李 潔

（山西潞安集團(tuán)余吾煤業(yè)有限責(zé)任公司， 山西 長(zhǎng)治 046100）

引言

煤礦地面供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定是保證煤礦井下安全生產(chǎn)的前提，隨著煤礦井下機(jī)械化水平不斷提高，供電系統(tǒng)作用越來越重要，但是由于我國(guó)多數(shù)煤礦服務(wù)年限長(zhǎng)，地面供電系統(tǒng)年久失修，以及供電系統(tǒng)自動(dòng)化水平低，導(dǎo)致地面供電線老化現(xiàn)象嚴(yán)重，經(jīng)常出現(xiàn)漏電、短路等故障，不僅增加了地面供電系統(tǒng)維修費(fèi)用及難度，而且嚴(yán)重影響煤礦井下供電，甚至發(fā)生煤礦重大安全事故。對(duì)此，山西潞安集團(tuán)余吾煤業(yè)有限責(zé)任公司為了防止地面供電系統(tǒng)發(fā)生漏電事故，通過技術(shù)研究，決定對(duì)供電系統(tǒng)安裝一套漏電斷路保護(hù)裝置[1]。

1 防漏電斷路保護(hù)裝置的分類及選用原則

1.1 保護(hù)裝置分類

根據(jù)檢漏保護(hù)器的原理不同，將保護(hù)裝置分為電流式檢漏保護(hù)裝置和電壓式檢漏保護(hù)裝置。

1）電壓式檢漏保護(hù)裝置主要是對(duì)供電線路的電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)保護(hù)裝置檢測(cè)到供電系統(tǒng)電壓大于操作人員設(shè)備的整定值時(shí)，保護(hù)裝置自動(dòng)切斷電源，對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。電壓式檢漏保護(hù)裝置的缺點(diǎn)是外界的信號(hào)很容易對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行干擾，造成保護(hù)裝置錯(cuò)誤動(dòng)作，而且電壓保護(hù)只能對(duì)一臺(tái)電氣設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，使用的范圍不廣[2]。

2）電流式檢漏保護(hù)裝置主要是通過零序電流互感器對(duì)供電線路的電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過對(duì)檢測(cè)的異常信號(hào)進(jìn)行捕捉，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)線纜的異常電流，具有可靠性高、穩(wěn)定性強(qiáng)、準(zhǔn)確率高的優(yōu)點(diǎn)，而且還可以同時(shí)對(duì)多臺(tái)電氣設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，在煤礦的使用范圍較廣。因此，在我國(guó)的礦井供電中最常使用的檢漏裝置為電流式檢漏保護(hù)裝置，它能夠?qū)崟r(shí)對(duì)線纜內(nèi)部的過電壓、過電流、漏電、短路進(jìn)行監(jiān)測(cè)，提高了供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

1.2 選用原則

在日常供電工作中，為了能夠及時(shí)準(zhǔn)確地測(cè)定供電系統(tǒng)的額定動(dòng)作電流，必須有專業(yè)的操作人員使用專業(yè)的測(cè)定工具進(jìn)行測(cè)定。而且需注意以下幾條原則:

1）煤礦的技術(shù)人員可以將保護(hù)的額定動(dòng)作電流作為一項(xiàng)參數(shù)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用的線纜型號(hào)及供電負(fù)荷對(duì)保護(hù)的整定值進(jìn)行計(jì)算，確保供電系統(tǒng)在發(fā)生故障時(shí)可以及時(shí)切斷電源，防止設(shè)備漏電保護(hù)裝置不動(dòng)作[3]。

2）檢漏裝置在實(shí)際使用中，可以根據(jù)使用范圍及用途對(duì)漏電方案進(jìn)行調(diào)整，比如某些用電負(fù)荷在使用中不允許斷電，防止更大次生事故的發(fā)生，此時(shí)需要設(shè)備對(duì)漏電裝置進(jìn)行調(diào)整，將保護(hù)設(shè)定為只報(bào)警不斷電，而且為了確保保護(hù)裝置誤斷電，可以將保護(hù)裝置的動(dòng)作電流設(shè)定為額定電流的4 倍。

3）為了保護(hù)裝置能夠在發(fā)生火災(zāi)時(shí)及時(shí)動(dòng)作，技術(shù)人員可以將供電系統(tǒng)安裝的檢漏保護(hù)裝置設(shè)定為正常額定電流的2 倍以上[4]。

4）如果在煤礦生產(chǎn)設(shè)備中使用漏電保護(hù)裝置時(shí)，漏電保護(hù)額定動(dòng)作電流應(yīng)該大于實(shí)際生產(chǎn)電流的2倍以上，防止漏電裝置頻繁斷電，影響正常生產(chǎn)。

2 防漏電斷路保護(hù)裝置的基本原理

防漏保護(hù)裝置也稱為檢漏保護(hù)器，它的作用是在開關(guān)發(fā)生漏電、過載、過壓、短路時(shí)能夠及時(shí)將電源切斷，保護(hù)設(shè)備及人員的安全，防止人員中電或設(shè)備燒損。按照保護(hù)裝置的適用范圍和功能，可以將檢漏保護(hù)裝置分為以下三種：檢漏繼電器、檢漏保護(hù)、檢漏插座。

由于煤礦井下地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，各類機(jī)電事故較多，為了對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，檢漏保護(hù)裝置在煤礦電器系統(tǒng)的使用比較頻繁，使用效率也比較穩(wěn)定。檢漏保護(hù)裝置能夠直接控制負(fù)荷線纜電源的分閘和合閘，還能實(shí)時(shí)對(duì)供電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。當(dāng)開關(guān)負(fù)荷線纜出現(xiàn)漏電或線纜外皮破損時(shí)，開關(guān)的保護(hù)裝置可以迅速監(jiān)測(cè)到信號(hào)，為了防止其他設(shè)備的燒損，保護(hù)裝置會(huì)及時(shí)切斷電源。保護(hù)裝置能夠與電容、繼電器及熔斷器配合，共同完成對(duì)低壓設(shè)備的保護(hù)。

為了能夠提高保護(hù)裝置對(duì)供電設(shè)備的保護(hù)，必須加強(qiáng)日常檢修工作的力度。供電系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)，供電開關(guān)保護(hù)裝置內(nèi)部的零序電流感應(yīng)裝置的電流向量和為零，內(nèi)部繞組電動(dòng)勢(shì)量也為零，此時(shí)檢漏系統(tǒng)處于穩(wěn)定關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)保護(hù)裝置檢測(cè)到系統(tǒng)發(fā)生短路、漏電或人身觸電時(shí)，零序電流感應(yīng)裝置的電流向量和不為零，開關(guān)內(nèi)的電流會(huì)通過燒損的配件或人體形成回路，內(nèi)部繞組不為零的電動(dòng)勢(shì)量也會(huì)產(chǎn)生作用力作用于脫扣線圈，隨著電動(dòng)勢(shì)的變化，當(dāng)電動(dòng)勢(shì)量產(chǎn)生的作用力大于脫扣線圈的阻力時(shí)，開關(guān)自動(dòng)分閘，完成斷電作業(yè)[5]。

3 防漏電斷路保護(hù)裝置的安裝要求

在安裝漏電保護(hù)裝置時(shí)，施工人員要嚴(yán)格按照保護(hù)裝置的說明書進(jìn)行安裝，確保小線的序號(hào)與插線板端子對(duì)應(yīng)；此外，還需注意各步驟的安裝工序工藝，確保安裝的每個(gè)步驟都能達(dá)到按照要求，防止以后實(shí)際使用中出現(xiàn)線纜松動(dòng)、螺絲掉落、失爆等情況。施工人員安裝時(shí)需注意以下幾點(diǎn)：

1）檢漏保護(hù)裝置在使用前需按照保護(hù)的型號(hào)與現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備對(duì)應(yīng)，確保保護(hù)裝置與電氣設(shè)備的參數(shù)對(duì)應(yīng)，并要求廠家有資質(zhì)的技術(shù)人員在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)安裝情況進(jìn)行監(jiān)督。

2）檢漏保護(hù)裝置安裝完畢后，需選擇優(yōu)質(zhì)的接地線與保護(hù)設(shè)備的外殼形成接地保護(hù)回路。

3）為了防止保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)對(duì)其他用電設(shè)備造成影響，保護(hù)裝置需設(shè)定單獨(dú)的回路對(duì)供電設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，嚴(yán)禁在漏電裝置保護(hù)的范圍內(nèi)接其他負(fù)荷，防止該設(shè)備保護(hù)裝置動(dòng)作后，影響其他供電設(shè)備。

4 結(jié)語

山西潞安集團(tuán)余吾煤業(yè)有限責(zé)任公司針對(duì)煤礦地面供電系統(tǒng)穩(wěn)定性差、漏電事故率高等技術(shù)難題，對(duì)煤礦地面供電系統(tǒng)安裝一套防漏電斷路保護(hù)裝置，通過實(shí)際應(yīng)用效果發(fā)現(xiàn)，該裝置有效解決了供電系統(tǒng)漏電、短路等技術(shù)難題，提高供電系統(tǒng)故障自檢自動(dòng)化水平，提高了供電系統(tǒng)穩(wěn)定性，保證了煤礦供電安全，取得了顯著安全、經(jīng)濟(jì)效益。