝置，只有當銅礦井下供電系統出現漏電的特殊緊急情形時，漏電系統保護裝置才應急發揮制動的裝置。運用物理電路專業原理來理解就是當銅礦井下的機械電力設備或機器導線的絕緣電線出現運輸電流的線路破損，或銅礦井下作業人員不小心觸碰到破損的帶電機器線路導體時，電源和銅礦井下的陸面能夠迅速形成閉合回路，并且銅礦井下的路面伴隨有電流流過的應急裝置。當銅礦井下的低壓漏電電路中漏電電流達到一定危險值時，能自動切斷供電電源的應急裝置。再換用一種通俗的理解來說，低壓供電系統的漏電保護裝置是采用“釜底抽薪”式的斷電方法，及時切斷供電源頭的開關來實現應急情況下的漏電保護，以免造成更為嚴重的銅礦井下操作人員的人身傷害以及銅礦產業的經濟損失。因此以上幾類要求便是你看井下低壓漏電系統裝置應具備的最基礎性能。首先在漏電保護裝置的安全性上，漏電保護首先要保證應急措施裝置的迅速啟動外，在一定程度上盡量保證銅礦井下操作人員的人身安全、銅礦井下環境安全、操作機械設備安全、低壓漏電系統裝置運行安全等；再者要確保低壓漏電系統裝置運行的可靠性以及啟動低壓漏電保護時的靈敏迅捷性，在啟動后也要保障正常且良好的自檢系統維修功能；最后一點全面性，要求低壓漏電保護裝置的應急啟動范圍要能確保覆蓋整個銅礦井下作業的機械設備，如此才能確保漏電保護裝置啟用后不會再出現個別設備繼續漏電的情況。

3 低壓漏電保護系統的管理維修

根據前文我們所列舉的一些銅礦井下作業的特殊環境、特殊問題以及特殊危險，我們可以清楚了解到其中關于礦下濕度的問題：銅礦井下作業屬于地下場所，地下場所的空氣環境、道路環境特別是濕度環境與日常生活中的路面環境大有不同，銅礦井下的濕度本來就相較于路面環境要潮濕許多，更何況銅礦井下會經常出現淋水現象，或者銅礦井下操作空間存有大量積水，這就更加導致井下環境濕度較大。所以無論是從降低銅礦井下作業設備的漏電可能性上，還是從保護低壓供電系統保護裝置的性能上看，都應該加強對保護系統的管理和維修。在一定程度上健全完善銅礦井下作業設備的定時定期系統檢查、維修，做到嚴監控嚴把關的系統管理維修制度。

4 結語

基于銅礦作業的高危性、作業環境的復雜性、作業操作的復雜性等眾多原因，使得對銅礦低壓漏電系統的漏洞保護提出了更高要求。銅礦井下低壓供電漏電保護裝置系統要求大致可概括為：高安全性、可選擇性、可靠性、靈活性、全面性、靈敏性。因此實踐銅礦井下操作中低壓供電漏電系統保護裝置的作用愈發顯著。