武彥軍

（山西汾西礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司曙光煤礦，山西 孝義 032300）

1 漏電保護(hù)裝置的工作原理

漏電保護(hù)裝置是保護(hù)用電安全的一類保護(hù)器，主要為供電系統(tǒng)提供短路以及過載保護(hù)。當(dāng)供電回路中部分設(shè)備出現(xiàn)漏電或者過載等故障時(shí)，保護(hù)裝置即可動(dòng)作進(jìn)行保護(hù)，從而降低漏電、過載影響。漏電保護(hù)裝置安裝保護(hù)范圍、功能可細(xì)分為插座、開關(guān)以及繼電器等類型，上述各種類型保護(hù)裝置有其各自的適用范圍[1-2]。在礦業(yè)生產(chǎn)中，最為常用的漏電保護(hù)裝置為漏電保護(hù)開關(guān)。漏電保護(hù)開關(guān)不僅具備斷開、接通主線路功能，而且具備供電監(jiān)測，甚至可以測試控制的機(jī)電設(shè)備電流[3]。當(dāng)供電主路線出現(xiàn)故障或者供電線路外部保護(hù)層絕緣失效時(shí)，漏電保護(hù)開關(guān)開始對主線路進(jìn)行檢測，然后對其他供電主線路開關(guān)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)操作。漏電保護(hù)開關(guān)配合熔斷器、繼電器等設(shè)備可組成功能更為完備的保護(hù)元器件[4-7]。

在礦井供電系統(tǒng)中大量的使用安全保護(hù)裝置可降低電氣事故的發(fā)生概率，并對供電系統(tǒng)起到較好的保護(hù)效果。一般情況下，使用電感應(yīng)方式對供電線路、設(shè)備進(jìn)行測量時(shí)，檢測不到電動(dòng)勢以及電流向量，此時(shí)保護(hù)裝置僅發(fā)揮檢測功能，若存在有觸電、漏電條件時(shí)，電流向量可能會出現(xiàn)一定變化，存在設(shè)備、人構(gòu)成的回路間形成小電流，小電流通過電流感應(yīng)裝置產(chǎn)生的電動(dòng)勢會使得脫扣器工作，從而使得脫扣器開關(guān)關(guān)閉，從而進(jìn)行保護(hù)。具體漏電保護(hù)裝置工作原理見圖1。

圖1 漏電保護(hù)裝置工作原理

2 電路安全保護(hù)裝置

2.1 保護(hù)裝置類型

用電保護(hù)裝置按照工作原理可劃分電壓、電流兩大類型。其中電壓式漏電保護(hù)器通過測量電壓參數(shù)進(jìn)行保護(hù)，當(dāng)檢測電壓值過高時(shí)即開始進(jìn)行漏電保護(hù)，受到外界干擾檢測到的電壓具有偏差較大，從而在一定程度上限值了此類保護(hù)器的應(yīng)用。電流式漏電保護(hù)器保護(hù)原理是通過檢測分析供電系統(tǒng)中不正常電流來提供漏電保護(hù)，具有較高的可靠性，并可以同時(shí)保護(hù)多種類型設(shè)備，性能較好，適應(yīng)范圍也較為廣泛，因此電流式漏電保護(hù)器在煤礦中應(yīng)用較為頻繁。電流式漏電保護(hù)器分層保護(hù)以及接線原理見圖2。

圖2 漏電保護(hù)器分層保護(hù)以及接線原理

2.2 漏電保護(hù)裝置注意事項(xiàng)

1）工作人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場需要，對漏電式保護(hù)裝置進(jìn)行合理搭配，對線路型號、設(shè)備功能參數(shù)是否對應(yīng)進(jìn)行分析。采用的保護(hù)器應(yīng)具有較強(qiáng)的可靠性，不能擅自動(dòng)作，避免機(jī)電設(shè)備啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)動(dòng)作問題。

2）礦井生產(chǎn)時(shí)確定的漏電保護(hù)方案應(yīng)依據(jù)保護(hù)用途以及保護(hù)設(shè)備型號確定。對于一些需要長時(shí)間保持穩(wěn)定運(yùn)行的設(shè)備，應(yīng)慎用斷路保護(hù)裝置。若斷路保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)會造成設(shè)備停電，從而給礦井正常生產(chǎn)帶來一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。為了防止此類事故的出現(xiàn)，可通過安裝報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警。一般情況下漏電保護(hù)器動(dòng)作電流取值的安全系數(shù)為4。為了避免供電系統(tǒng)出現(xiàn)火災(zāi)，在系統(tǒng)中安裝的漏電保護(hù)器動(dòng)作電流取值一般為平時(shí)工作電流的3倍。

3）為了降低礦井供電系統(tǒng)突發(fā)事故發(fā)生率，采用的漏電保護(hù)裝置動(dòng)作電流設(shè)定為平時(shí)工作電流的3倍。

3 工程應(yīng)用實(shí)例分析

山西某礦變電所采用2臺變壓器（型號KBSG-500/6/0.66）為采區(qū)采掘作業(yè)面機(jī)電設(shè)備供電，供電線路中分別在水泵房、絞車房等位置布置有8臺具備漏電保護(hù)功能的低壓饋電開關(guān)（型號KBZ），具體布置見圖3。受到供電線路內(nèi)各用電負(fù)載頻繁啟動(dòng)、重載運(yùn)行等影響，供電線路上布置的低壓饋電開關(guān)出現(xiàn)誤動(dòng)作問題，給礦井生產(chǎn)帶來一定的影響。

圖3 采區(qū)供電線路低壓饋電開布置示意圖

為了確保供電線路中各負(fù)載均可高效運(yùn)行并為供電系統(tǒng)提供安全保護(hù)，提出采用隔爆型漏電保護(hù)裝置（型號ZLB-L）代替低壓饋電開關(guān)進(jìn)行保護(hù)?，F(xiàn)場應(yīng)用后，各漏電保護(hù)裝置運(yùn)行狀況均較好，當(dāng)出現(xiàn)漏電時(shí)漏電保護(hù)裝置可準(zhǔn)確切斷漏電支路，從而不會出現(xiàn)供電線路越級跳閘問題。在安裝完成后按照規(guī)定進(jìn)行遠(yuǎn)端漏電試驗(yàn)，漏電保護(hù)裝置均正常動(dòng)作，未有誤動(dòng)作或者拒動(dòng)發(fā)生；每班根據(jù)規(guī)定做的就地操作試驗(yàn)均可正常動(dòng)作，未出現(xiàn)拒動(dòng)作或者無動(dòng)作現(xiàn)象發(fā)生；采區(qū)運(yùn)輸巷內(nèi)皮帶輸送機(jī)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)漏電，漏電保護(hù)裝置均正常動(dòng)作，切斷漏電支路；漏電保護(hù)裝置在使用過程中未出現(xiàn)任何故障。

4 結(jié)語

降低礦井供電系統(tǒng)故障影響不僅可提高礦井生產(chǎn)效率，而且可在一定程度上提升礦井安全保障能力。為了降低礦井供電系統(tǒng)故障的影響，在對漏電保護(hù)裝置工作原理以及電壓、電流式保護(hù)裝置適應(yīng)性等進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，提出采用電流式漏電保護(hù)裝置應(yīng)用到供電線路保護(hù)中，通過檢測電流變化情況對是否出現(xiàn)供電故障進(jìn)行判定。并以山西某礦變電所供電系統(tǒng)保護(hù)為工程實(shí)例，對漏電保護(hù)裝置應(yīng)用效果進(jìn)行分析。

通過在礦井供電系統(tǒng)中增加布置漏電保護(hù)裝置可顯著提升供電系統(tǒng)可靠性并降低越級跳閘發(fā)生率，可在一定程度上提升礦井生產(chǎn)效率及安全保障能力。