趙　磊（永煤集團順和煤礦,河南　永城　476600）

?

淺析煤礦井下電氣三大保護

趙磊
（永煤集團順和煤礦,河南永城476600）

摘 要：煤礦井下工作條件比較惡劣，氧氣少、濕度大，電氣設(shè)備和線路很容易受到損壞和受潮，線路絕緣性不斷下降，導(dǎo)致漏電事故或者短路故障，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的安全、穩(wěn)定運行。因此應(yīng)做好煤礦井下的接地保護、漏電保護和過電流保護，合理設(shè)置保護裝置，保障煤礦井下的順利施工作業(yè)。本文分析了煤礦井下電氣保護的必要性，闡述了煤礦井下電氣三大保護，以供參考。

關(guān)鍵詞：煤礦井下；電氣；三大保護

0　引言

近年來，我國經(jīng)濟快發(fā)展，各個領(lǐng)域?qū)τ诿旱V資源的需求量大幅上漲，煤礦井下是工作人員施工作業(yè)的主要場所，接地保護、漏電保護和過電流保護是煤礦井下的三大電氣保護方法，為確保煤礦井下電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性發(fā)揮著非常重要的作用。結(jié)合煤礦井下電氣保護設(shè)置要求，優(yōu)化三大保護設(shè)計，最大程度地控制煤礦井下安全事故發(fā)生率。

1　煤礦井下電氣保護的必要性

通常情況下，煤礦井下達數(shù)十米，井下地形地貌復(fù)雜，含有大量瓦斯氣體，并且濕度大、溫度低，電氣系統(tǒng)的設(shè)備和線路在惡劣的環(huán)境中使用性能和使用壽命都受到一定程度的影響，易發(fā)生損傷和受潮，電氣設(shè)備外殼經(jīng)常漏電，一旦工作人員觸及電氣設(shè)備會導(dǎo)致人體觸電，并且電氣線路絕緣層受潮，直接影響其絕緣性能，甚至發(fā)展為電氣線路短路故障，容易引發(fā)嚴(yán)重的安全事故，威脅煤礦工作人員的生命安全，給國家、社會和人民造成巨大的損失，為此必須做好煤礦井下電氣的三大保護：接地保護、漏電保護和過電流保護[1]，例如，若煤礦井下漏電保護裝置發(fā)生動作失誤，電氣設(shè)備漏電很可能轉(zhuǎn)換為短路故障，而通過短路保護依然可以保障煤礦井下電氣系統(tǒng)的安全運行，如果電氣系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障，短路保護無法正常發(fā)揮作用，電氣設(shè)備防爆外殼和短路電弧連接，會發(fā)生漏電，這時漏電保護可以快速發(fā)揮作用，而保護接地可以為電氣系統(tǒng)漏電保護提供重要保障，因此煤礦井下電氣系統(tǒng)的接地保護、漏電保護和過電流保護是非常有必要性，三大保護之間相互配合，確保井下電氣系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。根據(jù)我國《煤礦安全規(guī)程》的相關(guān)要求，煤礦井下配電網(wǎng)系統(tǒng)必須設(shè)置短路保護和過流保護裝置，利用最大三相短路電力來調(diào)整和校驗電纜絕緣性能、熱穩(wěn)定性以及開關(guān)設(shè)備的熱穩(wěn)定性、動穩(wěn)定性和分?jǐn)嗄芰?，采用合適的熔斷器，設(shè)置過流保護裝置的安全性系數(shù)。

2　煤礦井下電氣三大保護

2.1漏電保護

煤礦井下空氣濕度較大，電氣設(shè)備在這種環(huán)境中絕緣層容易受到損害，經(jīng)常發(fā)漏電事故，尤其是采礦區(qū)低壓電纜，經(jīng)常被掉落的煤塊或者巖石砸壞，導(dǎo)致漏電故障，如果漏電事故得不到及時處理，會進一步損害電氣設(shè)備，造成短路故障，甚至造成瓦斯爆炸或者人體觸電，因此對于煤礦井下電氣設(shè)備合理設(shè)置漏電保護裝置。結(jié)合煤礦井下電氣系統(tǒng)設(shè)計要求，對于低壓電網(wǎng)應(yīng)用檢漏繼電器，在實際應(yīng)用中檢漏繼電器包括無選擇性檢漏繼電器和選擇性檢漏繼電器，無論哪種類型的檢漏繼電器都具有漏電閉鎖和漏電跳閘的功能[2]，能夠通過千歐表實時監(jiān)測井下電氣系統(tǒng)運行情況和絕緣狀態(tài)，一旦電氣系統(tǒng)總絕緣電阻下降超過檢漏繼電器整定值，繼電器立即發(fā)生動作，將電氣設(shè)備供電電源切斷，當(dāng)電氣設(shè)備對地總絕緣電阻不斷下降，超過檢漏繼電器閉鎖電阻整定值時，實現(xiàn)電源開關(guān)閉鎖，停止送電，有效控制漏電事故進一步擴大。煤礦井下電氣系統(tǒng)利用檢漏繼電器，其動作靈敏可靠、動作速度快，不會誤動也不會拒動，并且可以利用其選擇性功能，將電氣系統(tǒng)漏電部分切除，使正常線路保持安全運行，提高電氣系統(tǒng)利用率，保障煤礦井下的正常生產(chǎn)。

2.2過電流保護

過電流是指電氣系統(tǒng)中電纜線路或者電氣設(shè)備的電流超過額定電流值，導(dǎo)致電氣系統(tǒng)過電流的原因有電動機單相運轉(zhuǎn)、過載或者短路等，過電流保護主要包括斷相保護、過負荷保護、短路保護等。煤礦井下電氣系統(tǒng)采用過電流保護裝置有綜合保護裝置、熱繼電器、過流繼電器、熔斷器等[3]。在實際應(yīng)用中，過電流保護裝置應(yīng)滿足以下幾個條件：其一，動作靈敏，過流保護裝置必須具有較高的靈敏度；其二，動作迅速，一旦電氣系統(tǒng)發(fā)生運行故障，過電流保護裝置必須在最短時間內(nèi)快速動作，控制事故范圍；其三，可靠性，過電流裝置不能發(fā)生誤動或者拒動；其四，選擇性，過電流保護裝置切除故障區(qū)域，正常區(qū)域繼續(xù)運行。斷相保護、過載保護和短路保護雖然都是過流保護，但是它們的應(yīng)用原理不同，斷相保護和過載保護依據(jù)反時限延時發(fā)生動作，過載電流對于其動作時間有著重要影響，短路保護動作值設(shè)定大，動作速度快速。當(dāng)前，大多數(shù)煤礦井下采用的過電流保護裝置主要是熔斷器，繼電器需要和脫扣器或者接觸器配合運行，熱繼電器用于實現(xiàn)斷相保護和過載保護，隨著電子科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電子繼電器靈敏可靠、保護齊全、功能完善，被廣泛的應(yīng)用在煤礦井下電氣系統(tǒng)中。

2.3接地保護

接地保護是煤礦井下電氣保護的一個重要環(huán)節(jié)，人體和接地電阻構(gòu)成并聯(lián)電路，接地裝置可以發(fā)揮分流作用，有效降低人體的觸電電流，保障井下工作人員人身安全，并且通過設(shè)置保護接地裝置，電氣設(shè)備外殼的漏電電流可以通過接地裝置引入地下，減少漏電電流危害，防止發(fā)生煤塵或者瓦斯爆炸。根據(jù)《煤礦井下繼電器調(diào)試安裝、運行維護和檢修規(guī)范》和《礦井保護裝置安裝設(shè)計要求》，嚴(yán)格把關(guān)接地線、電氣設(shè)備、接地極的連接和接地，按照相關(guān)規(guī)定，對煤礦井下接地保護裝置進行檢查并且做好記錄，定時測定接地電阻，結(jié)合《煤礦井下安全規(guī)程》，接地網(wǎng)任何位置的接地電阻應(yīng)小于2歐姆，接地極到手持式或者移動式電氣設(shè)備之間的保護接地極電阻值應(yīng)小于1歐姆[4]，一旦超出這個界限，應(yīng)仔細分析原因，有針對性地進行調(diào)整。

3　結(jié)束語

煤礦井下電氣系統(tǒng)包含很多電纜線路，施工作業(yè)環(huán)境惡劣，很容易發(fā)生接地故障和漏電事故，井下電氣三大保護設(shè)置是非常有必要性，結(jié)合不同電氣保護的重要作用，合理設(shè)置電氣保護裝置，保障煤礦井下安全生產(chǎn)。

參考文獻：

[1]溫紅兵.淺析煤礦井下低壓電網(wǎng)的三大保護[J].科技信息,2012(18):487-488.

[2]趙德濤.淺談煤礦井下電氣網(wǎng)絡(luò)三大保護之保護接地[J].科技致富向?qū)?2013(03):80.

[3]高加傳.礦井井下電氣設(shè)備的保護接地技術(shù)[J].科技與企業(yè),2011(07):167-168.

[4]侯海苗,陳曉軍.煤礦井下電網(wǎng)的三大保護[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014(26):120.

DOI :10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.104